KR102272585B1 - 고조파에 안전한 몰드 변압기 - Google Patents

고조파에 안전한 몰드 변압기 Download PDF

Info

Publication number
KR102272585B1
KR102272585B1 KR1020210002472A KR20210002472A KR102272585B1 KR 102272585 B1 KR102272585 B1 KR 102272585B1 KR 1020210002472 A KR1020210002472 A KR 1020210002472A KR 20210002472 A KR20210002472 A KR 20210002472A KR 102272585 B1 KR102272585 B1 KR 102272585B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
winding
terminal
leg
windings
primary
Prior art date
Application number
KR1020210002472A
Other languages
English (en)
Inventor
성기철
Original Assignee
조일성업전기 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조일성업전기 주식회사 filed Critical 조일성업전기 주식회사
Priority to KR1020210002472A priority Critical patent/KR102272585B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102272585B1 publication Critical patent/KR102272585B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/38—Auxiliary core members; Auxiliary coils or windings
    • H01F27/385—Auxiliary core members; Auxiliary coils or windings for reducing harmonics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/006—Details of transformers or inductances, in general with special arrangement or spacing of turns of the winding(s), e.g. to produce desired self-resonance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823—Wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/12—Two-phase, three-phase or polyphase transformers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

본 실시예들은 변압기에 관한 것이다. 고조파에 안전한 몰드 변압기는 코어부; 및 코어부 상에 위치하는 권선부를 포함하는 변압기로서, 권선부는, 델타(△) 결선을 포함하는 1차측 권선부; 및 와이(Y) 결선을 포함하는 2차측 권선부를 포함하고, 2차측 권선부에 포함된 와이(Y) 결선은, 각 상이 델타(△) 결선을 포함할 수 있다.

Description

고조파에 안전한 몰드 변압기{MOLDED TRANSFORMER SAFE FOR HARMONICS}
본 실시예들은 변압기에 관한 것이다.
전력 시스템은 전기 에너지의 발생, 전송 및 운영의 기능을 수행하는 시스템을 의미할 수 있다. 특히, 전력 시스템은 발전 시스템, 송전 시스템 및 배전 시스템을 포함할 수 있다.
한편, 이러한 전력 시스템에는 변압기가 필수적이다. 변압기는 전자기 유도 현상을 이용하여 교류 전압 또는 전류 값을 변화시키는 장치로서, 전원 전압을 사용 목적에 따라 승압 또는 감압시킬 수 있다.
최근, 전력 시스템에는 비선형 부하 증가로 인해 고조파가 많이 발생하는 문제점이 있다. 이에, 고조파를 저감시킬 수 있는 변압기에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.
본 실시예들은 고조파를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고조파에 안전한 몰드 변압기를 제공할 수 있다.
일 측면에서, 본 실시예들은, 코어부; 및 상기 코어부 상에 위치하는 권선부를 포함하는 변압기로서, 상기 권선부는, 델타(△) 결선을 포함하는 1차측 권선부; 및 와이(Y) 결선을 포함하는 2차측 권선부를 포함하고, 상기 2차측 권선부에 포함된 와이(Y) 결선은, 각 상이 델타(△) 결선을 포함하는 고조파에 안전한 몰드 변압기를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 고조파를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고조파에 안전한 몰드 변압기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 전력 시스템을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 변압기를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3은 본 실시예들에 따른 코어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 권선부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 1차측 권선부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 6는 본 실시예들에 따른 2차측 권선부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 7은 본 실시예들에 따른 단자부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 8 내지 도 10은 본 실시예들에 따른 변압기의 결선 형태를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 전력 시스템을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 전력 시스템(1)은 전원(100), 변압기(200) 및 부하(300) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전원(100), 변압기(200) 및 부하(300)는 전기적, 자기적 및 기계적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다. 변압기(200)는 고조파에 안전한 몰드 변압기를 포함할 수 있으며, 아래에서는 설명의 간명성을 위해, 변압기(200)로 하여 설명하기로 한다.
여기서, 전력 시스템(1)은 전기 에너지의 발생, 전송 및 운영의 기능을 수행하는 모든 시스템을 의미할 수 있다. 특히, 전력 시스템(1)은 발전 시스템, 송전 시스템 및 배전 시스템을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전기에너지의 발생, 전송 및 운영할 수 있는 시스템이라면 어떠한 시스템이라도 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예들에 따른 전력 시스템(1)은 전기 에너지를 제공하는 전원(100), 전기 에너지를 변환하는 변압기(200), 및 변환된 전기에너지를 제공받는 부하(300)를 포함할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 전원(100)은 전기 에너지를 제공할 수 있다.
여기서, 전원(100)은 직류 전원 및 교류 전원 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전기 에너지를 제공할 수 있다면 어떠한 것이라도 포함할 수 있다.
여기서, 전기 에너지는 전력, 전압 및 전류 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전기와 관련된 에너지라면 어떠한 에너지라도 포함할 수 있다.
변압기(200)는 전원(100)과 연결될 수 있다. 변압기(200)는 전원(100)으로부터 전기 에너지를 제공받을 수 있다. 변압기(200)는 전기 에너지를 변환할 수 있다. 변압기(200)는 변환된 전기 에너지를 부하(300)로 제공할 수 있다.
예를 들어, 변압기(200)는 AC/AC 전력 변환 장치일 수 있다. 즉, 변압기(200)는 전원(100)으로부터 제공받은 교류 전기 에너지를 교류 전기 에너지로 변환하여 부하(300)로 제공할 수 있다.
여기서, 전원(100)으로부터 제공받은 교류 전기 에너지(특히, 전원(100)으로부터 제공받은 교류 전압)은 부하(300)로 제공되는 변환된 교류 전기 에너지(특히, 부하(300)로 제공되는 변환된 교류 전압)보다 클 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
부하(300)는 변압기(200)와 연결될 수 있다. 부하(300)는 변압기(200)로부터 변환된 전기 에너지를 제공받을 수 있다. 부하(300)는 변환된 전기 에너지를 소비할 수 있다.
여기서, 부하(300)는 전기 에너지를 소비하는 것을 의미할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 변압기(200)로부터 변환된 전기 에너지를 제공받을 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 포함할 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예들에 따른 변압기(200)에 대해 설명한다. 본 실시예들에 따른 변압기(200)는 코어부(210); 및 코어부(210) 상에 위치하는 권선부(220)를 포함하고, 권선부(220)는, 델타(△) 결선을 포함하는 1차측 권선부(221); 및 와이(Y) 결선을 포함하는 2차측 권선부(222)를 포함하고, 2차측 권선부(222)에 포함된 와이(Y) 결선은, 각 상이 델타(△) 결선을 포함할 수 있다.
도 2는 본 실시예들에 따른 변압기(200)를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 변압기(200)는 코어부(210), 권선부(220) 및 단자부(230) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 코어부(210), 권선부(220) 및 단자부(230)는 전기적, 자기적 및 기계적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
여기서, 변압기(200)는 몰드 변압기를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전기 에너지를 변환할 수 있는 변압기라면 어떠한 변압기라도 포함할 수 있다
여기서, 변압기(200)는 3상 변압기를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 단상, 2상 또는 4상 이상 변압기를 포함할 수 있다.
코어부(210)는 변압기(200)의 몸체를 이룰 수 있다. 코어부(210)는 자속의 통로 역할을 하는 즉, 자속을 인도하여 자기적으로 연결할 수 있는 자기 회로(또는, 장치)일 수 있다.
코어부(210)는 철심을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 자기 회로를 형성할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 포함할 수 있다.
권선부(220)는 코어부(210) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 권선부(220)는 코어부(210) 상에 권취될 수 있다(즉, 감길 수 있다). 권선부(220)는 전자유도작용에 의해 교류 전력을 변환(또는, 유기, 공급)할 수 있는 전기 회로(또는, 장치)일 수 있다.
권선부(220)는 와이어(wire)를 포함할 수 있다. 와이어는 도선일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전류를 흐르게 할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 포함할 수 있다. 이러한 와이어는 코어부(210)에 권취되어 결선을 형성할 수 있다.
단자부(230)는 외부 회로(또는, 장치)와 연결되어, 외부 회로부터 전기 에너지를 제공받을 수 있거나, 외부 회로로 전기 에너지를 제공할 수 있다.
여기서, 외부 회로는 상술한 전원(100) 및 부하(300)일 수 있다. 이에, 단자부(230)는 권선부(220)와 전원(100) 사이에 위치하여 이들을 연결할 수 있으며, 전원(100)으로부터 제공받은 전기 에너지를 권선부(220)로 제공할 수 있다. 또한, 단자부(230)는 권선부(220)와 부하(300) 사이에 위치하여 이들을 연결할 수 있으며, 변환된 전기 에너지를 부하(300)로 제공할 수 있다.
도 3은 본 실시예들에 따른 코어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 코어부는 레그(leg)(211), 요크(yoke)(212) 및 윈도우(window)(213) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 레그(211), 요크(212) 및 윈도우(213)는 전기적, 자기적 및 기계적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
레그(211)는 수직으로 위치할 수 있다. 레그(211) 상에는 1차측 권선부(221) 및 2차측 권선부(222)가 위치할 수 있다. 레그(211)는 제 1 레그(211-1), 제 2 레그(211-2) 및 제 3 레그(211-3)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 레그(211-1) 내지 제 3 레그(211-3)는 각각이 수직으로 위치하고, 1차측 권선부(221) 및 상기 2차측 권선부(222)의 결선이 위치할 수 있다.
요크(212)는 수평으로 위치할 수 있다. 요크(212)는 레그(211) 상측 및 하측에 위치할 수 있다. 요크(212)는 레그(211)를 연결할 수 있다. 요크(212)는 제 1 요크(212-1) 및 제 2 요크(212-2)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 요크(212-1) 및 제 2 요크(212-2)는 제 1 레그(211-1) 내지 제 3 레그(211-3) 상측 및 하측을 각각 연결할 수 있다. 즉, 제 1 요크(212-1)는 제 1 레그(211-1) 내지 제 3 레그(211-3) 상측에 수평으로 위치하여, 제 1 레그(211-1) 내지 제 3 레그(211-3) 상측을 연결할 수 있다. 또한, 제 2 요크(212-2)는 제 1 레그(211-1) 내지 제 3 레그(211-3) 하측에 수평으로 위치하여, 제 1 레그(211-1) 내지 제 3 레그(211-3) 하측을 연결할 수 있다.
윈도우(213)는 레그(211)와 요크(212)에 의해 형성된 창 형태의 공간일 수 있다. 윈도우(213)는 제 1 윈도우(213-1) 및 제 2 윈도우(213-2)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 윈도우(213-1) 및 제 2 윈도우(213-2)는 제 1 레그(211-1) 내지 제 3 레그(211-3) 사이에 각각 위치할 수 있다. 즉, 제 1 윈도우(213-1)는 제 1 레그(211-1)와 제 2 레그(211-2) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 제 2 윈도우(213-2)는 제 2 레그(211-2)와 제 3 레그(211-3) 사이에 위치할 수 있다.
도 4는 본 실시예들에 따른 권선부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 권선부(220)는 1차측 권선부(221) 및 2차측 권선부(222) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 1차측 권선부(221) 및 2차측 권선부(222)는 전기적, 자기적 및 기계적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
1차측 권선부(221)는 델타(△) 결선을 포함할 수 있다. 즉, 1차측 권선부(221)는 와이어가 코어부(210)에 권취되어 형성된 델타 결선을 포함할 수 있다.
2차측 권선부(222)는 와이(Y) 결선을 포함할 수 있다. 즉, 2차측 권선부(222)는 와이어가 코어부(210)에 권취되어 형성된 와이 결선을 포함할 수 있다.
여기서, 2차측 권선부(222)에 포함된 와이(Y) 결선은, 각 상이 델타(△) 결선을 포함할 수 있다. 즉, 2차측 권선부(222)는 와이어가 코어부(210)에 권취되어 와이 결선의 각 상에 형성된 델타(△) 결선을 포함할 수 있다.
여기서, 델타(△) 결선은 환상 결선으로 지칭될 수 있다.
여기서, 와이(Y) 결선은 성형 결선 또는 스타(star) 결선으로 지칭될 수 있다.
도 5는 본 실시예들에 따른 1차측 권선부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예들에 따른 1차측 권선부(221)는 U 권선(221-1), V 권선(221-2) 및 W 권선(221-3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. U 권선(221-1), V 권선(221-2) 및 W 권선(221-3)은 전기적, 자기적 및 기계적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
U 권선(221-1)은 제 1 레그(211-1) 상에 위치할 수 있다. 즉, U 권선(221-1)은 와이어가 제 1 레그(211-1) 상에 권취되어 형성된 결선일 수 있다.
V 권선(221-2)은 제 2 레그(211-2) 상에 위치할 수 있다. 즉, V 권선(221-2)은 와이어가 제 2 레그(211-2) 상에 권취되어 형성된 결선일 수 있다.
W 권선(221-3)은 제 3 레그(211-3) 상에 위치할 수 있다. 즉, W 권선(221-3)은 와이어가 제 3 레그(211-3) 상에 권취되어 형성된 결선일 수 있다.
U 권선(221-1), V 권선(221-2) 및 W 권선(221-3)은, 델타 형태로 결선될 수 있다. 즉, 와이어가 제 1 레그(211-1) 상에 권취되어 형성된 U 권선(221-1), 와이어가 제 2 레그(211-2) 상에 권취되어 형성된 V 권선(221-2) 및 와이어가 제 3 레그(211-3) 상에 권취되어 형성된 W 권선(221-3)은, 델타 형태로 결선될 수 있다
도 6는 본 실시예들에 따른 2차측 권선부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예들에 따른 2차측 권선부(222)는 3개의 R 권선(222-11~222-13), 3개의 S 권선(222-21~222-23) 및 3개의 T 권선(222-31~222-33) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 3개의 R 권선(222-11~222-13), 3개의 S 권선(222-21~222-23) 및 3개의 T 권선(222-31~222-33)은 전기적, 자기적 및 기계적 중 적어도 하나에 의해 연결될 수 있다.
3개의 R 권선(222-11~222-13)은 제 1 레그(211-1) 상에 위치할 수 있다. 즉, 3개의 R 권선(222-11~222-13)은 각각의 와이어가 제 1 레그(211-1) 상에 권취되어 형성된 각각의 결선일 수 있다.
3개의 S 권선(222-21~222-23)은 제 2 레그(211-2) 상에 위치할 수 있다. 즉, 3개의 S 권선(222-21~222-23)은 각각의 와이어가 제 2 레그(211-2) 상에 권취되어 형성된 각각의 결선일 수 있다.
3개의 T 권선(222-31~222-33)은 제 3 레그(211-3) 상에 위치할 수 있다. 즉, 3개의 T 권선(222-31~222-33)은 각각의 와이어가 제 3 레그(211-3) 상에 권취되어 형성된 각각의 결선일 수 있다.
3개의 R 권선(222-11~222-13), 3개의 S 권선(222-21~222-23) 및 3개의 T 권선(222-31~222-33)은 각 상이 델타 결선을 포함하는 와이 형태로 결선될 수 있다. 즉, 각각의 와이어가 제 1 레그(211-1) 상에 권취되어 형성된 3개의 R 권선(222-11~222-13), 각각의 와이어가 제 2 레그(211-2) 상에 권취되어 형성된 3개의 S 권선(222-21~222-23) 및 각각의 와이어가 제 3 레그(211-3) 상에 권취되어 형성된 3개의 T 권선(222-31~222-33)은 각 상이 델타 결선을 포함하는 와이 형태로 결선될 수 있다.
한편, 3개의 R 권선(222-11~222-13)은, 1차측 권선부(221)의 U 권선(221-1) 아래에 순차적으로 위치하는 R1 권선(222-11), R2 권선(222-12) 및 R3 권선(222-13)을 포함할 수 있다.
3개의 S 권선(222-21~222-23)은, 1차측 권선부(221)의 V 권선(221-2) 아래에 순차적으로 위치하는 S1 권선(222-21), S2 권선(222-22) 및 S3 권선(222-23)을 포함할 수 있다.
3개의 T 권선(222-31~222-33)은 1차측 권선부(221)의 W 권선(221-3) 아래에 순차적으로 위치하는 T1 권선(222-31), T2 권선(222-32) 및 T3 권선(222-33)을 포함할 수 있다.
여기서, R1 권선(222-11), S2 권선(222-22) 및 T3 권선(222-33)은 델타 형태로 결선될 수 있다.
여기서, S1 권선(222-21), T2 권선(222-32) 및 R3 권선(222-13)은 델타 형태로 결선될 수 있다.
여기서, T1 권선(222-31), R2 권선(222-12) 및 상기 S3 권선(222-23)은 델타 형태로 결선될 수 있다.
여기서, 3개의 델타 형태의 결선은 와이 형태로 결선될 수 있다.
도 7은 본 실시예들에 따른 단자부를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예들에 따른 단자부(230)는 1차측 단자(231), 2차측 단자(232) 및 중성점 단자(233) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
1차측 단자(231)는 전원(100)과 연결될 수 있다. 즉, 1차측 단자(231)는 전원(100)과 1차측 권선부(221)와 사이에 위치하여 이들을 연결할 수 있으며, 전원(100)으로부터 제공받은 전기 에너지를 1차측 권선부(221)로 제공할 수 있다. 1차측 단자(231)는 U 단자(231-1), V 단자(231-2) 및 W 단자(231-3)를 포함할 수 있다.
2차측 단자(232)는 부하(300)와 연결될 수 있다. 즉, 2차측 단자(232)는 2차측 권선부(222)와 부하(300) 사이에 위치하여 이들을 연결할 수 있으며, 2차측 권선부(222)로부터 제공받은 변환된 전기 에너지를 부하(300)로 제공할 수 있다. 2차측 단자(232)는 R 단자(232-1), S 단자(232-2) 및 T 단자(232-3)를 포함할 수 있다.
중성점 단자(233)는 중성점과 연결될 수 있다. 즉, 중성점 단자(233)는 2차측 권선부(222)의 중성점과 접지 사이에 위치하여 이들을 연결할 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 실시예들에 따른 변압기의 결선 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예들에 따른 1차측 권선부(221)는 U 권선(221-1), V 권선(221-2) 및 W 권선(221-3)을 포함할 수 있다.
U 권선(221-1)은 제 1 레그(211-1)의 최상부에 위치할 수 있다. U 권선(221-1)은 일측이 U 단자(231-1)와 연결되고, 타측이 W 단자(231-3)와 연결될 수 있다.
V 권선(221-2)은 제 2 레그(211-2)의 최상부에 위치할 수 있다. V 권선(221-2)은 일측이 V 단자(231-2)와 연결되고, 타측이 U 단자(231-1)와 연결될 수 있다.
W 권선(221-3)은 제 3 레그(211-3)의 최상부에 위치할 수 있다. W 권선(221-3)은 일측이 W 단자(231-3)와 연결되고, 타측이 V 단자(231-2)와 연결될 수 있다.
이를 통해, U 권선(221-1), V 권선(221-2) 및 W 권선(221-3)은, 델타 형태로 결선될 수 있다. 이에, 본 실시예들에 따른 1차측 권선부(221)는 델타(△) 결선을 포함할 수 있다.
본 실시예들에 따른 2차측 권선부(222)는 R1 권선(222-11), R2 권선(222-12), R3 권선(222-13), S1 권선(222-21), S2 권선(222-22), S3 권선(222-23), T1 권선(222-31), T2 권선(222-32) 및 T3 권선(222-33) 을 포함할 수 있다.
R1 권선(222-11)은 제 1 레그(211-1)의 U 권선(221-1) 아래에 위치할 수 있다. R1 권선(222-11)은 일측이 R 단자(232-1)와 연결되고, 타측이 중성점 단자(233)와 연결될 수 있다.
R2 권선(222-12)은 제 1 레그(211-1)의 R1 권선(222-11) 아래에 위치할 수 있다. R2 권선(222-12)은 일측이 S3 권선(222-23) 타측와 연결되고, 타측이 T 단자(232-3)와 연결될 수 있다.
R3 권선(222-13)은 제 1 레그(211-1)의 R2 권선(222-12) 아래에 위치할 수 있다. R3 권선(222-13)은 일측이 중성점 단자(233)와 연결되고, 타측이 T2 권선(222-32) 일측와 연결될 수 있다.
S1 권선(222-21)은 제 2 레그(211-2)의 V 권선(221-2) 아래에 위치할 수 있다. S1 권선(222-21)은 일측이 S 단자(232-2)와 연결되고, 타측이 중성점 단자(233)와 연결될 수 있다.
S2 권선(222-22)은 제 2 레그(211-2)의 S1 권선(222-21) 아래에 위치할 수 있다. S2 권선(222-22)은 일측이 T3 권선(222-33) 타측와 연결되고, 타측이 R 단자(232-1)와 연결될 수 있다.
S3 권선(222-23)은 제 2 레그(211-2)의 S2 권선(222-22) 아래에 위치할 수 있다. S3 권선(222-23)은 일측이 중성점 단자(233)와 연결되고, 타측이 R2 권선(222-12) 일측와 연결될 수 있다.
T1 권선(222-31)은 제 3 레그(211-3)의 W 권선(221-3) 아래에 위치할 수 있다. T1 권선(222-31)은 일측이 T 단자(232-3)와 연결되고, 타측이 중성점 단자(233)와 연결될 수 있다.
T2 권선(222-32)은 제 3 레그(211-3)의 T1 권선(222-31) 아래에 위치할 수 있다. T2 권선(222-32)은 일측이 R3 권선(222-13)의 타측과 연결되고, 타측이 S 단자(232-2)와 연결될 수 있다.
T3 권선(222-33)은 제 3 레그(211-3)의 T2 권선(222-32) 아래에 위치할 수 있다. T3 권선(222-33)은 일측이 중성점 단자(233)와 연결되고, 타측이 S2 권선(222-22) 일측와 연결될 수 있다.
이를 통해, R1 권선(222-11), S2 권선(222-22) 및 T3 권선(222-33)은 델타 형태로 결선될 수 있다. S1 권선(222-21), T2 권선(222-32) 및 R3 권선(222-13)은 델타 형태로 결선될 수 있다. T1 권선(222-31), R2 권선(222-12) 및 S3 권선(222-23)은 델타 형태로 결선될 수 있다. 또한, 3개의 델타 형태의 결선은 와이 형태로 결선될 수 있다. 이에, 본 실시예들에 따른 2차측 권선부(222)는 각 상이 델타 결선을 포함하는 와이 형태로 결선될 수 있다.
여기서, 권선은 코일로 지칭될 수 있다.
여기서, 권선은 모두 동일한 방향으로 권취될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 변형되어 실시될 수 있다.
여기서, 전원과 연결된 1차측 단자에 형성되는 전압은 부하와 연결되는 2차측 단자에 형성되는 전압보다 높을 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 변형되어 실시될 수 있다.
예를 들어, 변압기의 1차측 전압은 특고압(일 예로, 22.9 kV)일 수 있으며, 변압기 2차측 전압은 저압(일 예로, 220 V~ 380 V)일 수 있다. 이에 맞추어, 본 실시예들에 따른 변압기는 1차측 권선부 및 2차측 권선부의 권선의 턴수를 변형하여 실시할 수 있다.
태양광 발전 및 전력용 반도체를 이용한 설비로 인해 전력 계통에 고조파가 발생되고, 이로 인해 전력 시스템 내의 변압기가 과열될 수 있으며, 또한 변압기 철심이 포화됨으로써, 전력 시스템의 전력 손실이 증가될 뿐만 아니라 전기 기기의 오동작이 발생할 수 있다.
전력 시스템 내에 고조파 cut filter 또는 리액터 등을 별도로 설치하는 종래의 방법은 설비의 중복투자, 설치 공간의 확보에 따른 투자비 증가 등으로 인해 경제성과 효율성이 매우 낮을 뿐만 아니라 고조파를 저감시키는데 한계가 있는 반면, 본 실시예들에 따른 전력 시스템은 변압기의 권선 구조만을 변경시켜 고조파를 저감시킬 수 있으므로, 설비의 중복투자 방지, 설치 공간의 확보에 따른 투자비를 감소시켜 경제성과 효율성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 변압기는 델타(Δ)-와이(Y) 결선으로 구성될 수 있다. 1차측 코일은 델타 형태로 구성되어 22.9kV 전압을 공급하고, 2차측 코일(Filter)은 와이 형태로 구성되어 저전압(380 V~220 V)을 발생할 수 있다.
즉, 1차측 코일(또는, 1차측 권선부)은 제 1 레그, 제 2 레그 및 제 3 레그(또는, U, V, W 3개의 상)에 코일 한개씩 권취되고, 3개의 코일이 델타 형태로 결선될 수 있다.
2차측 코일(또는, 2차측 권선부)은 제 1 레그, 제 2 레그 및 제 3 레그(또는, R, S, T 3개의 상)에 코일 세개씩 권취될 수 있다.
특히, 제 1 레그(또는, R상)의 첫번째 코일은 제 2 레그(또는, S상)의 두번째 코일과, 제 3 레그(또는, T상)의 세번째 코일와 델타 결선되어, R 단자로 인출될 수 있다.
또한, 제 2 레그(또는, S상)의 첫번째 코일은 제 3 레그(또는, T상)의 두번째 코일과, 제 1 레그(또는, R상)의 세번째 코일와 델타 결선되어, S 단자로 인출될 수 있다.
또한, 제 3 레그(또는, T상)의 첫번째 코일은 제 1 레그(또는, R상)의 두번째 코일과 제 2 레그(또는, S상)의 세번째 코일와 델타 결선되어, T 단자로 인출될 수 있다.
또한, 델타 결선된 제 1 레그, 제 2 레그 및 제 3 레그(또는, R, S, T 3개의 상)의 코일 그룹 3개가 와이 결선되어, 이들의 중성점이 중성점 단자(N)로 인출될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예들에 따른 변압기는 상술한 권선 구조를 통해 고조파 저감을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고조파에 안전을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술 사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전원
200: 변압기
300: 부하

Claims (7)

  1. 전원으로부터 제공받은 교류 전압을, 전자유도작용에 의해, 교류 전압으로 변환하여 부하로 제공하는 고조파에 안전한 몰드 변압기로서,
    상기 몰드 변압기는,
    몸체를 이루는 코어부; 상기 코어부 상에 권취되는 권선부; 및 상기 전원으로부터 제공받은 교류 전압을 상기 권선부로 제공하고, 상기 권선부를 통해 변환된 교류 전압을 상기 부하로 제공하는 단자부를 포함하되,
    상기 코어부는,
    각각이 수직으로 위치하고, 상기 권선부의 1차측 권선부 및 상기 권선부의 2차측 권선부의 결선이 위치하는 제 1 레그 내지 제 3 레그; 상기 제 1 레그 내지 제 3 레그 상측 및 하측을 각각 연결하는 제 1 요크 및 제 2 요크; 및 상기 제 1 레그 내지 제 3 레그 사이에 각각 위치하는 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우를 포함하되,
    상기 제 1 요크는 제 1 레그 내지 제 3 레그 상측에 수평으로 위치하여, 제 1 레그 내지 제 3 레그 상측을 연결하고, 상기 제 2 요크는 제 1 레그 내지 제 3 레그 하측에 수평으로 위치하여, 제 1 레그 내지 제 3 레그 하측을 연결하며, 상기 제 1 윈도우는 제 1 레그와 제 2 레그 사이에 위치하고, 상기 제 2 윈도우는 제 2 레그와 제 3 레그 사이에 위치하며,
    상기 권선부는,
    델타(△) 결선을 포함하는 상기 1차측 권선부; 및
    와이(Y) 결선을 포함하는 상기 2차측 권선부를 포함하고,
    상기 2차측 권선부에 포함된 와이(Y) 결선은, 각 상이 델타(△) 결선을 포함하되,
    상기 1차측 권선부는,
    상기 제 1 레그 상에 위치하는 U 권선; 상기 제 2 레그 상에 위치하는 V 권선; 및 상기 제 3 레그 상에 위치하는 W 권선을 포함하되, 상기 U 권선, 상기 V 권선 및 상기 W 권선은, 델타 형태로 결선되고,
    상기 2차측 권선부는,
    상기 제 1 레그 상에 위치하는 3개의 R 권선; 상기 제 2 레그 상에 위치하는 3개의 S 권선; 및 상기 제 3 레그 상에 위치하는 3개의 T 권선을 포함하되, 상기 3개의 R 권선, 상기 3개의 S 권선 및 상기 3개의 T 권선은 각 상이 델타 결선을 포함하는 와이 형태로 결선되며,
    상기 3개의 R 권선은, 1차측 권선부의 U 권선 아래에 순차적으로 위치하는 R1 권선, R2 권선 및 R3 권선을 포함하고, 상기 3개의 S 권선은, 1차측 권선부의 V 권선 아래에 순차적으로 위치하는 S1 권선, S2 권선 및 S3 권선을 포함하며, 상기 3개의 T 권선은 1차측 권선부의 W 권선 아래에 순차적으로 위치하는 T1 권선, T2 권선 및 T3 권선을 포함하되, 상기 R1 권선, 상기 S2 권선 및 상기 T3 권선은 델타 형태로 결선되고, 상기 S1 권선, 상기 T2 권선 및 상기 R3 권선은 델타 형태로 결선되며, 상기 T1 권선, 상기 R2 권선 및 상기 S3 권선은 델타 형태로 결선되고, 3개의 델타 형태의 결선은 와이 형태로 결선되며,
    상기 단자부는,
    상기 전원과 연결되고, U 단자, V 단자 및 W 단자를 포함하는 1차측 단자; 상기 부하와 연결되고, R 단자, S 단자 및 T 단자를 포함하는 2차측 단자; 및 중성점와 연결되는 중성점 단자를 포함하되,
    상기 U 권선은 일측이 상기 U 단자와 연결되고, 타측이 상기 W 단자와 연결되며, 상기 V 권선은 일측이 상기 V 단자와 연결되고, 타측이 상기 U 단자와 연결되며,상기 W 권선은 일측이 상기 W 단자와 연결되고, 타측이 상기 V 단자와 연결되고,
    상기 R1 권선은 일측이 상기 R 단자와 연결되고, 타측이 상기 중성점 단자와 연결되며, 상기 R2 권선은 일측이 상기 S3 권선 타측와 연결되고, 타측이 상기 T 단자와 연결되며, 상기 R3 권선은 일측이 상기 중성점 단자와 연결되고, 타측이 상기 T2 권선 일측와 연결되며, 상기 S1 권선은 일측이 상기 S 단자와 연결되고, 타측이 상기 중성점 단자와 연결되며, 상기 S2 권선은 일측이 상기 T3 권선 타측와 연결되고, 타측이 상기 R 단자와 연결되며, 상기 S3 권선은 일측이 상기 중성점 단자와 연결되고, 타측이 상기 R2 권선 일측과 연결되며, 상기 T1 권선은 일측이 상기 T 단자와 연결되고, 타측이 상기 중성점 단자와 연결되며, 상기 T2 권선은 일측이 상기 R3 권선의 타측와 연결되고, 타측이 상기 S 단자와 연결되며, 상기 T3 권선은 일측이 상기 중성점 단자와 연결되고, 타측이 상기 S2 권선 일측와 연결되며,
    상기 전원과 연결된 1차측 단자에 형성되는 전압은 상기 부하와 연결되는 2차측 단자에 형성되는 전압보다 높되, 상기 전원과 연결된 1차측 단자에 형성되는 전압은 특고압을 포함하고, 상기 부하와 연결되는 2차측 단자에 형성되는 전압은 저압을 포함하며, 상기 특고압은 22.9 kV을 포함하고, 상기 저압은 220V ~ 380V을 포함하며,
    상기 권선은 모두 동일한 방향으로 권취되는,
    고조파에 안전한 몰드 변압기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020210002472A 2021-01-08 2021-01-08 고조파에 안전한 몰드 변압기 KR102272585B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210002472A KR102272585B1 (ko) 2021-01-08 2021-01-08 고조파에 안전한 몰드 변압기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210002472A KR102272585B1 (ko) 2021-01-08 2021-01-08 고조파에 안전한 몰드 변압기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102272585B1 true KR102272585B1 (ko) 2021-07-05

Family

ID=76899592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210002472A KR102272585B1 (ko) 2021-01-08 2021-01-08 고조파에 안전한 몰드 변압기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102272585B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023075260A1 (ko) * 2021-10-28 2023-05-04 한국전기연구원 서로 다른 배전 선로 간에 연결되어 전력 조류를 제어하는 스마트 변압기 및 이를 채용한 배전 계통 제어 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130036264A (ko) * 2013-02-04 2013-04-11 김나운 친환경 절전형 하이브리드 변압기 및 그 절전방법
KR20130044247A (ko) * 2013-02-20 2013-05-02 김나운 전력계통의 결상 시 결상복구장치 및 그 복구방법
KR20140032300A (ko) * 2012-09-06 2014-03-14 김은희 고조파 제거용 하이브리드 변압기
KR20140111755A (ko) * 2013-03-12 2014-09-22 김나운 친환경 절전형 하이브리드 변압기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140032300A (ko) * 2012-09-06 2014-03-14 김은희 고조파 제거용 하이브리드 변압기
KR20130036264A (ko) * 2013-02-04 2013-04-11 김나운 친환경 절전형 하이브리드 변압기 및 그 절전방법
KR20130044247A (ko) * 2013-02-20 2013-05-02 김나운 전력계통의 결상 시 결상복구장치 및 그 복구방법
KR20140111755A (ko) * 2013-03-12 2014-09-22 김나운 친환경 절전형 하이브리드 변압기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023075260A1 (ko) * 2021-10-28 2023-05-04 한국전기연구원 서로 다른 배전 선로 간에 연결되어 전력 조류를 제어하는 스마트 변압기 및 이를 채용한 배전 계통 제어 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Design of high-power static wireless power transfer via magnetic induction: An overview
US10873265B2 (en) Bidirectional three-phase direct current (DC)/DC converters
JPWO2014033830A1 (ja) 電力変換装置
KR20190060758A (ko) 전력 공급 시스템 및 방법
CN101145427B (zh) 用于环形感应器的磁通分散的方法和装置
CN110999063A (zh) 谐振交流至直流转换器
JP2016208743A (ja) 電力変換装置
Naseem et al. Quad-active-bridge converter with current balancing coupled inductor for SST application
KR102272585B1 (ko) 고조파에 안전한 몰드 변압기
US8988182B2 (en) Transformers and methods for constructing transformers
US11587719B2 (en) Magnetic integrated hybrid distribution transformer
Rivera et al. Charging architectures for electric and plug-in hybrid electric vehicles
CN110611449A (zh) 一种紧凑式储能变流器系统
Gilabert et al. Design of zero-ripple-current coupled inductors with PWM signals in continuous conduction mode
US20140085757A1 (en) Surge blocking inductor
CN213183941U (zh) 一种多绕组交叉互联变压器
CN101373660A (zh) 电能耦合器
CN210273867U (zh) 一种紧凑式储能变流器系统
EP2954544B1 (en) Transmission of electric power
CN208400677U (zh) 一种逆变变压器
Ali et al. Study of toroidal core multilimb transformer (TCMLT) for high-power DC application
CN113824121B (zh) 一种应用于柔性直流综合调压装置抑制共模干扰的结构
Gomez et al. Three phase dual active bridges with integrated series inductance using 10-kV SiC MOSFETs for medium-voltage grid applications
CN202535169U (zh) 一种利用电抗器涡流原理的取电装置
CN220342113U (zh) 一种直流电机的定子结构

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant