KR20090032394A - 154kv 60db class power transformer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 154kV 60dB급 전력용 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 변압기의 1차측에서 154kV 전압을 받아 전자 유도 작용에 의하여 전압을 변성하여 2차측으로 22.9kV의 전압을 공급하는 과정에서 변압기 철심에 유기된 교번자속에 의해 자왜진동으로 인한 소음이 발생하게 되는데, 소음저감 기술을 통하여 획기적으로 소음을 저감한 154kV 60dB급 전력용 변압기에 관한 것이다. The present invention relates to a 154kV 60dB class power transformer, and more specifically, the transformer core in the process of supplying a voltage of 22.9kV to the secondary side by receiving a 154kV voltage from the primary side of the transformer and modifying the voltage by an electromagnetic induction action. Noise caused by magnetostrictive vibration is generated by alternating magnetic flux induced in the field. The present invention relates to a 154kV 60dB power transformer that has dramatically reduced noise through noise reduction technology.
특히 구체적으로는 변압기의 내부에 배치되는 구성 중, 철심의 고배향성 방향성 규소강판의 적용, 철심 적층에서 스텝-랩 기술적용, 차음판, 자속밀도 저감, 제진고무 사용 등의 소음저감 기술을 집약하여 154kV 60dB급의 전력용 변압기를 구현하는 것에 관한 것이다.Particularly, among the components arranged inside the transformer, the noise reduction technologies such as the application of the high-oriented oriented silicon steel sheet of the iron core, the step-wrap technique in the lamination of the iron core, the sound insulation plate, the magnetic flux density reduction, and the use of vibration damping rubber are concentrated. The present invention relates to the implementation of a power transformer of 154kV 60dB class.
본 발명은 154kV 60dB급 전력용 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 변압기의 1차측에서 154kV 전압을 받아 전자 유도 작용에 의하여 전압을 변성하여 2차측으로 22.9kV의 전압을 공급하는 과정에서 변압기 철심에 유기된 교번자속에 의해 자왜진동으로 인한 소음이 발생하게 되는데, 소음저감 기술을 통하여 획기적으로 소음을 저감한 154kV 60dB급 전력용 변압기에 관한 것이다. The present invention relates to a 154kV 60dB class power transformer, and more specifically, the transformer core in the process of supplying a voltage of 22.9kV to the secondary side by receiving a 154kV voltage from the primary side of the transformer and modifying the voltage by an electromagnetic induction action. Noise caused by magnetostrictive vibration is generated by alternating magnetic flux induced in the field. The present invention relates to a 154kV 60dB power transformer that has dramatically reduced noise through noise reduction technology.
변압기의 소음의 규제는 환경정책기본법과 소음진동규제법의 시행규칙에 준하여 주간 55dB, 야간 45dB로 규제하고 있으나 변압기 제작사의 전력용 변압기 소음레벨 기준치는 154kV 변압기는 79dB로 되어 있어 환경정책기본법과 소음진동 규제법에 크게 미달하는 실정이다. 따라서 변압기의 소음 발생원인과 소음발생 및 소음전달에 대한 근본적이 대책이 요구되고 있다.The noise of the transformer is regulated by 55dB per day and 45dB at night according to the Enforcement Rules of the Framework Act on Environmental Policy and the Noise and Vibration Control Act.However, the noise level standard for power transformers of transformer manufacturers is 79dB for 154kV transformers. It is far short of regulatory law. Therefore, fundamental measures for noise generation and noise generation and noise transmission of transformers are required.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 변압기 내의 철심의 적층구조를 개선하고, 철심의 진동을 억제하는 클램프와 첨심과 탱크사이의 음향전달을 차단하는 제진고무, 차음판이 형성된 변압기를 제공하여, 기존변압기의 소음레벨인 79dB을 획기적으로 저감하여 60dB 이하로 구현할 수 있도록 함으로써, 변전소의 원활한 건설로 전력의 안정적 공급과 변전소 주변 주거환경 개선에 기여할 수 있도록 하는 소음저감식 전력용 변압기를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to improve the laminated structure of the iron core in the transformer, to suppress the vibration of the iron core vibration damping rubber to block the acoustic transfer between the tip and the tank, By providing a transformer with a sound insulation plate, it can drastically reduce the noise level of the existing transformer to 79dB to achieve 60dB or less.The noise reduction that contributes to the stable supply of electric power and improvement of the residential environment around the substation by smoothly constructing the substation. To provide a power transformer.
본 발명은 변압기의 소음을 획기적으로 저감한 154kV 60dB급 전력용 변압기에 관한 것이다. 본 발명의 154kV 60dB급 전력용 변압기는 철심 재질 변경 및 적층기술 개선으로 자왜특성 향상, 클램프 형상 개선 및 제진고무를 통한 철심의 진동 억제, 차음판을 통한 외부 소음전파의 차단 등의 기술이 적용된다. The present invention relates to a 154kV 60dB class power transformer with dramatically reduced noise of the transformer. The 154kV 60dB class power transformer of the present invention is applied to improve the magnetostrictive characteristics, improve the clamp shape and suppress the vibration of the iron core through the vibration damping rubber, block external noise propagation through the sound insulation panel by changing the core material and improving the lamination technology. .
상기와 같은 기술로 변압기를 설계하여 철심의 자왜진동에 의하여 발생하는 변압기의 소음을 효과적으로 저감시켜, 79dB의 기존 변압기의 소음레벨을 60dB 이하로 구현하였다. 따라서 변압기 소음으로 인하여 발생하는 변압기 소음민원 등을 사전에 방지함은 물론, 장기적인 측면에서 변전소의 원활한 건설에 도움을 주어 안정적인 전력공급에 이바지할 것으로 기대된다.By designing the transformer as described above, the noise of the transformer generated by the magnetostrictive vibration of the iron core is effectively reduced, and the noise level of the existing transformer of 79 dB is realized below 60 dB. Therefore, it is expected to contribute to stable power supply by preventing transformer noise complaints caused by transformer noise in advance and helping smooth construction of substations in the long term.
본 발명에 따르면, 변압기 내의 철심의 적층구조를 개선하고, 철심의 진동을 억제하는 클램프와 철심과 탱크 사이의 음향전달을 차단하는 제진고무, 차음판이 형성된 변압기를 제공하여, 기존변압기의 소음레벨인 79dB을 획기적으로 저감하여 60dB 이하로 구현할 수 있도록 함으로써, 변전소의 원활한 건설로 전력의 안정적 공급과 변전소 주변 주거환경 개선에 기여할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the present invention, by improving the laminated structure of the iron core in the transformer, providing a transformer with a vibration suppression of the iron core and a vibration damping rubber, a sound insulation plate formed to block the sound transmission between the iron core and the tank, the noise level of the existing transformer By drastically reducing 79dB to realize the 60dB or less, the smooth construction of the substation has the effect of contributing to the stable supply of power and improving the living environment around the substation.
본 발명은 1차권선에 유입된 교류전압에 의해 전자기유도작용으로 2차권선에 교류전압을 유도하는 154kV, 60dB 급 전력용 변압기에 있어서, 상기 1차권선(300)과 상기 2차권선(400)이 배치된 중앙부에 형성되는 철심(200)과, 상기 철심의 측면에서 진동을 억제하는 클램프(500); 상기 철심으로부터 변압기외부 하우징을 형성하는 변압기 탱크로의 음향전달을 차단하는 제진고무(600); 상기 외부하우징에서 전달되는 소음을 차단하는 차음판(700)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소음저감식 전력용 변압기를 제공하여 변압기의 소음을 획기적으로 저감시킴으로써, 변압기의 소음문제를 해결함과 아울러 안정적인 전력공급을 이룰 수 있도록 한다.The present invention is a 154kV, 60dB class power transformer for inducing AC voltage to the secondary winding by the electromagnetic induction action by the AC voltage introduced into the primary winding, the
또한, 본 발명은 상기 철심(200)은, 단위 철심을 여러 개 교차하여 적층하는 스텝-렙 적층방식으로 적층된 것을 특징으로 하는 소음 저감식 전력용 변압기를 제공함으로써, 철심의 자왜진동에 의한 소음을 저감시킬 수 있도록 한다.In addition, the present invention is the
또한, 본 발명은, 상기 클램프(500)은 상기 철심의 측면에서 상기 철심을 압축하도록 배치되되, 철심을 고정시키는 고정테이프(510); 상기 고정테입의 끝단에 위치한 밴드 고정구(530)와 상기 밴드고정구를 고정시키는 체결볼트(520); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소음 저감식 전력용 변압기를 제공하여, 철심의 진동을 억제할 수 있도록 해 소음저감의 효과와 아울러 안정적인 전력공급이 이루질 수 있도록 한다.In addition, the present invention, the
또한, 본 발명은 상기 차음판(700)은, 변압기 탱크의 외부에 배치되는 철판(710); 상기 철판의 상면에 배치되는 제진시트(720); 및 상기 제진시트의 상면에 공기층(730)을 형성하여 소정간격 이격되어 배치되는 흡음재(740); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소음 저감식 전력용 변압기를 제공하여, 소음제거효과를 극대화시킬 수 있도록 한다.In addition, the present invention, the
또한, 본 발명은 상기 철심(200)은 규소강판의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 소음 저감식 전력용 변압기를 제공하여 자왜 진동에 의한 소음의 저감을 보다 효율적으로 구현할 수 있도록 한다.In addition, the present invention provides a noise-reducing power transformer, characterized in that the
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the configuration and operation of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 154kV 60dB급 전력용 변압기는 1차권선(300)에 유입된 154kV 교류 전압에 의하여 철심(200)에서 교번 자속이 발생하고, 전자유도작용에 의하여 전압 을 변성하여 2차권선(400)에 22.9kV의 교류 전압을 공급하는 변압기에서 철심(200)의 자왜진동에 의한 소음을 저감하기 위한 철심의 재질 및 적층방식의 개선, 철심의 진동을 억제하는 클램프(500) 형상설계, 철심과 탱크사이의 음향전달의 차단을 위한 제진고무(600), 탱크에서 전달되는 소음을 차단하는 차음 판(700)을 포함하여 구성됨이 바람직하다. 상기 구성에 의하면 철심의 자왜진동의 감소, 철심(200)에서의 구조적인 음향전달 차단, 탱크에서의 소음전달 차단 등에 의하여 변압기(100)의 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있게 된다.1, in the 154kV 60dB class power transformer of the present invention, alternating magnetic flux is generated in the
이하 본 발명에 의한 154kV 60dB급 전력용 변압기를 구체적으로 설명하기로 한다. 도 1은 154kV 60dB급 전력용 변압기(100)의 개략도이다. 상기 개략도는 1차측에 유입한 154kV 60Hz 교류전압에 의하여 1차 권선(300)에 여자전류가 흘러 철심(200)에 교번자속 가 생성되고, 이 교번자속에 의하여 2차 권선(400)에 를 발생시킨다. 이 과정에서 생성된 교번자속 는 철심(200)의 자왜현상으로 진동 및 소음을 발생시키게 되고, 이 소음이 변압기의 주 소음원이 된다. 이러한 소음을 저감시키기 위해 본 발명에서는 철심 재질의 변경 및 적층 기술의 개선, 철심의 진동을 억제하기 위한 클램프의 형상 개선, 철심과 탱크 사이의 음향전달 억제를 위한 제진고무 설치, 탱크에서 외부로 전달되는 소음을 차단하기 위한 차음판 설치를 통하여 변압기 소음을 억제한다.Hereinafter, the 154kV 60dB power transformer according to the present invention will be described in detail. 1 is a schematic diagram of a 154kV 60dB
도 2는 본 발명의 154kV 60dB급 전력용 변압기(100)를 구성하는 철심(200)의 적층방식을 나타낸 것이다. 도 2의 왼쪽에 도시된 도면의 기존 변압기는 Symmetric-D 방식(210)의 적층구조로 이 적층방식은 특정부위에 자속이 집중함에 따라 자왜진동이 커지고, 이로 인하여 소음이 증가하게 된다. 이에 본 발명에서의 스텝-랩 적층방식(220)은 철심을 여러 단 교차시켜 교차인 공극(230)에서 자속의 흐름을 원활하게 하여 자속의 분포가 일정하여 철심의 소음을 낮출 수가 있다. 도 2의 오른쪽에 도시된 바와 같이 본 발명의 구성은 철심의 적층을 계단식으로 형성 시킴이 바람직하다.Figure 2 shows the lamination method of the
도 3은 본 발명의 154kV 60dB급 전력용 변압기(100)를 구성하는 철심(200)을 압축하는 클램프(500)를 나타낸 것이다. 기존의 철심체결 방식은 철심에 구멍을 뚫어 볼트와 너트로 고정하는 방식을 채택하고 있지만, 본 발명에서 설계한 클램프(500)는 PG 테이프(510)로 철심을 감고 PG테잎 끝단에 위치한 밴드고정구(530)를 체결볼트(520)로 조여서 철심의 결합력을 높인 구조로 형성시킴이 바람직하다. 상기 적층된 철심(200)은 압축하는 힘이 약할 경우 판과 판사이, 모서리 끝, 철심의 접속부, 철심의 접합부분의 공극(230) 등에서 자왜현상이 커져 소음이 증가하므로 철심을 클램프(500)를 이용하여 강하게 압축하면 소음을 억제할 수 있다. Figure 3 shows a
또한, 상기 철심에서 발생된 진동은 변압기 탱크에 전달되어 외부로 전파된다. 따라서 철심의 진동 전달에서 구조적인 음향연결을 차단하면 소음을 저감할 수 있다. 본 발명에서는 철심 진동전달을 저감하기 위한 방법으로 외함으로의 진동전달 및 외함 자체의 진동수준을 저감시키기 위해 변압기 내부에 제진고무(600)를 사용하여 진동을 저감시킴이 바람직하다.In addition, the vibration generated in the iron core is transmitted to the transformer tank and propagated to the outside. Therefore, it is possible to reduce the noise by blocking the structural acoustic connection in the vibration transmission of the iron core. In the present invention, it is preferable to reduce vibration by using the
도 4는 본 발명의 154kV 60dB급 전력용 변압기(100)의 차음판(700)의 단면도를 나타낸 것이다. 차음판(700)은 변압기 탱크 보강제 사이를 제진강판으로 막아 탱크에서 발생하는 소음을 차단하는 것으로 철판(710), 제진시트(720), 공기층(730), 흡음재(740) 등으로 구성된다. 이 차음판(700)은 탱크에서 외부로 전달되는 소음을 차단함으로써 변압기의 전체적인 소음을 저감시킨다.Figure 4 shows a cross-sectional view of the
아래의 {표 1}은 본 발명의 154kV 60dB급 전력용 변압기의 소음저감 기술별 소음레벨 저감 예상 도표를 나타낸 것이다. 기존 변압기의 소음레벨을 79dB로 기준 했을때, 고배향성 방향성 규소강판 철심의 재질을 변경했을 때 4dB, 철심의 자속밀도 저감으로 6dB, 클램프 형상 변경 및 바인딩 개소증가 등의 철심결합기술 개선으로 1dB, 스텝-랩 방식으로 철심 적층기술을 변경했을 때 4dB, 차음판을 적용했을 때 7dB의 소음저감 효과를 거두어 본 발명의 154kV 60dB급 전력용 변압기는 최종적으로 기존변압기에 비해 22dB의 소음저감으로 약 60dB 이하의 변압기가 구현될 수 있다.{Table 1} below shows the expected noise level reduction chart by noise reduction technology of the 154kV 60dB power transformer of the present invention. Based on the noise level of the existing transformer as 79dB, 4dB when the material of the highly oriented silicon steel sheet is changed, 6dB by reducing the magnetic flux density of the core, 1dB by improving the core coupling technology such as changing the clamp shape and increasing the binding point. The noise reduction effect of 4dB when the iron core lamination technology was changed by the step-wrap method, and 7dB was applied when the sound insulation panel was applied, finally, the 154kV 60dB power transformer of the present invention was about 60dB with 22dB noise reduction compared to the conventional transformer. The following transformer can be implemented.
{표 1}{Table 1}
상술한 본 발명에 의하면 기존변압기의 소음레벨인 79dB을 획기적으로 저감하여 60dB 이하급의 전력용 변압기를 개발하였다. 이로써 변전소 주소음원인 변압기에 의한 소음민원을 사전 차단하여, 도심 변전소의 원활한 건설로 전력의 안정적 공급과 변전소 주변 주거환경 개선에 기여할 것이며, 또한 154kV 60dB급 전력용 변압기의 소음저감기술로 기술경쟁력 확보 및 해외 진출 가능성을 높여서 변압기 산 업의 경쟁력을 강화할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention described above, a noise transformer of 79 dB, which is a noise level of a conventional transformer, has been significantly reduced to develop a power transformer having a level of 60 dB or less. This will prevent noise complaints caused by transformers, which are substation address sound sources, and contribute to the stable supply of electric power and improvement of residential environment around substations by the smooth construction of substations in the city, and also to secure technological competitiveness through noise reduction technology of 154kV 60dB class power transformers. In addition, the company can strengthen its competitiveness in the transformer industry by increasing the possibility of overseas expansion.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the detailed description of the invention as described above, specific embodiments have been described. However, many modifications are possible without departing from the scope of the invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments of the present invention, but should be determined not only by the claims, but also by those equivalent to the claims.
도 1은 본 발명의 154kV 60dB급 전력용 변압기의 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of a 154kV 60dB power transformer of the present invention.
도 2는 본 발명의 154kV 60dB급 전력용 변압기를 구성하는 철심의 구조도이다.2 is a structural diagram of an iron core constituting a 154kV 60dB class power transformer of the present invention.
도 3은 본 발명의 154kV 60dB급 전력용 변압기를 구성하는 철심을 고정하는 클램프의 구조도이다.3 is a structural diagram of a clamp for fixing the iron core constituting the 154kV 60dB class power transformer of the present invention.
도 4는 본 발명의 154kV 60dB급 전력용 변압기를 구성하는 차음판의 단면도이다. Figure 4 is a cross-sectional view of the sound insulation plate constituting the 154kV 60dB class power transformer of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
100: 전력 변압기 200: 철심100: power transformer 200: iron core
300: 1차권선 400: 2차권선300: primary winding 400: secondary winding
500: 클램프 600: 제진고무500: clamp 600: vibration damping rubber
700: 차음판 210: 시메트릭-D 적층방식700: sound insulation panel 210: symmetric-D lamination
220: 스텝-랩 적층방식 230: 공극220: step-lap stacking method 230: void
510: PG 테이프 520: 체결볼트510: PG tape 520: fastening bolt
530: 밴드 고정구 540: 측부철심530: band fixture 540: side core
710: 철판 720: 제진시트710: iron plate 720: vibration damping sheet
730: 공기층 740: 흡음재730: air layer 740: sound absorbing material
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