KR102014641B1 - 변압기 보호 시스템 및 이의 작동 방법 - Google Patents

변압기 보호 시스템 및 이의 작동 방법 Download PDF

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권동진
김태익
전상동
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한국전력공사
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Abstract

변압기를 보호하는 변압기 보호시스템은, 변압기의 내부 상태를 계측하는 계측부, 및 상기 계측부로부터 계측된 데이터들을 제공받아 상기 데이터들을 처리하는 시스템 감시부를 포함한다. 또한, 상기 계측부는 압력파 센싱 유닛을 포함하고, 상기 압력파 센싱 유닛은 상기 변압기의 내부의 충격 압력을 감지하여 상기 감지된 충격 압력에 따라 상기 변압기의 구동을 제어하는 신호를 생성한다.

Description

변압기 보호 시스템 및 이의 작동 방법{PROTECTION SYSTEM OF TRANSFORMER AND OPERATING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 변압기 보호 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변압기 내부의 충격 압력에 의해 발생될 수 있는 변압기의 파열 또는 화재사고로부터 변압기를 보호하는 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
최근에 도심 인구 밀집 지역내 설치된 배전용 변압기의 폭발 및 화재사고로 전력시설물 안전관리 문제가 대두되고 있다. 이러한 변압기의 폭발 및 화재사고의 원인들 중 하나는 유입식 변압기의 내부 절연매질로 사용되는 광유와 같은 기름으로부터 가연성 가스가 발생되기 때문이다.
보다 상세하게는, 유입식 변압기의 내부에서 권선 고장과 같은 이상 현상이 발생되면 전기적 아크가 발생되고, 전기적 아크에 의해 절연유가 열 분해될 수 있다. 이 경우에, 전기적 아크를 중심으로 고온의 가연성 가스가 발생되어 전기적 아크 주변으로 급속하게 압력이 증가된다.
상술한 바와 같이, 전기적 아크에 의해 변압기 내부에 국부적으로 압력이 급속도로 증가하게 되면, 변압기 내부 전체에 압력이 상승하게 된다. 그 결과, 변압기의 탱크의 용접 또는 볼트와 같이 취약한 부분에 파열이 발생될 수 있으며, 그 결과 변압기의 탱크로부터 가연성 가스와 절연유가 분출되어 화재 사고로 이어질 위험상이 항상 노출되어 있다.
본 발명의 일 목적은, 변압기의 충격 압력을 보다 신속하게 감지 및 변압기의 구동을 제어하여 변압기의 사고를 예방할 수 있는 변압기의 보호 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상술한 변압기의 보호 시스템의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 변압기를 보호하는 변압기 보호시스템은, 변압기의 내부 상태를 계측하는 계측부, 및 상기 계측부로부터 계측된 데이터들을 제공받아 상기 데이터들을 처리하는 시스템 감시부를 포함한다. 또한, 상기 계측부는 압력파 센싱 유닛을 포함하고, 상기 압력파 센싱 유닛은 상기 변압기의 내부의 충격 압력을 감지하여 상기 감지된 충격 압력에 따라 상기 변압기의 구동을 제어하는 신호를 생성한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 압력파 센싱 유닛은 압력파 센서 및 구동 제어부를 포함한다. 상기 압력파 센서는 상기 변압기의 내부의 충격 압력을 감지한다. 상기 구동 제어부는 상기 압력파 센서에 의해 감지된 압력파 센싱 신호에 근거하여 상기 변압기의 구동을 제어하는 제어신호를 생성한다.
본 발명의 일 실시예에서, 변압기 보호 시스템은 상기 압력파 센싱 유닛에 의해 감지된 압력파 센싱 신호에 따라 알람을 발생시키는 알람 발생부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 계측부는 상기 변압기의 내부 온도를 계측하는 온도 센서를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 계측부는 상기 변압기의 내부 압력을 계측하는 압력 센서를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 시스템 감시부는 데이터 처리 유닛 및 알람 유닛을 더 포함한다. 상기 데이터 처리 유닛은 상기 압력 센서에 의해 계측된 상기 변압기의 내부 압력을 기 설정된 값과 비교한다. 상기 알람 유닛은 상기 계측된 변압기의 내부 압력이 상기 기 설정된 값보다 큰 경우에 알람을 발생시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 시스템 감시부는 상기 압력 센서에 의해 계측된 상기 변압기의 내부 압력과 관련된 데이터들을 저장하는 메모리를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 시스템 감시부는 전원 공급 유닛 및 디스플레이 유닛을 더 포함한다. 상기 전원 공급 유닛은 상기 계측부와 전기적으로 연결되어 상기 계측부 측으로 전원을 제공한다. 상기 디스플레이 유닛은 상기 압력센서에 의해 센싱된 상기 변압기의 압력과 관련된 정보를 표시한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 변압기는 내부에 절연유가 충진된 유입식 변압기이다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 변압기의 내부 상태를 계측하는 계측부를 구비하여 변압기를 보호하는 변압기 보호시스템의 작동 방법은 다음과 같다.
상기 계측부의 압력파 센싱 유닛이 상기 변압기의 내부의 충격 압력을 감지한다. 그 이후에, 상기 감지된 충격 압력에 따라 생성된 제어신호를 이용하여 상기 변압기의 구동을 제어한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 압력파 센싱 유닛은 상기 변압기의 내부의 충격 압력을 감지하는 압력파 센서, 및 상기 압력파 센서에 의해 감지된 압력파 센싱 신호에 근거하여 상기 제어신호를 생성하는 구동 제어부를 포함한다. 또한, 상기 압력파 센서는 상기 변압기 내부에서 발생되는 전기적 아크에 의해 발생된 압력파에 따른 충격 압력을 센싱하고, 상기 구동 제어부에서 생성된 제어신호는 상기 변압기의 전원을 차단하는 차단기로 직접 제공되어 상기 변압기의 구동이 제어된다.
본 발명에 따르면, 압력파 센서를 이용하여 변압기 내부의 충격 압력을 감지하므로 변압기의 내부의 이상 압력을 보다 신속하게 감지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 압력파 센서에서 감지된 신호가 메인 시스템에 제공된 후에 메인 시스템의 명령에 따라 변압기의 구동이 제어되는 방식이 아닌, 압력파 센서와 연동하여 동작하는 구동제어부의 제어신호에 따라 변압기의 구동이 수 밀리세크(ms) 이내에 신속하게 수행될 수 있다. 따라서, 변압기의 내부 압력 상승에 따라 변압기의 내부파열 또는 화재사고와 같은 사고를 예방하는 효과가 크다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기에 설치된 변압기 보호시스템의 회로 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 변압기 및 변압기에 설치된 변압기 보호 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 계측부 및 시스템 감시부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 시스템 감시부에서 측정된 변압기의 압력 값에 대응하여 데이터를 처리하는 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기(10)에 설치된 변압기 보호시스템(300)의 회로 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 변압기 보호시스템(300)은 변압기(10)에 설치되어 파열사고 또는 화재사고로부터 변압기(10)를 보호하는 시스템으로, 이 실시예에 따른 변압기 보호시스템(300)은 변압기(10)의 내부 압력 상승에 따른 변압기(10)의 사고를 예방한다.
이 실시예에서는 변압기 보호 시스템(300)은 계측부(60), 알람 발생부(90) 및 시스템 감시부(200)를 포함한다.
변압기(10)는 1차측 선로(20)를 통해 제2 전원 장치(70)와 연결되고, 1차측 선로(20)에는 제1 차단기(20)가 설치된다. 또한, 변압기(10)는 2차측 선로(30)를 통해 제1 전원 장치(71)와 연결되고, 2차측 선로(30)에는 제2 차단기(30)가 설치된다.
계측부(60)는 변압기(10)에 설치되어 변압기(10)의 내부 상태를 계측한다. 이 실시예에서는, 계측부(60)는 방수와 방진이 가능한 알루미늄 바디 내에 구비되어 변압기(10) 내부의 충격 압력을 감지하는 압력파 센싱 유닛(도 3의 65), 변압기(10) 내부의 압력을 감지하는 압력 센서(도 3의 61) 및 변압기(10) 내부의 온도를 감지하는 온도 센서(도 3의 63)를 포함할 수 있다.
또한, 계측부(60)의 압력파 센싱 유닛(도 3의 65)은 제어신호 라인(55)을 통해 제1 차단기(40) 및 제2 차단기(50)와 전기적으로 연결된다. 계측부(60)의 압력파 센싱 유닛(도 3의 65)은 변압기(10) 내부의 감지된 충격 압력에 대응하여 변압기(10)의 구동을 제어하는 제어신호를 생성하고, 상기 생성된 제어신호는 제어신호 라인(55)을 통해 제1 차단기(40) 및 제2 차단기(50) 측으로 제공된다. 그 결과, 상기 제어신호에 의해 제1 차단기(40) 및 제2 차단기(50)가 동작하여 제1 전원장치(71) 및 제2 전원 장치(70)로부터 변압기(10) 측으로 제공되는 전원이 차단된다.
상술한 계측부(60) 및 제어신호 라인(55)의 구성에 따르면, 계측부(60)에 의해 감지된 변압기(10) 내부의 충격 압력 및 이에 대응하는 제어신호가 제어신호 라인(55)를 통해 제1 차단기(40) 및 제2 차단기(50) 측으로 직접적으로 제공될 수 있다. 즉, 이 실시예에서는, 충격 압력에 대응하여 생성된 변압기(10)의 구동을 멈추는 제어신호가 시스템 감시부(200)를 통해서 변압기(10) 측에 제공되는 방식이 아닌, 상기 제어신호는 제1 및 제2 차단기들(40, 50) 측으로 직접적으로 제공된다. 따라서, 변압기(10) 내부의 감지된 충격 압력에 대응하여 변압기(10)의 전원을 제어하는 시간에서 시스템 감시부(200)에서 데이터 처리에 소요되는 시간이 감할 수 있어, 변압기(10)의 제어가 보다 더 신속하게 수행될 수 있다.
이 실시예에서는 제1 차단기(40) 및 제2 차단기(50)가 시스템 감시부(200)의 외부에 설치되나, 다른 실시예에서는 제1 차단기(40) 및 제2 차단기(50)는 시스템 감시부(200)에 포함되도록 구성될 수도 있다.
알람 유닛(90)은 계측부(60), 보다 상세하게는 계측부(60)의 압력파 센싱 유닛(도 3의 65)과 전기적으로 연결되어 계측부(60)에서 감지된 변압기(10)의 충격 압력에 근거하여 알람을 발생시킨다. 즉, 알람 유닛(90)은 시스템 감시부(200)를 통하지 않고 계측부(60)와 직접적으로 연결되어 변압기(10) 내부의 감지된 충격 압력에 대응하여 알람을 보다 신속하게 발생시킬 수 있다.
시스템 감시부(200)는 계측부(60)와 전기적으로 연결되고, 시스템 감시부(200)는 계측부(60)로부터 계측된 데이터들을 제공받아 상기 데이터들을 처리한다. 시스템 감시부(200)에 대한 보다 상세한 설명은 도 3을 참조하여 후술된다.
도 2는 도 1에 도시된 변압기(10) 및 변압기(10)에 설치된 변압기 보호 시스템을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 계측부(60) 및 시스템 감시부(200)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 변압기(10)는 전자기유도현상을 이용하여 교류이 전압이나 전류의 값을 변화시키는 장치로, 이 실시예에서는 변압기(10)는 유입식 변압기일 수 있다.
변압기(10)의 내부에는 철심(130) 및 철심(130)을 축으로 권선(140)이 설치된다. 또한, 외부로부터 고압을 인가받는 고압단자들(150, 160)이 설치되며, 변압기(10)의 내부에는 절연 및 냉각을 위하여 광유 계열의 절연유(120)가 채워져 밀봉된다.
계측부(60)는 변압기(10)에 설치되고, 계측부(60)는 압력 센서(61), 온도 센서(63) 및 압력파 센싱 유닛(65)을 포함한다. 이 실시예에서는, 계측부(60)는 변압기(10)의 외부에 부착되더라도 변압기(60) 내부에 충진된 절연유의 흐름이 센싱될 수 있으므로, 계측부(60)는 기존의 변압기(10) 외부에 장착된 기계식 압력파 계전기를 용이하게 대체할 수 있다. 한편, 본 발명이 변압기(10)에서 계측부(60)가 설치된 위치에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에서는 계측부(60)는 변압기(10) 내부에 설치될 수도 있다.
압력 센서(61)는 변압기(10)의 내부의 압력을 실시간으로 감지한다. 압력 센서(61)로부터 감지된 변압기(10)의 내부 압력과 관련된 데이터들이 시스템 감시부(200)의 데이터 처리 유닛(230) 측으로 제공되고, 데이터 처리 유닛(230)은 압력 센서(61)로부터 실시간으로 제공되는 변압기(10)의 내부 압력 데이터들을 처리한다. 예를 들면, 데이터 처리 유닛(230)은 변압기(10)의 압력을 기 설정 값과 비교하거나, 변압기(10)의 압력이 상승 중인지 하락 중인지를 판단하며, 그 결과를 디스플레이 유닛(220)에 표시하거나, 알람 유닛(240)에 알람을 발생시키거나, 메모리(250)에 저장시키는 명령들을 처리한다.
온도 센서(63)는 변압기(10)의 내부 온도를 실시간으로 측정한다. 이 실시예에서는, 온도 센서(63)는 변압기(10)에 충진된 절연유(120)의 온도를 측정할 수 있고, 이를 위해 온도 센서(63)는 절연유(120)에 침지될 수 있다.
이 실시예에서는, 온도 센서(63)로부터 감지된 변압기(10)의 내부 온도와 관련된 데이터들이 시스템 감시부(200)의 데이터 처리 유닛(230) 측으로 제공되고, 데이터 처리 유닛(230)은 외부 온도 또는 변압기의 부하 증가와 같이 변압기(10)의 내부 온도를 상승시킬 수 있는 기타 요건을 분석하여 변압기(10)의 보다 정확한 내부 압력을 산출한다.
압력파 센싱 유닛(65)은 변압기(10)의 내부의 충격 압력을 감지하여 상기 감지된 충격 압력에 근거하여 변압기(10)의 구동을 제어하는 신호를 생성한다. 이 실시예에서는, 압력파 센싱 유닛(65)은 압력파 센서(66) 및 구동 제어부(67)를 포함한다.
압력파 센서(66)는 변압기(10)의 내부에서 발생되는 전기적 아크에 따라 급속도로 증가하는 내부 압력, 즉 충격 압력을 센싱한다. 이러한 압력파 센서(66)는 압력 센서(61) 대비 수백 배 내지 수천 배 빠른 응답속도를 가지므로, 수 밀리세크(ms) 이내에 전파되는 변압기(10)의 충격 압력을 센싱할 수 있다.
구동 제어부(67)는 압력파 센서(66)로부터 감지되는 충격 압력에 근거하여 변압기(10)의 구동을 제어하는 제어신호를 생성한다. 이 실시예에서는 압력파 센서(66)를 포함하는 모듈에 릴레이(relay)를 장착하여 하나의 모듈에 압력파 센서(66) 및 구동 제어부(67)가 구현될 수 있고, 압력파 센서(66)에서 충격 압력을 센싱하는 경우 상기 센싱된 충격 압력에 응답하여 구동 제어부(67)의 제어신호가 생성될 수 있다.
또한, 구동 제어부(67)로부터 생성된 제어신호는 제어신호 라인(55)을 통해 제1 차단기(50) 측으로 제공되어 제1 차단기(50)가 동작하고, 그 결과 제1 전원 장치(71)로부터 변압기(10) 측으로 제공되는 전원이 차단된다. 마찬가지로, 구동 제어부(67)로부터 생성된 제어신호는 제어신호 라인(55)을 통해 제2 차단기(도 1의 50) 측으로 제공되어 제2 차단기가 동작하고, 그 결과 제2 전원 장치(70)로부터 변압기(10) 측으로 제공되는 전원이 차단된다.
한편, 변압기(10)의 내부, 예를 들면 권선(140)에 결함이 발생되어 전기적 아크가 발생되면, 전기적 아크에 의해 광유 계열의 절연유(120)가 열 분해된다. 또한, 절연유(120)가 열 분해되면, 전기적 아크를 중심으로 H2 가스 및 C2H2 가스와 같은 고온의 가연성 가스가 생성되고, 이러한 가연성 가스에 의해 전기적 아크의 주변으로 급속하게 압력을 증가시키는 충격 압력이 발생된다. 그 결과, 상기 충격 압력이 변압기(10)의 내부에 수 밀리세크 내지 수십 밀리세크 이내에 전파되어 변압기(10)의 전체 압력이 급속도로 증가되며, 이로 인해 변압기(10) 탱크의 용접부위 및 볼트체결부위가 파열되는 사고가 발생될 수 있다.
상술한 변압기(10)의 내부 압력 증가에 따른 사고의 원인을 참조하면, 변압기(10) 내에 충격 압력이 발생된 이후에 변압기(10) 내부의 전체 압력이 상승하기 이전에, 전기적 아크와 같은 이상 현상에 의해 발생되는 변압기(10)의 충격 압력을 수 밀리세크 내에 신속하게 감지하는 것이 중요할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 실시예에서는, 전술한 바와 같이 압력파 센싱 유닛(65)의 압력파 센서(66)를 이용하여, 변압기(10) 내부 전체에 상승된 압력을 감지하는 방식이 아닌, 변압기(10) 내부 전체의 압력 상승의 요인인 충격 압력을 감지하고, 상기 감지된 충격 압력에 근거하여 압력파 센싱 유닛(65)의 구동 제어부(67)를 이용하여 변압기(10)의 구동을 제어한다.
특히, 이 실시에에서는, 변압기(10)의 구동을 제어하는 제어신호가, 시스템 감시부(200)와 같은 메인 시스템을 경유하지 않고, 압력파 센싱 유닛(65)으로부터 차단기 측으로 직접 제공되어 변압기(10)의 구동이 제어된다. 따라서, 변압기(10) 내부의 전기적 아크 발생이후에, 충격 압력 감지 및 이에 따른 변압기(10)의 구동제어 과정들이 수 밀리세크(ms) 안에 수행되므로, 변압기(10)가 파열되기 이전에 신속하게 변압기(10)의 전원이 꺼지므로 변압기(10)에서 내부파열 및 화재사고와 같은 안전사고를 예방하는 효과가 크다.
시스템 감시부(200)는 계측부(60)와 전원 케이블로 연결되어 계측부(60) 측으로 전원을 제공한다. 또한, 시스템 감시부(200)는 계측부(60)와 통신 케이블 연결되어 계측부(60)로부터 데이터들을 제공받아 제공된 데이터들을 처리한다.
이 실시예에서는 시스템 감시부(200)는 전원 공급 유닛(210), 디스플레이 유닛(220), 데이터 처리 유닛(230), 알람 유닛(240) 및 메모리(250)를 포함할 수 있다.
전원 공급 유닛(210)은 계측부(60) 측으로 전원을 제공하며, 디스플레이 유닛(220)은 시스템 감시부(200)에서 처리되는 정보 또는 변압기(10)의 내부압력 이상에 따른 알람을 표시한다. 이 실시예에서는, 디스플레이 유닛(220)에서 표시되는 정보들은 압력 센서(61)에 의해 센싱된 변압기(10)의 실시간 압력 및 온도 센서(63)에 의해 센싱된 변압기(10)의 실시간 온도를 포함할 수 있다.
데이터 처리 유닛(230)은 압력센서(61)에서 센싱되는 변압기(10)의 내부 압력을 기 설정된 압력 값과 비교하고, 그 결과가 변압기(10)의 내부 압력 이상이면 그 결과를 디스플레이 유닛(220)에 표시하고, 메모리(250)에 저장한다. 이에 대해서는, 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 도 3에 도시된 시스템 감시부에서 측정된 변압기의 압력 값에 대응하여 데이터를 처리하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 계측부(60)에서 변압기(10)의 내부 압력을 계측하고(S100), 계측된 변압기(10)의 내부 압력 값이 시스템 제어부(200)의 데이터 처리 유닛(230) 측으로 제공된다. 이 실시예에서는, 데이터 처리 유닛(230) 측으로 제공되는 변압기(10)의 내부 압력 값은 압력 센서(61)에 의해 계측된 것일 수 있다.
그 이후에, 데이터 처리 유닛(230)은 변압기(10)의 계측된 내부 압력을 기 설정된 압력 값과 비교한다(S110). 변압기(10)의 계측된 내부 압력이 기 설정된 압력 값보다 크지 않은 경우에는, 데이터 처리 유닛(230)은 변압기(10)의 압력 트렌드를 분석한다(S120).
보다 상세하게는, 전술한 바와 같이, 압력 센서(61)는 변압기(10)의 내부 압력을 실시간으로 계측하므로, 데이터 처리 유닛(230)은 실시간으로 계측된 변압기(10)의 내부 압력 값들을 분석하여, 내부 압력 값들이 상승 트렌드인지 또는 하락 트랜드인지 분석한다.
데이터 처리 유닛(230)에 의해 분석된 결과가 변압기(10)의 압력이 현재 상승 트렌드임이 감지되면, 알람 유닛(240)에서 알람 소리를 발생시켜(S140) 작업자들에게 현재 변압기(10)의 압력이 이상 상태임을 알린다.
마찬가지로, 데이터 처리 유닛(230)이 변압기(10)의 계측된 내부 압력을 기 설정된 압력 값과 비교하고(S110), 변압기(10)의 계측된 압력이 기 설정된 압력 값과 큰 것으로 판단되면 알람 유닛(240)에서 알람 소리를 발생시켜(S140) 작업자들에게 현재 변압기(10)의 압력이 이상 상태임을 알린다.
그 이후에, 디스플레이 유닛(220)을 통해 현재 변압기(10)가 알람 상태임을 표시하고(S150), 디스플레이 유닛(220)을 통해 압력 센서(61)에 의해 측정된 변압기(10)의 압력 값 및 압력 트랜드를 표시한다(S150).
그 이후에는, 작업자가 변압기(10)에 대한 조치를 취하고, 시스템 제어부(200) 자체에서는 발생된 변압기(10)의 이상 압력과 관련된 정보들, 예를 들어 발생시간, 측정된 압력 값, 알람 발생 상태에서의 변압기(10)의 압력 트렌드 추이와 같은 관련 정보들이 메모리(250)에 저장된다. 따라서, 추후에 메모리(250)에 저장된 데이터들은 변압기(10)의 이상 압력 발생에 대한 원인 분석을 위한 자료로 활용될 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
10: 변압기 60: 계측부
61: 압력 센서 63: 온도 센서
66: 압력파 센서 67: 구동 제어부
65: 압력파 센싱 유닛 90: 알람 발생부
200: 시스템 감시부 210: 전원 공급 유닛
220: 디스플레이 유닛 230: 데이터 처리 유닛
240: 알람 유닛 250: 메모리

Claims (13)

  1. 변압기를 보호하는 변압기 보호시스템에 있어서,
    변압기의 내부 상태를 계측하는 계측부; 및
    상기 계측부로부터 계측된 데이터들을 제공받아 상기 데이터들을 처리하는 시스템 감시부;를 포함하고,
    상기 계측부는,
    상기 변압기의 내부의 충격 압력을 감지하여 상기 감지된 충격 압력에 따라 상기 변압기의 구동을 제어하는 신호를 생성하는 압력파 센싱 유닛을 포함하고,
    상기 압력파 센싱 유닛은,
    상기 변압기의 내부에 발생된 압력파에 따른 충격 압력을 감지하는 압력파 센서; 및
    상기 압력파 센서에 의해 감지된 압력파 센싱 신호에 근거하여 상기 변압기의 구동을 제어하는 제어신호를 생성하는 구동 제어부;를 포함하고,
    상기 구동 제어부는 상기 압력파 센서와 연동하여 동작하는 릴레이(relay)로 구현되어 상기 압력파 센서와 함께 하나로 모듈화되고,
    상기 구동 제어부에서 생성된 제어신호는 상기 시스템 감시부를 경유하지 않고 상기 변압기의 전원을 차단하는 차단기로 직접 제공되어 상기 변압기의 구동이 제어되는 변압기 보호 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 압력파 센서는 상기 변압기 내부에서 발생되는 전기적 아크에 의해 발생된 압력파에 따른 충격 압력을 센싱하는 것을 특징으로 하는 변압기 보호 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력파 센싱 유닛에 의해 감지된 압력파 센싱 신호에 따라 알람을 발생시키는 알람 발생부를 더 포함하는 변압기 보호 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 계측부는,
    상기 변압기의 내부 온도를 계측하는 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 보호 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 계측부는,
    상기 변압기의 내부 압력을 계측하는 압력 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 보호 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 시스템 감시부는,
    상기 압력 센서에 의해 계측된 상기 변압기의 내부 압력을 기 설정된 값과 비교하는 데이터 처리 유닛; 및
    상기 계측된 변압기의 내부 압력이 상기 기 설정된 값보다 큰 경우에 알람을 발생시키는 알람 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 보호 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 시스템 감시부는,
    상기 압력 센서에 의해 계측된 상기 변압기의 내부 압력과 관련된 데이터들을 저장하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 보호 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 시스템 감시부는,
    상기 계측부와 전기적으로 연결되어 상기 계측부 측으로 전원을 제공하는 전원 공급 유닛; 및
    상기 압력센서에 의해 센싱된 상기 변압기의 압력과 관련된 정보를 표시하는 디스플레이 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 보호 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 변압기는 내부에 절연유가 충진된 유입식 변압기인 것을 특징으로 하는 변압기 보호 시스템.
  12. 변압기의 내부 상태를 계측하는 계측부, 및 상기 계측부로부터 계측된 데이터들을 제공받아 상기 데이터들을 처리하는 시스템 감시부를 구비하여 변압기를 보호하는 변압기 보호시스템의 작동 방법에 있어서,
    상기 계측부의 압력파 센싱 유닛이 상기 변압기의 내부의 충격 압력을 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 충격 압력에 따라 생성된 제어신호를 이용하여 상기 변압기의 구동을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 압력파 센싱 유닛은 상기 변압기의 충격 압력을 감지하는 압력파 센서 및 상기 압력파 센서에 의해 감지된 압력파 센싱 신호에 근거하여 상기 제어신호를 생성하는 구동 제어부로 구성되고,
    상기 압력파 센서는 상기 변압기 내부에서 발생되는 전기적 아크에 의해 발생된 압력파에 따른 충격 압력을 센싱하고, 상기 구동 제어부는 상기 압력파 센서와 연동하여 동작하는 릴레이(relay)로 구현되어 상기 압력파 센서와 함께 하나로 모듈화되어 구성되고,
    상기 변압기의 구동을 제어하는 단계에서,
    상기 구동 제어부에서 생성된 제어신호는 상기 시스템 감시부를 경유하지 않고 상기 변압기의 전원을 차단하는 차단기로 직접 제공되어 상기 변압기의 구동이 제어되는 것을 특징으로 하는 변압기 보호시스템의 작동 방법.
  13. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200378065Y1 (ko) * 2004-12-18 2005-03-14 주식회사 한솔테크 초고압변압기용 디지털 가스 검출기
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KR20180022525A (ko) * 2016-08-24 2018-03-06 한국전력공사 유입 변압기의 제어 방법과 그 장치

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