KR200300078Y1 - 변압기 권선의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 변압기내의 권선 사이로 흐르는 냉각 오일 즉, 절연유가 각 권선 사이로 골고루 흐르도록 하여 높은 냉각효과를 얻을 수 있도록 하는 변압기 권선의 냉각장치에 관한 것이다.

종래의 변압기 냉각구조는 유로가 한 방향을 이루는 단순구조를 이루기 때문에 차가운 절연유가 아래에서 위로 흐르면서 뜨거워진 절연유를 위로 밀어내어 권선을 냉각시켜 줄 때 권선과 권선 사이의 공간에는 절연유가 잘 흐르지 못하고 정체되어 열교환이 원활하게 이루어지지 않아 냉각효과가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 고안은 종래의 문제점을 해소하기 위해 권선(24)과 외벽(23)과의 사이를 차단하고 내벽(22)과의 사이는 개방시켜 절연유가 내측으로 흐르게 하는 외부 오일 플로우 와셔(27)와, 권선과 내벽(22)사이는 차단하고 외벽(22)과의 사이는 개방하여 절연유가 외측으로 흐르게 하는 내부 오일 플로우 와셔(26)를 구비하고, 내부에 권선(24)들을 일정한 구간으로 나누어 그 구간간에 상기 내,외부 오일 플로우 와셔(26)(27)를 교호로 장착하여 절연유가 지그재그로 흐르도록 하여 절연유가 변압기 내부의 권선사이로 골고루 흘러 냉각효과를 상승시키도록 한 것이다.

Description

변압기 권선의 냉각장치{Chiller of transformer winding}

본 고안은 변압기내의 권선 사이로 흐르는 냉각 오일 즉, 절연유가 각 권선 사이로 골고루 흐르도록 하여 높은 냉각효과를 얻을 수 있도록 하는 변압기 권선의 냉각장치에 관한 것이다.

변압기란 집전기를 통하여 전력을 공급받아 각종 보조기기에 필요한 전원으로 변환시켜 공급하는 장치를 말하는 것으로, 변압기는 동작하는 과정에서 변압기 중신에 설치되어 있는 권선으로부터 열이 방출되어 변압기 내부에 들어 있는 절연유에 전달됨으로써 온도상승을 가져와 변압기의 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다. 따라서, 변압기 중신에는 변압기가 동작하는 과정에서 발생되는 열기를 식혀줄 수 있도록 하는 냉각장치가 구비된다.

자연순환식 변압기는 절연유의 자연적 대류현상에 의해 권선이 냉각되는 구조를 갖고 있다.

즉, 변압기의 내부로 유입된 절연유가 변압기외함의 내측벽과 권선지지판 사이에 구비된 냉각유 배어리에 의해 권선 외부측으로 순환되지 않고 권선지지판의 냉각유통로에 의해 권선속으로 인입되면, 권선도체에 직접적으로 접촉하여 권선에서 발생한 열을 냉각시키고 가열된 절연유는 상승하여 변압기 외함의 냉각유 출구를 통해 외부로 인출된다. 그리고 외부의 냉각장치에 의해 다시 냉각되면 대류현상에 의해 다시 변압기의 내부로 유입되어 뜨거워진 절연유를 밀어내면서 권선을 냉각시키도록 되어 있다.

그러나 이러한 종래의 변압기(1) 냉각구조는 도 1과 같이 유로가 한 방향을 이루는 단순구조를 이루기 때문에 차가운 절연유가 아래에서 위로 흐르면서 뜨거워진 절연유를 위로 밀어내어 권선(2)을 냉각시켜 줄 때 권선(2)과 권선 사이의 공간에는 절연유가 잘 흐르지 못하고 정체되어 열교환이 원활하게 이루어지지 않아 냉각효과가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 자연순환식 변압기의 내부에 오일 플로우 와셔를 장착하여 각 권선 사이로도 냉각 오일 즉, 절연유가 골고루 흐르도록 함으로써 냉각효과를 향상시키도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은,

내부로 절연유를 유입시켜 내부의 권선을 냉각시키도록 된 변압기에 있어서,

상기 권선과 외벽과의 사이를 차단하고 내벽과의 사이는 개방시켜 절연유가 내측으로 흐르게 하는 외부 오일 플로우 와셔와, 권선과 내벽사이는 차단하고 외벽과의 사이는 개방하여 절연유가 외측으로 흐르게 하는 내부 오일 플로우 와셔를 구비하고, 내부에 권선들을 일정한 구간으로 나누어 그 구간간에 상기 내,외부 오일 플로우 와셔를 교호로 장착하여 절연유가 지그재그로 흐르도록 하여 달성된다.

도 1은 종래의 변압기 절연유의 흐름상태도.

도 2는 본 고안의 오일 플로우 와셔가 장착된 변압기의 절연유 흐름 상태도.

도 3a,3b는 본 고안의 내부 및 외부 오일 플로우 와셔 구조도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

20 - 변압기 22,23 - 내,외벽

24 - 권선 26,27 - 내,외부 오일 플로우 와셔

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 오일 플로우 와셔가 장착된 변압기의 절연유 흐름 상태도이고, 도 3a,3b는 본 고안의 내부 및 외부 오일 플로우 와셔 구조도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 변압기(20) 내부의 권선(24)들을 일정한 수를 하나의 단위를 이루도록 하여 다수개로 구획하고, 그 구획된 구간마다 내부 및 외부 오일 플로우 와셔(Inner, outer oil flow washer)(26)(27)를 교호로 장착하여 변압기(20) 내부의 권선(24)사이로 흐르는 절연유 유로가 지그재그로 이루어지도록 되어 있다.

이와 같이 설치되는 내,외부 오일플로우 와셔(26)(27)의 구조는, 도 3a,3b에도시된 바와 같이 내부 오일 플로우 와셔(26)는 내측에 돌출부를 일정한 간격으로 다수개 형성한 구조를 갖고, 외부 오일 플로우 와셔(27)는 외측 둘레에 돌출부를 일정한 간격으로 다수개 형성한 구조를 갖는다.

따라서 내,외부 플로우 와셔(26)(27)들을 변압기(20) 내부에 설치할 때에는 변압기(20)의 내부에 안쪽에 레일이 통과하는 부분에 홈을 내어 이에 내부오일 플로우 와셔(26)를 장착하고, 일정 구간 권선을 진행한 후 바깥쪽에 레일이 통과하는 부분에 홈을 내어 이에 외부 오일 플로우 와셔(27)를 장착하여 구성된다. 그리고 이러한 구조로 권선이 마무리되는 구간까지 내,외부 오일 플로우 와셔(26)(27)를 교호로 장착하여 변압기 권선(24)으로 흐르는 절연유의 유로가 지그재그로 이루어지게 된다.

이러한 구조로 내,외부 오일 플로우 와셔(26)(27)가 장착된 변압기(20)는, 차가운 절연유가 변압기 내부로 유입되면 도 2에서와 같이 절연유는 내부 오일 플로우 와셔(26)의 외측과 외벽(외부 가이드)사이의 유로를 통과하여 외부 오일 플로우 와셔(27)내측과 내벽(22)사이의 유로를 통과할 때 그 유로가 대각선방향을 이루기 때문에 내,외부 오일 플로우 와셔(26)(27) 사이의 권선(24) 사이를 흐르는 절연유 또한 대각의 방향성을 가져 권선(24)과 권선사이의 공간으로도 원활히 흐르게 된다. 이 때문에 종래와 같이 권선과 권선사이의 절연유 정체구간의 문제점이 완전히 제거되므로 냉각효과가 상승되게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 변압기의 내부로 흐르는 절연유가 내,외부 오일 플로우 와셔로 인하여 지그재그로 흘러 결국 권선과 권선 사이에 형성되는 절연유 정체구간없이 골고루 흐르게 되므로 권선의 냉각효과를 상승시켜 결국 변압기의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 내부로 절연유를 유입시켜 내부의 권선(24)을 냉각시키도록 된 변압기(20)에 있어서,

   상기 권선(24)과 외벽(23)과의 사이를 차단하고 내벽(22)과의 사이는 개방시켜 절연유가 내측으로 흐르게 하는 외부 오일 플로우 와셔(27)와, 권선과 내벽(22)사이는 차단하고 외벽과(22)의 사이는 개방하여 절연유가 외측으로 흐르게 하는 내부 오일 플로우 와셔(26)를 다수개 구비하고,

   내부에 권선(24)들을 일정한 구간으로 나누어 그 구간간에 상기 내,외부 오일 플로우 와셔(26)(27)를 교호로 장착하여 절연유가 지그재그로 흐르도록 한 것을 특징으로 하는 변압기 권선의 냉각장치.