KR20080095402A - 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차와 이를 이용한배전용 변압기 교체작업 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 22.9KV의 배전선로에 설치되어 있는 주상변압기에서 저압선로에 연속적으로 전원을 공급하면서 무정전 상태로 주상변압기를 교체하는 것에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료전지(Fuel cell)와, 연료전지에서 발전된 직류전원을 교류로 변환시키는 인버터와 배전선로 전원의 위상각과 주파수등 전원의 성질을 감지하여 동일한 성질의 전원으로 인버터를 제어하는 제어장치와 연료전지의 입력단자와 출력단자에 연결되는 바이패스용 케이블과 연료전지 장치 전체를 바이패스 시키는 회로 등을 탑재하여, 교체하고자 하는 변대의 변압기 2차측에 동 위상의 전원을 무정전, 무순단으로 직접 공급하면서 교체 대상 변대 부위를 완전히 배전선로에서 분리하여 사선상태에서 변압기를 교체하는 작업을 수행할 수 있도록 하여, 작업시간의 대폭적인 단축을 통한 원가와 인건비의 획기적인 절감은 물론, 특고압 충전부가 작업개소에서 완전 분리됨으로써 전기적으로 보다 안전하게 변압기 교체작업을 수행할 수 있도록 한, 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차와 이를 활용한 배전용 변압기 무정전 교체 공법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차에 있어서, 상기 무정전 바이패스차의 탑 내부에 교체대상 변압기 용량 이상의 연료전지와 연료전지에서 발전된 전력을 배전선로 변압기와 동질의 교류전력으로 변환시키는 인버터 등의 출력장치를 탑재하고, 상기 탑 내부 후방 측에 바이패스 작업을 위한 다수의 케이블이 권취된 케이블릴을 구비 시킴으로써 이루어지는 것이다.

무정전, 변압기, 연료전지, 바이패스, 저압선로, fuel cell

Description

변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차와 이를 이용한 배전용 변압기 교체작업 공법{The working method for uninterruptably transferring transfomers with fuel cell equipment }

도 2은 본 발명 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차의 평단면도

도 3는 본 발명 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차의 정단면도

도 4는 본 발명에 의한 변압기의 교체작업 상태도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차

2 : 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차 탑체

3 : 탑체 내부에 탑재된 연료전지

4 : 연료전지 입력단자측 케이블

5 : 연료전지 출력단자측 케이블

6 : 저압선로

7 : 변압기 2차 인하선

8 : 변압기

9 : 변압기 1차 인상선

10 : 변압기 1차측 SW

11 : 변압기 2차 리드선과 저압선간의 절단 및 연결부위

20 : 케이블릴

본 발명은 22.9KV의 배전선로에 설치되어 있는 주상변압기에서 저압선로에 연속적으로 전원을 공급하면서 무정전 상태로 주상변압기를 교체하는 것에 관한 것으로,

더욱 상세하게는 연료전지(Fuel cell)와, 연료전지에서 발전된 직류전원을 교류로 변환시키는 인버터와 배전선로 전원의 위상각과 주파수 등 전원의 성질을 감지하여 동일한 성질의 전원으로 인버터를 제어하는 제어장치와 연료전지의 입력단자와 출력단자에 연결되는 바이패스용 케이블을 탑재하여, 교체하고자 하는 변대의 변압기 2차측에 동 위상의 전원을 무정전으로 직접 공급하면서 교체대상 변대 부위를 완전히 배전선로에서 분리하여 사선상태에서 변압기를 교체하는 무정전 작업을 수행할 수 있도록 하여, 작업시간의 대폭적인 단축을 통한 원가와 인건비의 획기적인 절감은 물론, 특고압 충전부가 작업개소에서 완전 분리됨으로써 전기적으로 안전하게 변압기 교체를 무정전으로 수행할 수 있도록 한 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차와 이를 이용한 배전용 변압기 무정전 교체공법에 관한 것이다.

일반적으로 기존 1대나 2대 또는 3개의 변압기를 한 Set로 하여 이루어진 변대의 변압기를 무정전 상태로 교체하기 위해서는 특고압을 저압으로 변환하기 위해 단상 변압기 3대 또는 3상 변압기 1대가 설치된 무정전 차량을 이용하여 주상변압기의 1차측 특고압 선로를 무정전 차량에 설치된 변압기의 1차측에 연결하고, 무정전 차량에 설치된 변압기의 2차측에는 저압선로를 연결하므로써 무정전 상태로 주상변압 기를 교체하는 방법을 활용하고 있으나, 이러한 방법에 의한 무정전 변압기 교체방법은 특고압을 직접 무정전 차량에 연결하고 해체하여야 하므로 특고압 활선공이 필요하고 별도의 활선차량이 필요하며 주상변압기 교체에 따른 시간이 많이 소요되고, 특고압을 이용하므로 상당한 위험이 따르고 있는 것이었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 발명자는 배전선로의 상순과 주차수 등의 전원의 성질을 감시하는 "전원감시 및 제어장치"와 연결된 본 장치의 입력단자와 연료전지에서 발전된 전원을 교류로 변환하여 출력하는 출력단자를 내장된 By-Pass 회로를 통하여 직결시킨 상태에서 주상변압기 2차측 인하선에(7)는 본 장치의 입력단자에서 인출된 케이블을, 저압선로(6)에는 본 장치의 출력단자에서 인출된 케이블을 각각 연결하고, 각 상(A,B,C,N)별 변압기 인하선과 저압선로 연결부위(11)을 절단하고, 연료전지의 입력단자와 제어장치 사이의 스위치와 연료전지의 인버트와 출력단자간의 스위치를 투입하고 즉시 연료전지의 내장 By-Pass SW 개방과 연료전지의 입력단자 측 스위치를 개방한 후, 연료전지 입력단자에서 인출된 케이블을 2차측 인하선(7)에서 분리함으로써 저압선로를 연료전지를 통하여 무순단으로 전원을 절체 공급하고, 변압기 1차측 스위치(10)를 개방하여 변대를 완전 사선상태로 작업할 수 있는 환경하에서 주상변압기를 교체하도록 하며, 변압기 교체 완료후에는 역순으로 원상복귀하여 배전용 변압기를 교체함에 있어 특고압을 작업하는 위험과 불편을 해소시키는데 활용하기 위하여 본 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차와 이를 이용한 배전용 변압기 무정전 교체작업 공법을 발명하게 되었다

또한 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차를 운용함에 있어 연료전지 입출력단자를 연결하는 케이블과 케이블 권취용 케이블릴을 탑재함으로써 작업의 효율성을 도모하였다

본 발명은 종래의 무정전 바이패스 공법 차량에서 야기되는 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 1대의 바이패스차에 연료전지와 연료전지에서 발전된 직류를 교류로 변환시키는 인버터와 인버터의 출력전력을 배전선로의 전원과 동질이 되도록 제어하는 제어장치와 케이블릴을 탑재시켜, 교체하고자 하는 변대의 2차측 저압선로에 무정전으로 동질의 전원을 공급함으로써 변압기 무정전 교체작업을 완벽하게 수행할 수 있도록 하는 것이 본 발명의 주된 목적으로 하는 것이다.

이러한 본 발명은 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차에 있어서, 상기 무정전 바이패스차의 탑 내부에 교체대상 변대 용량 이상의 연료전지와 인버터와 제어장치를 탑재하고, 상기 탑 내부 후방 측에 바이패스작업을 위한 다수의 케이블이 권취된 케이블릴을 구비 시킴으로써 이루어지는 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 무엇보다 무정전 공법을 이용하여 변압기를 교체함에 있어 요구되는 장비(연료전지, 제어장치, 인버터, 케이블 등)를 1대의 무정전 바이패스차에 탑재시켜 연료전지에서 발전된 전원을 교류로 변환하여 변압기 2차 저압선로에 전원을 무정전으로 공급하고, 변압기 1차 및 2차 리드선을 사선작업으로 분리할 수 있게 하여 사선상태에서 안전하게 변압기 교체작업을 할 수 있도록 함으로써 획기적인 원가절감 및 작업시간의 단축, 작업의 안전성 제고 등의 효과를 제공할 수 있는 것을 발명의 특징적인 요지로 한다.

이러한 본 발명은 고,저압 무정전 바이패스차(1)에 있어서, 상기 무정전 바이패스차(1)의 탑(2) 내부에 연료전지(3)와 제어장치와 인버터를 설치한다.

상기 연료전지 장치(3)는 배전용 변압기를 교체하고자 할 때 작업현장으로 이동하여, 연료전지 출력단자와 배전선로 저압선로의 전기적 성질의 일치시키는 동기화 과정을 통상의 UPS(Uninterruptible power supply)에 내장되어 있는 Static switch 의 기능을 활용하여 상용전원과 연료전지의 인버터 출력전원을 일치시킨 후 상용전원과 UPS 상호간에 자유롭게 전원 절체를 할 수 있도록 함으로써, 이를 이용하여 상용전원 개방 후에도 저압선로에 공급 하므로써 무정전 상태에서 주상변압기를 교체할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 연료전지의 상세한 구성은 연료전지에 관한 선출원 발명과 통용되는 전기적 이론서상에 상세하게 기재되어 있기에 추가적인 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 본 장치에 원용할 수 있는 UPS의 입력감시 및 제어장치와 Static switch 에 관한 사항 또한 그에 대한 선출원 발명에 상세하게 기재되어 있기에 추가적인 설명은 생략하기로 한다

이러한 구성으로 이루진 본 발명의 핵심적인 목적인 주상변압기 교체작업에 있어서의 본 발명을 활용하는 작업상의 공정을 설명하면 아래와 같다

연료전지 자체의 입력단자와 출력단자를 내장된 By-Pass 회로를 통하여 직결시킨 상태에서 주상변압기 2차측 인하선에(7)는 연료전지 입력단자에서 인출된 케이블을, 저압선로(6)에는 연료전지 출력단자에서 인출된 케이블을 각각 전기적 상순과 위상차을 일치시킨 후 연결하고, 각 상(A,B,C,N)별 변압기 인하선과 저압선로 연결부위(11)을 절단하고, 연료전지의 입력단자와 제어장치간의 스위치와 연료전지의 인버트와 출력단자간의 스위치를 투입하고 즉시 연료전지의 내장 By-Pass SW 개방한 후, 연료전지 입력단자에서 인출된 케이블을 2차측 인하선(7)에서 분리함으로써 저압선로를 연료전지를 통하여 무순단으로 전원을 절체 공급하고, 변압기 1차측 스위치(10)를 개방하여 변대를 완전 사선상태로 작업할 수 있는 환경하에서 주상변압 기를 교체하도록 하며, 당초 목적한 바의 변압기를 교체한 후에는 역순으로 원상복귀하는데, 변압기 1차측 스위치(10)을 투입하고 연료전지 입력단자측 케이블과 변압기 인하선(7) 상호간 전기적 상을 확인한 후 연결하고 연료전지의 제어장치와 입력단자간의 스위치를 투입한 후 연료전지의 내장 By-Pass SW를 투입하고 연료전지의 제어장치와 입력단자간의 스위치와 연료전지의 인버트와 출력단자간의 스위치를 개방한 후 각 상(A,B,C,N)별 변압기 인하선과 저압선로 연결부위(11)를 연결하고, 연료전지 입력단자측 케이블과 출력단자측 케이블을 철거하여 작업을 완료함으로써 본 고압의 핵심적 목적이 달성되는 것이다

본 발명은 1대의 바이패스차량에 변압기 교체시 필요한 연료전지와 연료전지를 교류로 변환시키는 인버터와 인버터에서 배전선로의 전원과 동질의 전력을 출력하도록 제어하는 전원감시 및 제어장치와 케이블릴 등을 탑재하여, 배전선로 변압기 교체 개소의 변압기 2차측 저압선에 무정전의 전원을 공급함에 있어, 별도의 특고압 활선작업이나 특고압 충전부 방호작업 및 충전부 근접작업이 필요없이 변압기 무정전 교체작업을 작업을 완벽하게 수행할 수 있는 여건을 조성함으로써 원가와 인건비의 획기적 절감과 작업의 안전성 제고를 기할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 청구항 1.

   변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차에 있어서, 상기 무정전 바이패스차(1)의 탑(2) 내부에 연료전지(3)와 연료전지에서 발전된 직류를 교류로 변환시키는 인버터와 인버터의 출력전력을 배전선로의 전원과 동질이 되도록 제어하는 제어장치를 탑재하고, 상기 탑(2) 내부 후방측에 바이패스작업을 위한 다수의 테이블(21)이 권취된 케이블릴(20)을 설치한 것을 특징으로 하는 변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차.

   청구항 2.

   변압기 무정전 교체용 이동형 연료전지차를 이용하여 배전선로 변압기를 무정으로전 교체하는 배전공사 시공법

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