KR200391492Y1 - 특별고압 수전설비 - Google Patents

Abstract

본 고안은 특고압 밀폐형 수전 설비에 있어서, 설치공간과 설치비용을 줄이는 한편 운반 및 취급성을 향상시킨 특별고압 수전설비에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 특별고압 수전설비에서 각 판넬의 고압기기를 한 개의 판넬에 모듈화 된 케이스로 구성하여 설치하되 한 개의 판넬 상단에는 절연가스로 절연시켜 크기를 축소한 3단 스위치인 부하개폐기(또는 자동구간 고장 개폐기)및 피뢰기가 중간에는 절연물로 절연을 확보한 휴즈통이 설치되고 휴즈통에는 한류형 휴즈가 설치되어 있으며 하부에는 절연 가스로 절연시켜 크기를 축소한 고압 변압 변류기 순으로 구성하고, 한 개의 판넬 상단에는 단로기/접지스위치(또는 접지부 부하개폐기)가 중간에는 차단기 모듈이 변류기와 함께 설치되며 하부에는 모선용 변압기가 보호용 휴즈와 함께 구성하며, 한 개의 판넬에는 한류형 휴즈와 연동할 수 있도록 구성한 부하개폐기를 모듈로 하여 필요 수 만큼 적층하여 구성된 구조를 갖추도록 하므로서 이루어진다.

Description

특별고압 수전설비{A hydroelectricity arrangements of the special hightension}

본 고안은 특고압 밀폐형 수전 설비에 있어서, 설치공간과 설치비용을 줄이는 한편 운반 및 취급성을 향상시킨 특별고압 수전설비에 관한 것이다.

일반적으로 특고압 밀폐형 수전 설비에서는 부하개폐기, 파워 휴즈, 어레스터, 전력 수급용 계기용 변압변류기(MOF)가 탱크에 SF6가스로 밀봉되고, 차단기 및 계기용 변압기 등도 기존 제품 대비 외형을 축소하여 제작. 운반. 설치가 용이하도록 구성하고, 각 기기가 하나의 모듈에 수납되어 있어 내부 단락 등 사고 발생시 다른 부분으로 파급되는 것을 방지 할 수 있도록 사고범위를 국지화 시켰으며, 그 모듈에는 만일의 사고 시 내부 압력으로부터 탱크를 보호하고 아크로부터 조작자를 보호하기 위하여 방폭 장치가 구성되어 있어 사고 시 아크 통로를 통하여 안전하게 아크를 유도할 수 있도록 구성하고, 각 기기 사이의 직접 접속을 통하여 기기간 거리를 축소하고, 기기의 수직배치를 통하여 설치면적을 최소화 시켰으며, 고압부분에 나(裸)도체 부분을 모두 없애 감전 위험으로부터 안전성을 확보하고 내부 단락사고를 사전에 제거한 한 수전설비가 사용되고 있다

즉 공장, 빌딩, 아파트 단지 등 특별고압을 수전하여 적정한 저 전압의 상용전압으로 전압강하 하기위해 변압기와 스위치 장치 및 기타 안전장치들을 포함하는 수.변전 시설을 갖추게 되는데 종래의 수.변전 시설을 보면, 전력 수용가 단위로 정해진 용량에 맞도록 대형의 변압기를 중심으로 그 주변에 고압스위치 장치들과 관련계기 등을 배치할 때 이들을 프레임을 설치하여 배치해왔고, 또한 감전사고 등의 안전을 고려하여 수.변전 시설 내부에서도 장치들 간에 충분한 이격거리를 유지시켜 왔기 때문에 수.변전 시설을 설치하는데 넓은 설치면적이 요구 되었으며, 이러한 수.변전 설비의 사이즈 증가 및 중량 증가는 시설기간 및 증설기간의 증가를 초래하여 설비의 설치비용을 증가시키게 되므로, 이러한 수.변전 설비의 사이즈를 최소화하기 위해 일반적으로 사용할 수 있는 가스절연기기를 사용하고 있으나, 이는 가격경쟁이 갈수록 심화되어 고비용을 요구하고 있는 것이었다.

기존에는 변전소에서 공급 받은 22.9kV 전원은 가공과 지중 배전선으로 구성된 배전계통을 통하여 각 수용가의 수전설비로 공급되고, 수전설비에서는 도 1과 같이 변전소에서 공급 받은 22.9kV전원을 인입구를 통하여 종단접속재(1)로 들어와서 보호장치와 계측장치를 구비한 엠오에프(MOF) 판넬(10)을 거치고, 피티(PT)판넬(20)을 거친 후 인컴잉(INCOMING)판넬(30)을 거쳐 필요한 부하만큼의 피더(FEEDER)판넬(40)을 통해 수전용 변압기판넬(50)에서 각 부하에 공급되며, 이 때 일반적인 특별고압 수전설비로 판넬을 이용한 타입으로서, 배전 선로로부터 함 인입구를 통해서 전원을 받아서 각기 부하로 보내주는 분기점까지 부하단 선로를 보호하기 위해서 설치되어 있는 각종 기기들로 구성된다.

구성기기로는 사고로부터 선로를 구분하여 사고가 파급되는 것을 방지하기 위하여 섹셔날라이져 또는 부하개폐기(12)를 선로의 맨 앞단에 구성하며, 이상 전압 발생시 선로를 보호하기 위하여 장착되어 있는 피뢰기(LA)(13)와, 과전류 통전시 후단의 기기를 보호하기 위한 파워 휴즈(15)로 이어지며, 전력 수급용 계기용 변압변류기(16)에 연결되어 전력량을 측정하는 적산전력계(WHM)로 이어지고, 상기 전력 수급용 계기용 변압변류기(MOF)에서 사용자가 필요한 전압으로 강하시키기 위해 모선용 변압기(PT)(21)로 이어지며, 상기 모선용 변압기(PT)의 1차측에는 모선 변압기 보호용 파워휴즈(22) 가 구성된다.

그리고 계기용 변압 변류기로(MOF)부터 연결된 주차단기(33)와의 사이에는 전류변류기(32)(CT)가 구성되며, 주차단기(33)를 거쳐 단로기/접지개폐기(DS/ES)(12)로 연결되며 각각의 부하를 필요로 하는 곳에 같은 구성으로 필요 개수 만큼의 단로기/접지 개폐기를 거친 후 각 판넬에서 수전용 변압기(50)를 거쳐 각각의 부하로 연결된다.

이러한 기존 방식은 도 4에서와 같이 케이블을 통해 인입된 전원이 부하 개폐기(12)의 1차측에 연결되며, 이 부하 개폐기(12)는 가동접점(12-3)이 회전하면서 1차측 고정접점(12-1)에 투입되면서 회로가 폐로되고 반대방향으로 회전하면서 회로가 개로되며, 2차 측은 개폐기와 파워 휴즈간 도체(14)를 통하여 파워휴즈(15)로 연결되며 파워휴즈(15)는 부하단의 사고시 전단으로의 사고파급을 막는 역할을 하며, 사고전류로 휴즈가 용단되었을 경우 쉽게 교체할 수 있도록 설치되고, 또한 개폐기 2차 측에 병렬로 피뢰기(LA)(13)가 설치되어 이상전압 발생시 피뢰기를 통하여 접지로 연결되게 된다.

그리고 파워휴즈(15) 2차 측에서는 하단의 전력수급용 계기용 변압변류기(16)에 연결되며 이 곳에서는 전력량을 측정하는 역할을 하며 붓싱커플러(34)를 통하여 피티(PT)판넬(20)과 인컴잉 판넬(30)로 병렬 연결되는데 피티판넬(20)에서는 전원을 공급하며, 이곳에서 모선 변압기 보호용 휴즈(22)를 통해 모선용 변압기(21)로 연결되며 이 변압기(21)에서 사용하고자 하는 전압으로 강하시켜 사용한다.

또한 붓싱을 통해 인컴잉 판넬(30)로 연결된 주 전원은 변류기(CT)(32)를 통해 주 차단기로 연결되어 이곳에서 전체 부하에 대한 사고나 개폐시 차단하여 선로를 보호하는 역할을 하고, 피티판넬(20) 하부와 차단기 상부(2차) 후단, 피더 판넬(40) 상부에 설치된 개폐기는 차단기가 고정형으로 설치되어 수리나 보수를 위한 개폐장치로 안전하게 작업할 수 있도록 설치된 것으로 주로 단로기와 접지스위치를 사용한다.

그리고 상기 피더판넬(40)은 사용되는 부하에 따라 수량을 달리할 수 있는 것으로, 수전용 변압기 판넬(50)의 용량에 따라 크기도 달라질 수 있으며, 피더 판넬(40)의 차단기 2차 측에서 접속재(42)를 통하여 케이블이나 부스 덕트를 이용하여 수전용 변압기의 고압측 터미널(55)에 연결되고 이는 고압코일(54)과 저압 코일(53)비로 전압이 변경되어 2차 저압 터미날(51)을 통해 저압 측으로 연결하여 사용하게 된다.

이러한 기존 방식은 일반적으로 전력기기가 일반 건물 내에 많이 사용되고 있어 운반 및 설치작업이 용이한 제품을 요구되고 있으나, 이를 충족시키기 어렵고, 또한 설치면적에 대한 비용을 절감하기 위하여 보다 축소화된 제품을 선호하고 있으나 설치 면적을 줄이는데 한계가 있는 것이었다.

본 고안은 기존 특별고압 수전설비에서 피티(PT)판넬을 별도로 구성하던 것을 인컴밍(INCOMING)판넬의 전단에 함께 구성하여 불필요한 공간을 활용하고 피더(FEEDER)판넬의 차단기는 수전용 변압기의 용량에 따라 적용할 수 있으므로 일반적으로 사용되는 변압기의 보호를 한류형 휴즈(PF)와 부하개폐기로 구성하여 이중 한류형 휴즈를 수전용 변압기 판넬에 구성하고, 전단의 부하개폐기만을 별도의 판넬로 구성함으로 설치공간과 설치비용을 최소화 하고 운반 및 취급성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

이러한 본 고안은 특별고압 수전설비에서 각 판넬의 고압기기를 한 개의 판넬에 모듈화 된 케이스로 구성하여 설치하되 한 개의 판넬 상단에는 절연가스로 절연시켜 크기를 축소한 3단 스위치인 부하개폐기(또는 자동구간 고장 개폐기)및 피뢰기가 중간에는 절연물로 절연을 확보한 휴즈통이 설치되고 휴즈통에는 한류형 휴즈가 설치되어 있으며 하부에는 절연 가스로 절연시켜 크기를 축소한 고압 변압 변류기 순으로 구성하고, 한 개의 판넬 상단에는 단로기/접지스위치(또는 접지부 부하개폐기)가 중간에는 차단기 모듈이 변류기와 함께 설치되며 하부에는 모선용 변압기가 보호용 휴즈와 함께 구성하며, 한 개의 판넬에는 한류형 휴즈와 연동할 수 있도록 구성한 부하개폐기를 모듈로 하여 필요 수 만큼 적층하여 구성된 구조를 갖추도록 하므로서 이루어진다.

본 고안의 결선도는 도 2에 도시된 바와 같이 도 1에 도시된 결선도와 같이 결선되는 것으로, 이는 수전 설비의 회로적인 변경은 없음을 의미하며, 다만 한류형 휴즈의 사용과 설치를 변경하여 수전설비의 설치면적 축소를 이룰 수 있도록 하는 것이다.

즉 본 고안은 도 2와 같이 사고로부터 선로를 구분하여 사고가 파급되는 것을 방지하기 위하여 부하개폐기(12)를 선로의 맨 앞단에 구성하며, 이상 전압 발생시 선로를 보호하기 위하여 장착되어 있는 피뢰기(LA)와, 과전류 통전시 후단의 기기를 보호하기 위한 파워 휴즈(15)로 이어지며, 전력 수급용 계기용 변압변류기(16)에 연결되어 전력량을 측정하는 적산전력계(WHM)로 이어진다.

전력 수급용 계기용 변압변류기(MOF)에서 사용자가 필요한 전압으로 강하시키기 위해 모선용 변압기(PT)(21)로 이어지며, 상기 모선용 변압기(PT)의 1차측에는 변압기를 보호하기위한 파워휴즈(22) 가 구성된다.

계기용 변압 변류기로부터 연결된 주차단기(33)와의 사이에는 변류기(32)(CT)가 구성되며, 주차단기(33)를 거쳐 부하개폐기(또는 단로기/접지개폐기(DS/ES))(12)로 연결되며 각각의 부하를 필요로 하는 곳에 같은 구성으로 필요개수 만큼의 단로기/접지 개폐기를 거쳐 변압기 판넬에 구성된 파워 휴즈를 거쳐 수전용 변압기(50) 판넬을 거쳐 각각의 부하로 연결된다.

이러한 구성의 본 고안은 변전소에서 공급 받은 22.9kV전원을 인입구를 통하여 종단접속재(1)로 들어와서 보호장치와 계측장치를 구비한 엠오에프(MOF) 판넬(10)을 거쳐 피티(PT)모듈(20‘)을 거쳐 인컴잉(INCOMING) 피티 판넬(30’)을 거쳐 필요한 부하 만큼의 부하개폐기(LBS)판넬(40')을 통해 수전용 변압기 판넬(50)로 전원이 공급되게 된다.

이러한 본 고안은 케이블을 통해 인입된 전원이 부하 개폐기(12)의 1차 측에 연결되며, 이 부하 개폐기는 가동접점(12-3)이 회전하면서 1차 측에 연결된 1차 고정접점(12-1)에 투입되면서 회로가 폐로되고, 반대방향으로 회전하면서 회로가 개로된다.

상기 된 2차 측은 개폐기와 파워 휴즈간 도체(14)를 통하여 파워휴즈(15)로 연결되며, 파워휴즈(15)는 부하단의 사고시 전단으로의 사고파급을 막는 역할을 하며, 사고전류로 휴즈가 용단되었을 경우 쉽게 교체할 수 있도록 설치된다.

또한 개폐기 2차 측에 병렬로 피뢰기(LA)가 설치되어 이상전압 발생시 피뢰기를 통하여 접지로 연결된다.

그리고 파워휴즈(15) 2차 측에서는 하단의 전력수급용 계기용 변압변류기(16)에 연결되며, 이 곳에서는 전력량을 측정하는 역할을 하는 한편 붓싱 커플러(34)를 통하여 피티(PT)판넬(20)과 인컴잉 판넬(30)로 병렬 연결되는데, 피티 판넬(20)에서는 전원을 공급하며, 이곳에서 변압기보호용 휴즈(22)를 통해 모선용 변압기(21)로 연결되며, 이 변압기(PT)에서 사용하고자 하는 전압으로 강하시켜 사용한다.

또한 붓싱을 통해 인컴잉 판넬(30)로 연결된 주 전원은 변류기(CT)(32)를 통해 주 차단기로 연결되고, 이곳에서 전체 부하에 대한 사고나 개폐 시 주차단기를 차단하여 선로를 보호하는 역할을 하는데, 상기된 피티판넬(20)과 인컴잉 판넬(30)을 한 개의 판넬로 구성한 것이 인컴잉 피티 판넬(30‘)이다.

또한 피티 판넬(20) 하부와 차단기 상부(2차) 후단, 피더 판넬(40) 상부에 설치된 개폐기는 차단기가 고정형으로 설치되어 수리나 보수를 위한 개폐장치로 안전하게 작업할 수 있도록 하는 것으로, 주로 단로기와 접지스위치를 사용한다.

부하개폐기 판넬(40‘)은 사용되는 부하에 따라 수량을 달리할 수 있으며, 수전용 변압기 판넬(50)의 용량에 따라 크기도 달라질 수 있다.

부하개폐기 판넬(40‘)의 부하개폐기 2차 측에서 접속재(42)를 통하여 케이블이나 부스덕트를 이용하여 수전용 변압기의 고압측 단자(55)에 연결되고, 이는 고압권선(54)과 저압 권선(53)비로 전압이 변경되고, 변경된 전압은 2차 저압단자(51)을 통해 저압 측으로 연결하여 사용하게 된다.

본 고안은 특별고압 수전설비에 관한 것으로, 부하단 사고로부터 선로를 보호하기 위하여 사용되는 차단기의 대용으로 파워 휴즈를 적용하고, 연동되는 부하 개폐기를 한류형 휴즈로 구성하여, 판넬의 숫자를 줄이는 한편 피티(P.T) 판넬과 인컴잉판넬을 밀집 배치하므로서, 기존의 제품에 비하여 1/2정도 설치면적을 줄일 수 있음은 물론 취급 및 운반이 용이하고, 제조원가를 획기적으로 절감한 것이다

특히 전력기기가 축소화 고급화되어 일반 건물 내에 많이 사용되고 있는 추세에 맞추어 운반 및 설치작업이 용이한 제품을 공급할 수 있고, 설치면적에 대한 비용을 절감하기 위하여 보다 축소화된 제품을 공급할 수 있으며, 대용량의 부하가 아닌 중부하나 소부하에서 파워 휴즈를 적용하여 계통을 보다 유리하게 보호할 수 있는 것이다.

도 1은 기존의 특별고압 수전설비 결선도

도 2는 본 고안의 특별고압 수전설비 결선도

도 3은 기존의 특별고압 수전설비의 전체 외형 단면도

도 4는 기존의 특별고압 수전설비의 기기판넬 외형단면도

도 5는 기존의 특별고압 수전설비의 변압기 판넬 외형단면도

도 6은 본 고안의 특별고압 수전설비의 전체 외형 단면도

도 7은 본 고안의 특별고압 수전설비의 기기판넬 외형단면도

도 8은 본 고안의 특별고압 수전설비의 변압기 판넬 외형단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 종단 접속재 10 : 엠오에프(MOF) 판넬

20 : 피티(PT) 판넬 20‘ : 피티(PT) 모듈

30 : 인컴잉(INCOMING) 판넬 30‘ : 인컴잉 피티 판넬

40 : 피더(FEEDER) 판넬 40‘ : 부하개폐기(LBS) 판넬

50 : 수전용 변압기 판넬

11 : 붓싱 12 : 부하개폐기

12-1 : 1차 고정접점 12-2 : 2차 고정접점

12-3 : 가동접점 13 : 피뢰기(LA) 단자

14 : 개폐기와 파워휴즈 간 도체 15 : 파워 휴즈(PF)

16 : 전력수급용 계기용 변압변류기

21 : 모선용 변압기(PT) 22 : 모선 변압기 보호용 휴즈

31 : 열반용 붓싱 32 : 변류기 (CT)

33 : 차단기 (CB) 34 : 붓싱 커플러

35 : 차단기 메카 연결축 36 : 접지 붓싱

41 : 차단기와 붓싱간 연결 도체 41‘ : 붓싱

42 : 접속재 43 : 케이블

51 : 저압 터미널 52 : 변압기 철심

53 : 저압 코일 54 :고압 코일

55: 고압 터미널 56 : 종단접속재

57 : 변압기 연결 케이블 58 :변압기 결선 부스바

59 : 한류형 휴즈 59-1 :지지 애자

59-2 : 가동부 클램프 59-3 : 애관

59-4 : 고정부 클램프

Claims (4)

1. 특별고압 수전설비에 있어서,

   각 판넬의 고압기기를 한 개의 판넬에 모듈화 된 케이스로 설치하되;

   한 개의 판넬 상단에는 절연가스로 절연시킨 3단 스위치인 부하개폐기 및 피뢰기가 설치되고, 중간에는 절연물로 절연을 확보한 한류형 휴즈가 설치되며, 하부에는 절연 가스로 절연시킨 고압 변압 변류기순를 설치되고;

   한 개의 판넬 상단에는 단로기/접지스위치가 중간에는 차단기 모듈이 변류기와 함께 설치되며, 하부에는 모선용 변압기가 보호용 휴즈와 함께 설치되며;

   한 개의 판넬에는 한류형 휴즈와 연동할 수 있는 부하개폐기를 모듈로 하여 필요 수 만큼 적층하여 구성하는 것을 특징으로 하는 특별고압 수전설비.
2. 제 1항에 있어서, 전체 판넬에서 각 기기는 모듈화(블록화) 되어 설치되는 것을 특징으로 하는 특별고압 수전설비.
3. 제1항에 있어서, 한 개의 판넬에 모듈화(블록화)된 기기를 여러 개 설치하는 것을 특징으로 하는 특별고압 수전설비.
4. 제1항에 있어서, 수전용 변압기 판넬에 설치된 한류형 휴즈와 부하개폐기 판넬의 부하개폐기는 기계적, 전기적으로 연동되는 것을 특징으로 하는 특별고압 수전설비.