KR20040097433A - High Speed Earthing Switch for Neutral Phase of Main Transformer - Google Patents
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Abstract
Description
발명의 분야Field of invention
본 발명은 전력시스템에 사용하는 접지스위치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 이상전압 발생 방지용 고속도 접지스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a grounding switch for use in a power system. More specifically, the present invention relates to a high speed grounding switch for preventing abnormal voltage generation.
발명의 배경Background of the Invention
일반적으로 송전선로로부터 전송된 전력은 전력 수배전 시스템에서 받아 변전소의 강압용 전력변압기를 사용하여 전압을 알맞게 낮춘 다음 수용가에 공급된다. 이 경우, 전력변환을 하는 과정에서 수배전 계통을 보호하기 위해 변전소의 강압용 전력변압기를 접지해야한다. 접지의 방식에는 직접접지, 리액터접지, 저항접지, 비접지 등이 있다.In general, the power transmitted from the transmission line is received by the power distribution system, the voltage is lowered appropriately by using the substation's step-down power transformer, and then supplied to the customer. In this case, the step-down power transformer of the substation should be grounded to protect the distribution system during power conversion. Grounding methods include direct grounding, reactor grounding, resistance grounding, and non-grounding.
종래의 전력시스템에서는 제1도에 도시된 바와 같이 변압기 1차 코일(2A) Y결선의 중성점에 직접접지를 하고, 변압기 2차 코일(2B)의 결선에는 중성점 접지전류 제한용 리액터(21)접지를 하는 방식이 널리 사용되고 있다. 이러한 시스템에서는 변압기 2차측부(3) 또는 배전계통(4)에 지락사고가 발생한 경우에 리액터(21)의 임피던스 성분에 의하여 단락전류를 제한함으로써 변압기 2차측부의 지락에 의한 단락전류가 적게 흐르도록 한다. 이렇게 함으로써, 단락전류에 의한 변압기 권선의전자력 및 줄(Joule)열에 의한 소손을 방지한다.In the conventional power system, as shown in FIG. 1, the ground is directly connected to the neutral point of the transformer primary coil 2A and the Y connection, and the reactor 21 for neutral ground current limiting is connected to the transformer secondary coil 2B. The way of doing this is widely used. In such a system, when a ground fault occurs in the transformer secondary side 3 or the distribution system 4, the short circuit current is limited by the impedance component of the reactor 21 so that the short circuit current caused by the ground fault in the transformer secondary side flows. do. This prevents burnout by the electromagnetic force and Joule heat of the transformer winding due to a short circuit current.
그러나, 주변압기 2차측 결선의 접지전류 제한용 리액터(21)가 단선(斷線)되었을 경우에는 배전선로(41)와 접지선(25) 사이의 전압은 정상상태의 전압보다 상당히 크게 높아진다. 따라서, 주변압기 2차측부(3)에 연결된 절연물, 기기 등의 절연파괴를 유발하여 배전계통(4)의 2차적인 사고를 일으키거나, 가정에 공급되는전압을 정상전압보다 높게 함으로써 가정에서 사용되는 가전제품 등의 소손을 가져오게 된다. 이 경우, 배전선로(41)의 전압이 이상전압이 되면 이상전압검출기(33)에 의해 과전압 계전기 접점(34B)이 작동되어 차단기(31)가 동작함으로써 주변압기 2차측부(3) 이후를 보호한다.However, when the ground current limiting reactor 21 of the secondary voltage secondary connection is disconnected, the voltage between the distribution line 41 and the ground line 25 becomes significantly higher than the voltage in the normal state. Therefore, it causes the secondary breakdown of the distribution system 4 by causing the insulation breakdown of the insulator, equipment, etc. connected to the secondary side of the peripheral voltage (3), or use at home by making the voltage supplied to the home higher than the normal voltage Will bring home appliances such as burn out. In this case, when the voltage of the distribution line 41 becomes an abnormal voltage, the overvoltage relay contact 34B is operated by the abnormal voltage detector 33 and the breaker 31 operates to protect the secondary voltage after the secondary side part 3. do.
단선된 리액터(21)를 점검하거나 보수할 때에 종래의 수동형 접지스위치(22)를 작동시키고, 다시 주변압기 2차측부(3)에 전력을 공급함으로써, 이상전압발생 문제를 해결한다. 그러나, 수동형 접지스위치는 계통에 사고가 발생한 후에 사람이 인위적으로 현장에 설치된 접지스위치를 작동시켜야 하기 때문에 계통이 안정화 될 때까지 시간이 많이 소요된다. 이 경우, 수용가에 정전시간이 길어지면서 산업상 또는 가정의 전기이용에 불편과 손실이 따르게 된다.The conventional manual ground switch 22 is operated when the disconnected reactor 21 is checked or repaired, and power is supplied to the secondary side part 3 of the peripheral pressure transformer to solve the abnormal voltage generation problem. However, the passive grounding switch takes a long time until the system is stabilized because a human-made ground switch must be operated after an accident occurs in the system. In this case, as the power outage time increases for the consumer, inconvenience and loss of industrial or household electricity use is accompanied.
이에 본 발명자들은 수동형 접지스위치의 문제점을 해결하고자 자동형 고속도 접지스위치를 개발하기에 이른 것이다.Therefore, the present inventors have developed an automatic high speed grounding switch to solve the problem of the passive grounding switch.
본 발명의 목적은 종래의 접지스위치를 자동형으로 개선하여 이상전압 상승을 방지하고 이상상태에 대해 시스템을 보호할 수 있는 고속도 접지스위치를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a high-speed grounding switch that can improve the conventional grounding switch to the automatic type to prevent the abnormal voltage rise and protect the system against the abnormal state.
본 발명의 다른 목적은 종래의 접지스위치를 자동형 및 고속형으로 개선하여 빠른 시간 내에 계통을 안정시킬 수 있는 고속도 접지스위치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a high speed grounding switch capable of stabilizing a system in a short time by improving the conventional grounding switch to an automatic type and a high speed type.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 접지스위치를 자동형 고속도 접지스위치로 개선하여 정전시간을 단축시킴으로써 정전에 따른 산업상 손실을 최소화시킬 수 있는 이상전압 발생 방지용 고속도 접지스위치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a high-speed grounding switch for preventing the occurrence of an abnormal voltage that can minimize the industrial loss caused by the power failure by improving the conventional grounding switch to the automatic high-speed grounding switch to reduce the power failure time.
본 발명의 상기의 목적 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
제1도는 종래의 수배전 설비의 전력시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a power system of a conventional water distribution facility.
제2도는 본 발명에 따른 고속도 접지스위치를 이용한 전력시스템의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic diagram of a power system using a high speed grounding switch according to the present invention.
제3도는 본 발명에 따른 고속도 접지스위치를 이용한 전력시스템을 3상 결선도로 나타낸 구성도이다.3 is a configuration diagram showing a three-phase connection diagram of a power system using a high speed grounding switch according to the present invention.
제4도는 종래의 전력시스템에 사용되는 일반적인 접지스위치의 개략적인 측면도이다.4 is a schematic side view of a general grounding switch used in a conventional power system.
제5도는 본 발명에 따른 이상전압 발생 방지용 고속도 접지스위치의 개략적인 구성도이다.5 is a schematic configuration diagram of a high speed grounding switch for preventing abnormal voltage generation according to the present invention.
* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *Brief description of the main symbols in the drawing
1 : 주변압기 1차측부 2 : 주변압기1: peripheral pressure primary side 2: peripheral pressure
3 : 주변압기 2차측부 4 : 배전계통3: peripheral pressure secondary side 4: distribution system
11 : 수전측 선로 12 : 주변압기 1차측 차단기11: power receiving line 12: peripheral pressure primary circuit breaker
13 : 주변압기 1차측 변류기 14 : 과전류 계전기13: peripheral transformer primary side current transformer 14: overcurrent relay
21 : 리액터 22 : 수동형 접지스위치21: reactor 22: passive grounding switch
23 : 접지 24 : 접지선23: ground 24: ground wire
25 : 고속도 접지스위치 31 : 주변압기 2차측 주차단기25: High speed grounding switch 31: Peripheral pressure secondary side parking short circuit
32 : 주변압기 2차측 변류기 33 : 이상전압 검출용 변압기32: transformer secondary transformer 33: transformer for detecting abnormal voltage
34 : 이상전압 계전기 35 : 과전류 계전기34: overvoltage relay 35: overcurrent relay
36 : 한시계전기 41 : 배전선로36: electric clock 41: distribution line
nx: 배전선로 보호용 차단기 Nx: 수용가 선로n x : Distribution line protection breaker N x : Customer line
101 : 가대 102 : 절연지지애자101: mount 102: insulation support
103 : 가동자 접점측 단자 104 : 가동자 접점103: mover contact side terminal 104: mover contact
105 : 조작고리 106 : 고정자 접점105: operation ring 106: stator contact
201 : 스위치 외함 202 : 조작기구201: switch enclosure 202: operating mechanism
203 : 로울러 204 : 레버203: roller 204: lever
205 : 절연봉 206 : 차단부205: insulated rod 206: breaker
207 : 고정측 접점 208 : 가동측 접점207: fixed side contact 208: movable side contact
209 : 고정측 부싱 210 : 가동측 부싱209: fixed side bushing 210: movable side bushing
211 : 고정측 외부단자 212 : 가동측 외부단자211: fixed external terminal 212: movable external terminal
213 : 도체213: Conductor
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명에 따른 이상전압 발생 방지용 고속도 접지스위치(25)는 스위치 외함(201) 속에 전류를 개폐할 수 있는 차단부(206)가 있고 상기 차단부는 조작기구(202)의 구동에 의하여 개폐되며, 상기 차단부(206)의 내부에 고정측 접점(207)과 가동측 접점(208)이 접촉되어 회로를 개폐할 수 있는 것을 특징으로 한다.The high-speed grounding switch 25 for preventing abnormal voltage generation according to the present invention has a breaker 206 that can open and close a current in the switch enclosure 201, and the breaker is opened and closed by driving the operating mechanism 202. The fixed-side contact 207 and the movable-side contact 208 in contact with the inside of the breaker 206 is characterized in that the circuit can be opened and closed.
이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the contents of the present invention.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention
도 1은 수동형 접지스위치를 이용한 종래의 전력시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a conventional power system using a passive grounding switch.
도 1에 도시한 바와 같이, 수전측 선로(11)에서 송전선로로부터 송전된 전력을 공급받으면, 변전소에서 강압용 변압기(2)를 사용하여 전압을 알맞게 낮춘 뒤에 수용가로 전력을 공급한다. 이 경우, 계통보호를 의해 주변압기(2)를 접지시켜야 한다.As shown in FIG. 1, when power is transmitted from the power transmission line in the power receiving side line 11, power is supplied to the customer after the voltage is appropriately lowered using the step-down transformer 2 in the substation. In this case, the surrounding pressure (2) must be grounded by system protection.
종래의 수동형 접지스위치(22)를 사용한 전력시스템에 따르면, 변전소의 변압기 1차 코일(2A) Y결선의 중성점에 직접접지를 하고 변압기 2차 코일(2B)의 결선에는 중성점 접지전류 제한용 리액터(21)접지를 한다. 즉, 변압기 2차측부(3)후단에 지락사고가 발생한 경우에 리액터(21)의 임피던스 성분에 의하여 단락전류를 제한함으로써 변압기 2차측부의 지락에 의한 단락전류의 크기를 작게 한다.According to the conventional power system using the passive grounding switch 22, the ground of the transformer primary coil (2A) Y connection of the substation is directly grounded, and the connection of the transformer secondary coil (2B) to the neutral ground current limiting reactor ( 21) Ground. That is, when a ground fault occurs at the rear end of the transformer secondary side 3, the short circuit current is limited by the impedance component of the reactor 21 to reduce the magnitude of the short circuit current due to the ground fault of the transformer secondary side.
주변압기 2차측 결선의 접지전류 제한용 리액터(21)가 단선(斷線)되었을 경우에는 배전선로(41)와 접지선(25) 사이의 전압은 정상상태의 전압보다 상당히 크게 높아진다. 이로 인해 주변압기 2차측부(3)에 연결된 절연물, 기기 등의 절연파괴를 유발하여 변압기 2차측부(3) 후단에 2차적인 사고를 일으킬 수 있고, 배전계통(41) 이후에 연결되는 수용가에 공급되는 전압이 정상전압보다 높게 되어 수용가에서 사용되는 가전제품 또는 산업기기 등의 소손을 가져오게 된다.When the ground current limiting reactor 21 of the secondary side connection of the peripheral voltage is disconnected, the voltage between the distribution line 41 and the ground line 25 becomes significantly higher than the voltage in the normal state. This may cause an insulation breakdown of an insulator or device connected to the secondary side of the peripheral pressure unit 3, which may cause a secondary accident at the rear end of the transformer secondary side 3, and the customer connected after the distribution system 41. The voltage supplied to the circuit is higher than the normal voltage, resulting in burnout of home appliances or industrial equipment used in the consumer.
이를 방지하기 위해, 배전선로(41)의 전압이 이상전압이 되면 이상전압 검출용 변압기(33)에 의해 과전압 계전기 접점(34B)이 작동되어 차단기(31)가 동작함으로써 주변압기 2차측부(3) 이후를 보호한다.In order to prevent this, when the voltage of the distribution line 41 becomes an abnormal voltage, the overvoltage relay contact 34B is operated by the abnormal voltage detection transformer 33 to operate the breaker 31 to operate the peripheral voltage secondary side part 3. ) To protect afterwards.
도 2는 본 발명에 따른 고속도 접지스위치를 이용한 전력시스템의 개략적인 구성도이고, 도 3은 상기 전력시스템을 3상 결선도로 나타낸 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a power system using a high speed grounding switch according to the present invention, and FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a three-phase connection diagram of the power system.
지락전류를 제한하기 위해 주변압기(2)의 2차측 결선의 접지선에 연결된 리액터(21)가 단선(斷線)되었을 경우에는 배전계통(4)에 이상전압이 발생한다. 이 때, 이상전압 검출용 변압기(33)가 작동하고 동시에 이상전압 계전기(34)가 동작하여 주변압기 2차측의 차단기(31)가 작동하여 배전선로(41)가 분리되어 수용가는 정전으로 이어진다.When the reactor 21 connected to the ground line of the secondary side connection of the peripheral voltage transformer 2 is disconnected to limit the ground current, an abnormal voltage is generated in the distribution system 4. At this time, the abnormal voltage detection transformer 33 operates and at the same time the abnormal voltage relay 34 operates so that the breaker 31 on the secondary side of the peripheral voltage is operated to separate the distribution line 41 and lead to a power failure.
이 때, 단선된 리액터(21)를 점검하거나 보수하기 위해 수동형 접지스위치(22)를 작동시키고, 다시 주변압기 2차측부(3)에 전력을 공급함으로써, 이상전압발생 문제를 해결한다. 그러나, 수동형 접지스위치를 동작시키는 시간이 많이 걸리고 수용가에 정전시간이 길어지면서 산업상 또는 가정의 전기이용에 불편과 손실이 따르게 된다.At this time, by operating the passive grounding switch 22 to check or repair the disconnected reactor 21, and supplying power to the secondary side of the peripheral pressure transformer 3, the problem of abnormal voltage generation is solved. However, the operation of the passive grounding switch takes a long time and the power outage time of the customer is prolonged, resulting in inconvenience and loss of electricity for industrial or home use.
본 발명에 따른 고속도 접지스위치(25)를 이용하면 도 2에 도시된 것처럼 이상전압 계전기(34)에서 발생한 전기적 신호를 고속도 접지스위치(25)에 보내 단선된 리액터(21)를 수십 ms 이내에 단락시킴으로써 배전선로(41)의 이상전압을 억제하고 주변압기 2차측부(3) 이후의 회로를 분리하기 위한 차단기(31)에 전기적 신호를 보내지 않으므로 수용가에 정전을 일으키지 않는다.By using the high speed ground switch 25 according to the present invention, as shown in FIG. 2, an electrical signal generated by the abnormal voltage relay 34 is sent to the high speed ground switch 25 to short-circuit the reactor 21 disconnected within several tens of ms. Since an electrical signal is not sent to the circuit breaker 31 for suppressing the abnormal voltage of the distribution line 41 and separating the circuit after the secondary voltage side 3 of the peripheral voltage, no power failure occurs in the customer.
한편, 주변압기(2) 2차측 중성점에 연결된 지락전류 제한용 리액터(21)의 단선에 의하지 않고 다른 요인에 의하여 이상전압이 발생한 경우에는 이상전압 계전기(34)에서 보내진 전기적 신호로 인하여 고속도 접지스위치가 작동된 후, 수십 ms 동안 이상전압 계전기가 복귀되지 않는다. 이 경우, 전력시스템의 기기를 이상전압으로부터 보호해야 하므로 한시계전기(36)을 동작시켜 주변압기 2차측 차단기(31)에 전기적 신호를 전달함으로써 차단기(31)가 동작되고 배전선로(41)는 분리 보호된다.On the other hand, when an abnormal voltage is generated by other factors instead of disconnection of the ground fault current limiting reactor 21 connected to the neutral side of the secondary voltage transformer 2, the high-speed grounding switch is caused by an electrical signal sent from the abnormal voltage relay 34. After is activated, the abnormal voltage relay does not return for several tens of ms. In this case, since the equipment of the power system should be protected from an abnormal voltage, the breaker 31 is operated and the power distribution line 41 is disconnected by operating the one clock electric 36 to transmit an electrical signal to the secondary voltage breaker 31. Protected.
도 4는 종래의 전력시스템에 사용되는 일반적인 수동형 접지스위치의 개략적인 측면도이다.4 is a schematic side view of a general passive grounding switch used in a conventional power system.
도 4에 도시된 바와 같이 종래의 수동형 접지스위치는 가대(101) 위에 고정자 접점(106)의 절연 지지애자(102)와 가동자 접점(104)측과 연결된 가동자 접점측 단자(103)로 구성되어 있다. 절연 조작봉(도시되지 않음)을 가동자 접점(104) 측의 조작고리(105)에 걸어서 사람의 물리적인 힘에 의하여 개폐조작을 하도록 되어 있다.As shown in FIG. 4, the conventional passive grounding switch includes an insulation support insulator 102 of the stator contact point 106 and a mover contact side terminal 103 connected to the mover contact point 104 side on the mount 101. It is. The insulated operating rod (not shown) is hooked on the operation ring 105 on the side of the mover contact 104 to perform the opening and closing operation by the physical force of a person.
도 5는 본 발명에 따른 이상전압 발생 방지용 고속도 접지스위치의 개략적인 구성도이다.5 is a schematic configuration diagram of a high-speed grounding switch for preventing abnormal voltage generation according to the present invention.
본 발명에 따른 이상전압 발생 방지용 고속도 접지스위치(25)는 스위치 외함(201) 속에 전류를 개폐할 수 있는 차단부(206)가 있고, 상기 차단부는 조작기구(202)의 구동에 의하여 개폐되며, 상기 차단부(206)의 내부에 있는 고정측 접점(207)과 가동측 접점(208)이 작동되어 서로 접촉되었다 분리됨으로써 회로를 개폐할 수 있도록 한 것이다.The high-speed grounding switch 25 for preventing abnormal voltage generation according to the present invention has a breaker 206 that can open and close a current in the switch enclosure 201, and the breaker is opened and closed by driving the operating mechanism 202. The fixed-side contact 207 and the movable-side contact 208 inside the breaker 206 are operated to be in contact with each other and separated to open and close the circuit.
상기 조작기구(202)는 전기적 신호에 따라 로울러(203)가 좌우로 작동하여레버(207)에 의하여 운동방향을 상하로 전환시키고, 가동측 접점(208)의 하부에 연결된 절연봉(205)이 상하로 움직임으로써 차단부(206)가 개폐된다.The operation mechanism 202 is a roller 203 is operated from side to side in accordance with the electrical signal to switch the direction of movement up and down by the lever 207, the insulating rod 205 connected to the lower side of the movable side contact 208 is By moving up and down, the blocking unit 206 is opened and closed.
또한, 차단부(206)의 내부는 진공으로 되어 있어, 조작기구(202)에 의한 작동이 용이하며, 외부로부터 기후, 온도, 먼지 등의 영향을 받지 않고 동물이나 곤충 등의 침입에도 안전하게 사용이 가능하다.In addition, since the inside of the blocking unit 206 is a vacuum, it is easy to operate by the operation mechanism 202, and it is safe to use against invasion of animals or insects without being affected by weather, temperature, dust, etc. from the outside. It is possible.
고정측 점점(207)은 고정측 부싱(209)이 연결되어 고정측 외부단자(211)로 인출되고, 가동측 점점(208)은 도체(213)를 통하여 가동측 부싱(210)에 연결되어 가동측 외부단자(213)로 인출되어 회로에 접속된다.The fixed side catcher 207 is connected to the fixed side bushing 209 and is drawn out to the fixed side external terminal 211, and the movable side catcher 208 is connected to the movable side bushing 210 through the conductor 213 to be movable. It is led to the side external terminal 213 and connected to a circuit.
본 발명은 이상전압 상승을 방지하여 이상상태에 대해 시스템을 보호할 수 있고, 빠른 시간 내에 계통을 안정시킬 수 있으며, 정전시간을 단축시킴으로써 정전에 따른 산업상 손실을 최소화시킬 수 있는 이상전압 발생 방지용 고속도 접지스위치를 제공하는 효과를 갖는다.The present invention can prevent the abnormal voltage rise to protect the system against abnormal conditions, to stabilize the system in a short time, and to prevent the occurrence of abnormal voltage that can minimize the industrial loss caused by the power failure by reducing the power failure time It has the effect of providing a high speed grounding switch.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be readily used by those skilled in the art, and all such variations or modifications can be considered to be included within the scope of the present invention.
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2003
- 2003-05-12 KR KR10-2003-0029722A patent/KR100521240B1/en active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
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| KR100521240B1 (en) | 2005-10-17 |
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