KR20110045837A - 변압기 무정전 교체 공법 - Google Patents

Abstract

변압기의 부하분담을 교체대상 변압기에서 인접한 다른 변압기에 분담시킨 후, 변압기를 교체할 수 있는 변압기 무정전 교체 공법이 개시된다. 본 발명에 따른 변압기 무정전 교체 공법은 먼저, 교체하고자 하는 A변압기측 전주와, 인접한 B변압기측 전주에 지지금구를 설치한다. 그리고 지지금구간을 저압바이패스케이블로 연결한다. 다음으로 저압바이패스케이블의 양단을 각 변압기측의 저압선로에 각 상에 맞도록 병렬 연결시킨다. 그리고 A변압기측 1차인하선의 COS를 개방(OFF)한 후, A변압기측 2차인하선을 제거하여 A변압기를 교체한다. 교체한 후에는 A변압기측 2차인하선을 저압선로와 연결한 후, 1차인하선의 COS를 투입(ON)한다. 마지막으로 A변압기측 및 B변압기측 지지금구, 저압바이패스케이블을 제거하여 완공된다.

Description

변압기 무정전 교체 공법{Exchange method for trasformer without interruption of electric service}

본 발명은 변압기 교체 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이웃한 다른 변압기를 이용하여 손쉽게 변압기를 교체할 수 있는 변압기 무정전 교체 공법에 관한 것이다.

일반적으로 배전선로용 주상 변압기는 대부분 특고압(대지전압 13,200V, 상간전압 22,900V) 전선으로부터 각상별로 전원이 연결된 상태에서 특고압의 전기를 변압하여 저압 배전선로나 인입선을 통하여 전력 사용자측으로 공급된다. 이때, 주상변압기를 이용한 저압 공급방식은 1상2선식 220V 공급방식과 3상4선식 380/220V 공급방식으로 나눌 수 있는데, 1상2선식 220V 의 전압을 공급하기 위해서는 단상 변압기 1대, 3상4선식 380/220V의 전압을 공급하기 위해서는 단상 변압기 3대를 조합하여 변대를 구성한다.

여기에서, 주상 변압기의 3상4선식 공급방식의 결선방법은 도 1에서 보는 바와 같이 특고압선로(1)의 A상, B상, C상 선로에서 각 상별로 변압기 1차 특고압 리드선을 결선하고, 상기 3개의 변압기(3)의 접지 인하선(4)을 붓싱단자에서 공동접 지하여 단독으로 인하하여 저압선로(2)의 N상 선로에 연결하고, 각 변압기(3)의 2차측 출력을 저압선로(2)의 전력선에 결선한다.

이러한 주상 변압기를 노후 또는 과부하 등의 사유로 교체하고자 할 때 종래의 교체방법은 교체하고자 하는 변압기를 사선작업에 의해 수용가측으로 정전을 유발시키면서 작업하는 방법과, 수용가측의 정전을 회피하기 위해 이동형 무정전 변압기장치를 이용하여 작업대상 변압기를 바이패스하여 무정전상태로 변압기를 교체하는 방법을 활용하고 있었는데, 최근에는 위상변환장치에 의한 바이패스 공법이 개발되어 현장에서 시범적용되고 있다.

사선작업에 의한 변압기 교체는 전기공급자 입장에서는 전력공급 신뢰도를 저하시키고, 전기공사업자의 입장에서는 사전 정전합의와 정전안내에 따른 인력의 소모가 발생하며, 전기 사용자의 입장에서는 정전에 따른 불편과 물적 피해가 발생하였다. 정전에 따른 문제를 해소하기 위해 이동형 무정전 변압기장치에 의한 바이패스 공법이 개발되었다.

이와 같은 이동형 무정전 변압기차에 의한 바이패스 공법은 특고압선로의 각상이 각각 3개의 변압기의 1차측에 결선되고, 그 변압기의 2차측이 저압선로의 각상에 결선되어 있어서, 무정전 변압기장치을 이용하여 3상변압기를 교체시 특고압선로의 각상에 1차측에 특고압 바이패스선을 각각 연결하고, 저압선로에 2차측 저압 바이패스선을 연결한 다음 무정전 변압기차에 전압을 인가해 3상 주상변압기에 무정전 바이패스 회로를 구성한다. 이와 같이 3상 모두를 무정전 변압기장치를 통해서 무정전 상태를 유지하면서 변압기를 교체하게 된다.

그런데, 상기 무정전 변압기차를 이용하는 경우 변압기를 교체함에 있어서 정전에 따른 제반 문제는 해소되었으나, 이동형 무정전 변압기차의 1차 전원 인가를 위해 활선상태에서 특고압 전선의 피복을 피박하고 특고압 바이패스 케이블의 연결 및 분리 작업이 복잡하여 안전에 위험이 있고, 특고압 바이패스 케이블이 지상에 포설되게 되어 작업과정에서 일반인에 대한 안전상의 위험이 상존하고 있었으며, 작업후에는 전선 손상이 발생하는 문제가 있을 뿐 아니라, 이동형 무정전 변압기차가 추가로 있어야 무정전으로 변압기 교체가 가능하므로 골목길 등 협소한 장소에는 작업이 번거롭고, 차량통행에 방해가 되고 작업시간과 경비가 너무 많이 들고 있고, 고가의 장비를 영세한 업체 입장에서 구비하는 것에 따른 경제적 부담도 무시할 수 없었다.

최근에 개발된 위상변환장치에 의한 바이패스 공법은 교체대상 변압기의 부하가 위상변환장치를 통하여 다른 상의 변압기에 전가되어, 3상4선식 75KVA(등동 공용) 1대와 30KVA(동력전용) 2대와 같이 용량이 상이한 3상 변대의 대용량 변압기 과부하시에 이 공법을 적용하게 되면 다른 상의 변압기에는 과부하 내력을 초과하는 부하가 걸릴 수 있는 위험을 감당해야 하는 문제가 있기에, 전기공사업체의 입장에서는 모든 변압기 교체 현장에 공용으로 적용할 수 있는 공법도 아닌 이 공법을 위해 고가의 위상변환장치를 구비한다는 것은 경영의 효율성을 저해할 수 있고, 전기공급자 입장에서는 시공 과정에서 타 변압기의 과부하 소손이 우려되는 공법을 적극 활용할 수는 없는 것이 현실일 것이다.

또한 이 공법은 3대의 각 상별 변압기의 2차측 접지 인하선이 공용접지가 되 어 인하되지 아니하고 단독으로 인하되어 있을 경우에만 적용이 용이하나 현시점의 배전설비에서 거의 전 3상 변대에서 접지 인하선이 공용으로 인하되고 있으므로 현실적인 적용은 곤란한 상황이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 변압기의 부하분담을 교체대상 변압기에서 이웃한 다른 변압기에 분담시킨 후, 변압기를 교체할 수 있는 변압기 무정전 교체 공법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은,

저압선로를 무정전으로 하여 변압기를 교체하는 방법에 있어서,

교체하고자 하는 A변압기측 전주와, 인접한 B변압기측 전주에 지지금구를 설치하는 단계;

양 지지금구간에 저압바이패스케이블을 설치하는 단계;

저압바이패스케이블의 양단을 각 변압기측의 저압선로에 각 상에 맞도록 병렬 연결시키는 단계;

A변압기측 1차인하선의 COS를 개방하는 단계;

A변압기측 2차인하선을 제거하는 단계;

A변압기를 교체하는 단계;

교체된 A변압기측 2차인하선을 저압선로와 연결한 후, 1차인하선의 COS를 투입하는 단계;

A변압기측 및 B변압기측 지지금구와 저압바이패스케이블을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 무정전 교체 공법.

이때, 저압바이패스케이블은 중간 중간에 조인트를 두어 길이조절이 가능하게 할 수도 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 변압기 무정전 교체 공법은 지지금구와, 저압바이패스케이블 및 점프케이블을 구비하여 기존과 같이 변압기차나 위상변환장치를 이용하지 않고도 간단하면서 위험성 없이 저비용으로 변압기를 무정전 교체 할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변압기 무정전 교체 공법을 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 변압기 무정전 교체 공법을 나타낸 개략도이고, 도 3은 도 2에 도시된 저압바이패스케이블의 양단을 나타낸 도면이며, 그리고 도 4는 도 2에 도시된 A변압기와 B변압기의 연결관계를 나타낸 도면이다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 변압기 무정전 교체 공법은 교체할 A변압기(100)측의 전봇대(110)와 인접한 B변압기(200)측 전봇대(210)에 각각 설치되는 지지금구(300)와, 지지금구(300)간을 연결하는 저압바이패스케이블(310)을 구비한다.

그리고 교체 변압기(A변압기)(100)의 승압여부에 따라 절연캡이나 승압2차인하선이 더 구비된다.

하기에는 상기 구비된 구성부품을 이용하여 변압기를 무정전으로 교체하는 방법을 설명한다.

보통, 특고압선에서 변압기 1차부싱까지를 1차인하선이라하고, 변압기 단자에서 전압선까지를 2차인하선으로 보고 있다.

그리고 변압기의 종류는 10KVA, 20KVA, 30KVA, 50KVA, 75KVA, 100KVA로 구분되며, 1차인하선은 공용이나, 2차인하선은 변압기의 종류에 따라 달리 사용되어야 한다. 즉, 10, 20, 30KVA는 OW60SQ가 사용되고, 50KVA는 OW100SQ가 사용되고, 75KVA는 150SQ가 사용되며, 100KVA는 OW100SQ*2가 사용된다.

따라서 A변압기를 30KVA에서 50KVA로 승압하여 교체하려 할 때에는 2차인하선을 승압2차인하선으로 교체하여야 한다.

또는, 승압없이 동일 부하로 교체할 경우에는 기 설치된 2차인하선의 접속단자부분을 절연캡을 씌워 절연해 준다.

먼저, 교체될 A변압기(100)와 인접한 B변압기(200)에는 각각 전주(110, 210)에 지지금구(300)를 설치한 후, 각 지지금구(300)간에 고정되도록 저압바이패스케이블(310)을 결합한다.

저압바이패스케이블(310)은 4가닥의 저압케이블이 하나의 외피에 의해 묶이도록 한 것으로, 도 3에서 보는 바와 같이 저압바이패스케이블(310)의 양단에는 4가닥의 저압케이블이 각각 노출되며, 각각의 저압케이블의 단부에는 전원접속용 단자(312)가 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 저압바이패스케이블(310)은 다단으로 형성되어 있어 간단한 체결방식에 의해 사용되는 길이를 쉽게 조절할 수 있다.

즉, 저압바이패스케이블(310)은 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 중간 중간에 동일한 규격의 결합용 조인트(312)가 형성되는데, 이는 저압바이패스케이블(310)이 50m ~ 200m 까지의 사용길이를 갖기 때문에 길이를 늘이거나 줄일 때 편리하게 사용될 수 있다.

보통 전봇대는 50m 간격으로 설치되고 있으며, 각각의 전봇대에는 변압기가 설치되어 있는 경우와 설치되지 않는 경우가 있게 된다.

이때, 교체를 원하는 변압기의 인접한 변압기가 바로 인접한 50m 이내에 있을 수도 있고, 또는 200m 이내에 있을 수도 있기 때문이다.

단, 전력공급의 규정상 변압기는 200m 이내에는 반드시 설치되게끔 되어 있으므로 본 발명에서 사용되는 저압바이패스케이블(310)은 최소 50m에서 최대 200m를 구비하면 족하다.

물론, 접속용 저압바이패스케이블(310a) 두 개와 여러 개의 중간연결용 저압바이패스케이블(310b)를 구비한다면 얼마든지 더 길게 연장하여 사용될 수도 있다.

이와 같이 지지금구(300)에 저압바이패스케이블(310)이 설치되면, 저압바이패스케이블(310)의 양단에 형성된 전원접속용 단자(311)를 A변압기(100)측 저압선로에 접속시키고, 반대쪽 전원접속용 단자(311)도 B변압기(200)측의 저압선로에 접속시켜 A변압기(100)측 저압선로와 B변압기(200)측 저압선로가 저압바이패스케이블(310)에 의해 통전되게 한다.

이때, A변압기(100)와 B변압기(200)는 A상, B상, C상을 병렬 접속하여 운전을 한다. 이러한 상은 검상기나 테스터기로 이용하여 맞출 수 있는데, A상-B상이 나, A상- C상, 또는 B상- C상은 380V이고, A-A와 같이 동일 상은 0V~10V 이내로 상을 찾을 수 있다.

이와 같은 상태에서는 A변압기(100)측 저압선로(4)가 A변압기(100) 및 B변압기(200)에 모두 연결되어 있으므로 교체대상인 A변압기(100)를 제거하여도 A변압기(100)측 저압선로(4)가 사선되지 않게 된다.

이러한 무정전 방법은 일반적인 변압기의 사용에 기인하여 얻은 것으로, 대부분의 변압기는 그 부하의 30~40%만 사용을 하게 된다.

즉, 변압기는 상시부하와 심야부하가 틀리므로, 더 많이 사용을 하는 심야부하에 맞추어 변압기 설치를 하게 된다. 따라서 변압기 교체공사를 진행하는 낮시간에는 변압기의 부하가 적게 걸려 하나의 변압기에 두배의 사용부하를 접속하더라도 일시적인 사용에는 큰 문제가 없게 된다.

A변압기(100)측 저압선로(4)가 활선 상태에서 A변압기(100)측의 1차측 COS(125)를 개방하여 ‘OFF' 시키고, 2차인하선(130)을 절단한 후, A변압기(100)를 교체한다.

A변압기(100)를 상위 용량으로 교체하지 않을 경우에는 2차인하선(130)의 박피 부분에 절연캡을 씌워 재사용을 할 수 있다.

A변압기(100)의 교체가 완료되면, A변압기(100)측 2차인하선(130)을 저압선로(4)에 연결한 후, 1차측 COS(125)를 투입하여 'ON' 시킨다.

마지막으로, 무정전 교체를 위해 설치하였던 저압바이패스케이블(310) 및 지지금구(300)를 제거하면 작업이 완료된다.

미설명부호 ‘140’ 및 ‘240’은 레크로서, 저압선로 및 2차인하선이 결합되는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 3상 4선식 주상 변압기의 구성을 나타낸 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 무정전 교체 공법을 나타낸 개략도이고,

도 3은 도 2에 도시된 저압바이패스케이블을 나타낸 도면이며, 그리고

도 4는 도 2에 도시된 A변압기와 B변압기의 연결관계를 나타낸 도면이다.

Claims (3)

1. 저압선로(4)를 무정전으로 하여 변압기(100)를 교체하는 방법에 있어서,

   교체하고자 하는 A변압기(100)측 전주(110)와, 인접한 B변압기(200)측 전주(210)에 지지금구(300)를 설치하는 단계;

   상기 양 지지금구(300)에 저압바이패스케이블(310)을 설치하는 단계;

   상기 저압바이패스케이블(310)의 양단을 각 변압기(100, 200)측의 저압선로(4)에 각 상에 맞도록 병렬 접속시키는 단계;

   상기 A변압기(100)측 1차인하선(120)의 COS(125)를 개방하는 단계;

   상기 A변압기(100)측 2차인하선(130)을 제거하는 단계;

   상기 A변압기(100)를 교체하는 단계;

   교체된 상기 A변압기(100)측 2차인하선(130)을 저압선로(4)와 연결한 후, 1차인하선(120)의 COS(125)를 투입하는 단계;

   상기 A변압기(100)측 및 B변압기(200)측 지지금구(300)와 저압바이패스케이블(310)을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 무정전 교체 공법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 A변압기(100)가 상위 용량으로 교체될 경우에는 상기 2차인하선(130)을 교체된 변압기에 맞도록 교체해주고, 상기 A변압기(100)가 상위 용량으로 교체되지 않을 경우에는 상기 2차인하선(130)의 박피부분을 절연캡으 로 씌워서 작업함을 특징으로 하는 변압기 무정전 교체 공법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 저압바이패스케이블(310)은 중간 중간에 동일한 규격의 결합용 조인트(312)를 두어 길이 조절이 가능하게 됨을 특징으로 하는 변압기 무정전 교체 공법.

Images