KR20110003904A - 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배전 선로 구간 내의 국부적인 고장 시 배전 선로 구간 전체가 정전되는 것을 방지하기 위한 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기에 관한 것으로, 단상 또는 3상의 배전 선로로부터 전기를 공급받아 수용가로 공급하는 변압기에 있어서, 상기 배전 선로의 각 선로의 일단으로부터 인입된 전기를 상기 변압기의 1차 코일에 전달하는 개폐기; 상기 개폐기와 상기 1차 코일 사이에 연결되는 퓨즈로 구성되어, 배전 선로 또는 수용가 등의 사고 시 다른 수용가에 사고가 파급되는 것을 차단하고 과전류, 지락 차단이 가능하며, 전기의 자동 투입 및 개방에 대한 원격 제어 및 감시가 가능하여 수용가의 안전성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
배전 선로, 개폐기, 수용가, 루프, 변전소

Description

자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기{Transformer having Auto Section Switch}
본 발명은 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배전 선로 구간 내의 국부적인 고장 시 배전 선로 구간 전체가 정전되는 것을 방지하기 위한 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기에 관한 것이다.
일반적으로 배전선로는 발전소, 변전소 또는 송전선에서 다른 발전소 또는 변전소를 지나지 않고 전력 수용 장소까지 이르는 선로이다.
즉 배전선로는 2차변전소에서 수용가까지의 전력공급이 배전이다.
그러나 기술적으로는 1차 변전소의 인출구부터 배전으로 생각하는 경우도 많으며, 배전 계통을 구성하는 것은 배전용 변전소, 고압재 전선로, 선로 개폐기, 저압 배전 선로 및 인입선이고 경우에 따라서는 1차 변전소에서 배전용 변전소까지 선로도 포함될 수 있다.
그리고, 배전 선로는 Y방식으로 이루어져 22.9kV의 전기를 송전하는데, 지락 사고시 에는 수십에서 수백 A에 이르는 큰 지락전류가 흘러 배전 선로 계통에 전기 사고를 유발시킨다.
또한 LOOP 수전 방식인 지중 배전 선로는 사고 시 사고 전류가 다른 건전 수용가까지 위험을 파급시킬 우려가 있다.
도 1을 참조하여 배전 방식을 설명하면, 배전 선로(100)에는 선로 구간의 고장 시 고장 수리를 위하여 구간별로 차단스위치를 마련하여 두는데, 이를 선로 개폐기(200)라 한다.
상기 선로 개폐기(200)의 설치 구간에 따라 배전 선로(100)는 구간이 구별되고 상기 구간 내에 설치된 지상 변압기(300)를 통하여 수용가(400)로 전원을 공급시킨다.
상기 지상 변압기(300)는 도 2와 같이, 3상의 경우에 각상의 1차 코일(310) 및 2차 코일(320), 그리고 단락 과전류 보호를 위한 퓨즈(330)와 배전 선로(100)로부터 인입되는 과전류를 차단하기 위한 베이오넷 퓨즈(340)로 구성된다.
그런데 종래의 기술방식에 있어서는 지상 변압기(300)의 고장 또는 수용가의 고장에 의하여 고장 수리가 필요한 경우에 배전선로를 구간별로 구분시키는 양 선로 개폐기(200)를 차단시켜 정전시킨 후 고장수리를 하였다.
따라서 종래기술방식에 있어서는 구간 내 국부적인 고장에 의해서 배전선로 구간전체가 정전되는 문제점이 있다.
또한 도 2에 나타낸 바와 같이, 과전류 발생 시 베이오넷 퓨즈(340)가 융단되었을 시 퓨즈를 전부 교체하여야 하는 번거로운 문제점이 있으며, 지락 고장 발생 시 대전류가 배전 라인에 흘러 사고를 파급시킬 수 있는 위험이 있는 문제점이 있으며, 변압기의 사용 상태 등을 감시할 수 있는 장치가 없으므로 현장에서 실제 전압이나 전류를 측정할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배전 선로 구간의 지락 사고나 과전류 사고가 발생될 경우에 사고 구간만 자동으로 차단시킴으로써 다른 건전 수용가의 안전을 확보하고 원격에서 감시 및 제어가 가능한 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로서, 단상 또는 3상의 배전 선로로부터 전기를 공급받아 수용가로 공급하는 변압기에 있어서, 상기 배전 선로의 각 선로의 일단으로부터 인입된 전기를 상기 변압기의 1차 코일에 전달하는 개폐기; 및 상기 개폐기와 상기 1차 코일 사이에 연결되는 퓨즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기를 제공한다.
상기 개폐기는 원격으로 개폐되는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 개폐기는 개폐 상태를 출력하는 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 개폐기는 상기 구동부와 상기 감지부를 통해 상기 개폐기를 원격으로 개폐시키고, 개폐 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기는 배전 선로 또는 수용가 등의 사고 시 다른 수용가에 사고가 파급되는 것을 차단하고 과전류, 지락 차단이 가능하며, 전기의 자동 투입 및 개방에 대한 원격 제어 및 감시가 가능하여 수용가의 안전성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기를 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 변압기(500)를 설명하기 위해 Y 결선방식의 3상 배전 선로를 예로 들어 설명한다.
3상의 배전 선로 각각에는 3개의 배전선로 연결구(510)를 통해 연결된다.
그리고, 상기 배전선로 연결구(510)에는 본 발명의 특징인 개폐기(520)가 연결되는데, 상기 개폐기(520)에는 변압기에 입입되는 과전류 등을 차단하기 위한 퓨즈(530)가 연결되고, 상기 퓨즈(530) 후단에는 변압을 위한 1차 코일(540) 및 2차 코일(550)로 구성된 변압 회로가 연결된다.
상기 개폐기(530)는 수동으로 개폐되는 것은 물론, 원격지에서 자동으로 개폐시킬 수 있는 개폐 구동부(미 도시)와 상기 개폐기(530)의 개폐 상태를 감지하는 감지부가 연결되어 있어, 개폐기(530)의 개폐를 상태를 원격지에서 제어부(미 도시)를 통해 확인하여 상기 구동부를 통해 연결 또는 차단할 수 있다.
그리고, 수용가 즉, 변압기의 후단에 연결된 수용가에 전기 장애 등이 발생하여 변압기를 배전선로부터 차단하고자 할 경우에는 상기 제어부를 통해 자동으로 개폐시킬 수 있다.
상기와 같이 이루어진 본 발명은 상기 개폐기(530)를 설치하여 지락 전류와 과전류 등을 차단하여 2차 전기 안전 사고를 방지하여 안전을 확보하고 전력 품질을 향상시킬 수 있다.
특히, 내선 규정에는 300KVA 초과 1000KVA 미만의 특고압 간이 수전설비에는 인입구에 설치하도록 의무화 하였으며 지상변압기의 경우 도심의 여러 수용가들이 밀집하여 있는 것으로 보아 300KVA이상에 적용하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
내부 구조적으로는 지상변압기의 과전류 차단을 위해 설치된 도 2의 베이오넷퓨즈(BAY-O-NET FUSE; 340) 대신 본 발명에 따른 개폐기(530)로 대체함으로써 간편한 유지 관리를 할 수 있다.
도 1은 종래의 배전 선로 회로도.
도 2는 종래의 지상변압기 회로도.
도 3은 본 발명에 따른 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기를 나타낸 회로도.
< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 >
100 : 배전선로 200 : 선로개폐기
300 : 지상변압기 400 : 수용가
500 : 변압기

Claims (4)

  1. 단상 또는 3상의 배전 선로로부터 전기를 공급받아 수용가로 공급하는 변압기에 있어서,
    상기 배전 선로의 각 선로의 일단으로부터 인입된 전기를 상기 변압기의 1차 코일에 전달 또는 차단하는 개폐기;
    상기 개폐기와 상기 1차 코일 사이에 연결되는 퓨즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 개폐기는 원격으로 개폐되는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 개폐기는 개폐 상태를 출력하는 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 개폐기는 상기 구동부와 상기 감지부를 통해 상기 개폐기를 원격으로 개폐시키고, 개폐 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 구간 개폐기 내장형 지상변압기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230000183A (ko) 2021-06-24 2023-01-02 한국전력공사 1상 단위 변압 모듈 및 이를 갖는 상교체 가능형 지상 변압기
KR20230085478A (ko) * 2021-12-07 2023-06-14 한국전력공사 지상 변압기용 저압 단자 분리장치

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