KR20130003764A - Dissolved gas analysis apparatus of transformer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device for analyzing the dissolved gas of a transformer is provided to consistently receive the dissolved gas, which is generated by insulating oil in the inside of the transformer, under a vacuum condition without a leakage of the dissolved gas by using a gas detecting sensor and a gas sensor installation unit, thereby diagnosing the malfunction of the transformer without stopping the transformer. CONSTITUTION: A device(100) for analyzing the dissolved gas of a transformer is composed of a gas detecting sensor(110), a gas sensor installation unit(120), and a gas blocking plug(130). The gas detecting sensor is in direct contact with the dissolved gas. The gas sensor installation unit prevents the dissolved gas from leaking to outside of the transformer, covers the upper part of the gas detecting sensor, and receives the dissolved gas. The gas blocking plug including a transformer valve(132) is detachably joined to the gas detecting sensor installation unit and lifts up the dissolved gas when the transformer valve is operated.

Description

변압기 유중가스 분석장치{DISSOLVED GAS ANALYSIS APPARATUS OF TRANSFORMER}Transformer-in-oil gas analyzer {DISSOLVED GAS ANALYSIS APPARATUS OF TRANSFORMER}

본 출원은 변압기 유중가스 분석장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 변압기 내부의 절연유를 진공상태에서 상시 공급받을 수 있는 변압기 유중가스 분석장치에 관한 것이다.The present application relates to a transformer in-gas analysis device, and more particularly, to a transformer in-gas analysis device that can be always supplied with the insulating oil in the transformer in a vacuum state.

변압기에서 고장이 발생하면 계통 사고에 의한 대규모 정전 등의 큰 사고로 이어져 큰 손실이 불가피하므로 변압기의 상태진단은 사고를 미연에 방치하는 측면에서 매우 중요하다. 대용량 변압기의 과부하 운전시 발생되는 이상 여부를 진단하는데 있어서 사용되는 방법으로 변압기 내부의 절연유 내에서 발생하는 가스(이하, 유중가스라 함)를 검출하는 변압기 유중가스 분석장치가 있다. 변압기 유중가스 분석장치는 유중가스 검출 및 분석을 위해 정기적으로 운전중인 변압기를 정지시키고 변압기 내부의 절연유 샘플을 검출하여 분석하는 Off-line 기법이 사용되었다. 하지만 이러한 방법은 주기적으로 변압기를 정지시켜야 하고, 절연유 샘플 검출시 공기 유입 및 가스분실로 인한 샘플의 부정확성 문제가 있었다.If a breakdown occurs in a transformer, it can lead to a big accident such as a large-scale power failure due to a system accident, and a great loss is inevitable. As a method used in diagnosing an abnormality occurring during overload operation of a large-capacity transformer, there is a transformer in-oil gas analyzer for detecting a gas (hereinafter referred to as "oil-in-oil") generated in insulating oil inside a transformer. For the oil-in-oil analyzer, the off-line technique is used to detect and analyze the oil in the transformer by stopping the transformer in operation regularly for oil-in-oil detection and analysis. However, this method has to stop the transformer periodically, and there is a problem of inaccuracy of the sample due to air inflow and gas loss when detecting the oil sample.

본 출원은 변압기 내부의 절연유를 진공상태에서 상시 공급받을 수 있는 변압기 유중가스 분석장치를 제공한다. The present application provides a transformer in-oil gas analyzer that can always be supplied with the insulating oil in the transformer in a vacuum state.

실시예들 중에서, 변압기 유중가스 분석장치는 변압기와 결합하여 상기 변압기 내부의 절연유에서 발생되는 유중가스를 검출한다. 상기 변압기 유중가스 분석장치는 상기 유중가스와 직접적으로 접촉되는 가스 검출 센서, 상기 유중가스가 상기 변압기 외부로 누출되지 않도록 하고, 상기 가스 검출 센서의 상부를 감싸되 상기 상부에 상기 유중가스를 수용하는 가스 센서 설치부 및 변압기 밸브를 포함하고, 상기 가스 센서 설치부와 착탈식으로 결합하며, 상기 변압기 밸브가 조작되면 상기 유중가스를 상기 상부로 끌어올리는 가스 차단 마개를 포함한다.Among the embodiments, the transformer in-oil gas analyzer detects the in-oil gas generated from the insulating oil inside the transformer in combination with the transformer. The transformer oil gas analyzer is a gas detection sensor that is in direct contact with the oil gas, the oil gas does not leak to the outside of the transformer, and wrap the upper portion of the gas detection sensor to accommodate the oil gas in the upper portion And a gas sensor installation unit and a transformer valve, and detachably coupled to the gas sensor installation unit, and a gas shutoff stopper that lifts the oil gas to the upper side when the transformer valve is operated.

일 실시예에서, 상기 가스 차단 마개는 상기 가스 센서 설치부와 나사산으로 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 가스 검출 센서는 상기 유중가스의 접촉 면에 H2 센싱홀과 수분 센싱홀이 설치되고, 상기 H2 센싱홀의 크기는 상기 수분 센싱홀의 크기보다 크게 형성될 수 있다.In one embodiment, the gas blocking plug may be threadedly coupled with the gas sensor installation. In one embodiment, the gas detection sensor may be provided with a H2 sensing hole and a moisture sensing hole on the contact surface of the oil in the gas, the size of the H2 sensing hole may be formed larger than the size of the moisture sensing hole.

일 실시예에서, 상기 가스 검출 센서는 상기 접촉 면에 설치되어 상기 유중가스가 상기 H2 센싱홀과 상기 수분 센싱홀에 침투하도록 하는 박막을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 가스 검출 센서 및 가스 센서 설치부는 일체형 구조로 형성될 수 있다.In an embodiment, the gas detection sensor may further include a thin film installed on the contact surface to allow the gas in the water to penetrate the H2 sensing hole and the moisture sensing hole. In one embodiment, the gas detection sensor and gas sensor installation portion may be formed in an integrated structure.

본 출원의 개시된 기술은 가스 검출 센서와 가스 센서 설치부를 통해 변압기 내부의 절연유에서 발생되는 유중가스를 변압기 외부로 누출시키지 않고, 진공상태에서 상시 공급받을 수 있어 변압기의 가동을 중단시키지 않고 이상상태의 여부를 진단할 수 있다.The disclosed technology of the present application can be always supplied in a vacuum state without leaking the gas in the oil generated from the insulating oil inside the transformer through the gas detection sensor and the gas sensor installation, so that the abnormal operation without stopping the operation of the transformer Diagnosis can be made.

도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 변압기 유중가스 분석 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 있는 변압기 유중가스 분석 시스템에서 A의 변압기 유중가스 분석 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 있는 변압기 유중가스 분석 장치를 나타내는 단면도이다.1 is a perspective view showing a transformer oil in gas analysis system according to an embodiment of the disclosed technology.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a transformer oil gas analyzing apparatus of A in the transformer gas analysis system of FIG. 1.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a transformer oil gas analyzer of FIG. 2.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the disclosed technique is merely an example for structural or functional explanation and the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments may be variously modified and may have various forms, and thus the scope of the disclosed technology should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, the objects or effects presented in the disclosed technology does not mean that a specific embodiment should include all or only such effects, and thus the scope of the disclosed technology should not be understood as being limited thereto.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly neighboring to", should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present application.

도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 변압기 유중가스 분석 시스템을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a transformer oil in gas analysis system according to an embodiment of the disclosed technology.

도 1을 참조하면, 변압기 유중가스 분석 시스템(10)은 변압기 유중가스 분석장치(100)와 변압기(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the transformer oil gas analyzing system 10 includes a transformer oil gas analyzing apparatus 100 and a transformer 200.

변압기 유중가스 분석장치(100)는 변압기(200)에 결합되고, 변압기(200) 내부의 절연유와 유증가스를 검출하여 분석한다.Transformer oil gas analysis device 100 is coupled to the transformer 200, and detects and analyzes the insulating oil and the oil vapor in the transformer 200.

일 실시예에서, 변압기 유중가스 분석장치(100)는 변압기(200) 내부의 절연유가 순환이 잘 될 수 있는 높이에 결합될 수 있다. 여기에서, 절연유가 순환이 잘 될 수 있는 높이는 적어도 변압기(200) 외함 높이의 약 2/3 지점 이상일 수 있다.In one embodiment, the transformer in-oil gas analyzer 100 may be coupled to a height where the insulating oil in the transformer 200 can be circulated well. Here, the height at which the insulating oil can be circulated can be at least about 2/3 of the height of the enclosure of the transformer 200.

변압기(200)는 일부의 경사면에 변압기 유중가스 분석장치(100)가 결합되고, 교류 전기회로에서 전압을 증가 또는 감소시켜 다른 교류로 전기회로로 전기 에너지를 전달한다.Transformer 200 is coupled to the transformer in-oil gas analyzer 100 on a part of the inclined surface, and increases or decreases the voltage in the alternating current electrical circuit to transfer electrical energy to the electrical circuit with another alternating current.

도 2는 도 1에 있는 변압기 유중가스 분석 시스템에서 A의 변압기 유중가스 분석 장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2에 있는 변압기 유중가스 분석 장치를 나타내는 단면도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a transformer oil gas analyzing apparatus of A in the transformer gas analysis system of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the transformer oil gas analyzing apparatus of FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 변압기 유중가스 분석장치(100)는 가스 검출 센서(110), 가스 센서 설치부(120) 및 가스 차단 마개(130)을 포함하고, 변압기(200)의 일부 경사면에 결합된다. 2 and 3, the transformer oil gas analyzer 100 includes a gas detection sensor 110, a gas sensor installation unit 120, and a gas blocking plug 130, and partially slopes the transformer 200. Is coupled to.

가스 검출 센서(110)는 유중가스 센서(112), 절연유 센서(114), H2 센싱홀(116) 및 수분 센싱홀(118)을 포함하고, 변압기(200) 내부의 절연유와 유중가스가 접촉된다. 유중가스 센서(112)와 절연유 센서(114) 각각에는 H2 센싱홀(116)과 수분 센싱홀(118)홀이 형성되어 변압기(200) 외부로 돌출된다. The gas detection sensor 110 includes a gas oil sensor 112, an insulating oil sensor 114, an H2 sensing hole 116, and a moisture sensing hole 118, and the insulating oil and the oil in gas inside the transformer 200 are in contact with each other. . H2 sensing hole 116 and moisture sensing hole 118 holes are formed in each of the oil-in-gas sensor 112 and the insulating oil sensor 114 to protrude out of the transformer 200.

일 실시예에서, 가스 검출 센서(110)는 막음판 처리가 될 수 있다. 이는, 검출되는 절연유와 유중가스의 변질과 변압기(200) 내부로 함침되는 것을 방지하기 위함이다. In one embodiment, the gas detection sensor 110 may be a blocking plate treatment. This is to prevent the deterioration of the insulating oil and the gas in the oil detected and impregnation into the transformer 200.

일 실시예에서, 가스 검출 센서(110)는 유증가스가 접촉되는 면에 박막을 더 포함할 수 있다. 이는 유중가스가 H2 센싱홀(116)과 수분 센싱홀(118)에 침투하도록 하기 위함이다. 여기에서, 박막을 형성하는 물질은 수소에 반응성이 높은 물질인 팔라듐으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the gas detection sensor 110 may further include a thin film on the surface where the gas is in contact. This is to allow the gas in the water to penetrate the H2 sensing hole 116 and the moisture sensing hole 118. Here, the material forming the thin film may be formed of palladium, which is a material highly reactive to hydrogen.

유중가스 센서(112)와 절연유 센서(114) 각각은 절연유에서 발생되는 수소가스와 절연유에 포함된 수분을 검출한다. 절연유 센서(114)는 수분 검출을 위해서 필요한 미량의 절연유가 공급된다. 수소가스와 수분이 검출되면, 수소가스와 수분에 대한 정보를 데이터로 생성한다. 생성된 데이터는 아날로그 신호로 출력되고, 출력된 아날로그 신호들이 외부의 신호처리장치에 전달되기 위하여 케이블과 연결된다.Each of the oil in gas sensor 112 and the insulating oil sensor 114 detects hydrogen gas generated from the insulating oil and moisture contained in the insulating oil. The insulating oil sensor 114 is supplied with a small amount of insulating oil necessary for moisture detection. When hydrogen gas and moisture are detected, information about hydrogen gas and moisture is generated as data. The generated data is output as an analog signal, and the output analog signals are connected to a cable for transmission to an external signal processing apparatus.

H2 센싱홀(116)과 수분 센싱홀(118) 각각은 변압기(200) 내부의 절연유와 유중가스의 검출경로를 제공한다. 일 실시예에서, H2 센싱홀(116)의 크기는 수분 센싱홀(118)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, H2 센싱홀(116)의 크기는 수분 센싱홀(118)의 크기보다 작게 형성될 수 있다.Each of the H2 sensing hole 116 and the moisture sensing hole 118 provides a path for detecting insulation oil and gas in the transformer 200. In one embodiment, the size of the H2 sensing hole 116 may be larger than the size of the moisture sensing hole 118. In another embodiment, the size of the H2 sensing hole 116 may be smaller than the size of the moisture sensing hole 118.

가스 센서 설치부(120)는 유중가스가 변압기 외부로 누출되지 않도록 가스 검출 센서(110)의 상부를 감싸되 상부에 유중가스를 수용한다. 가스 센서 설치부(120)가 가스 검출 센서(110)와 결합되면, 가스 검출 센서(110)의 상부는 진공상태로 형성된다.Gas sensor installation unit 120 is wrapped around the upper portion of the gas detection sensor 110 so that the oil in the gas does not leak to the outside of the transformer accommodates the oil in the upper portion. When the gas sensor installation unit 120 is coupled to the gas detection sensor 110, the upper portion of the gas detection sensor 110 is formed in a vacuum state.

일 실시예에서, 가스 센서 설치부(120)는 가스 검출 센서(110)와 일체형 구조로 형성될 수 있다. 이는 가스 센서 설치부(120)와 가스 검출 센서(110)의 조립시 발생될 수 있는 비(非) 진공상태 및 유격을 방지할 수 있고, 조립공정을 단순화할 수 있다.In one embodiment, the gas sensor installation unit 120 may be formed in an integral structure with the gas detection sensor 110. This may prevent the non-vacuum state and the play that may occur when the gas sensor installation unit 120 and the gas detection sensor 110 are assembled, and may simplify the assembly process.

가스 차단 마개(130)는 변압기 밸브(132)를 포함하고, 가스 센서 설치부(120)와 착탈식으로 결합한다. 일 실시예에서, 가스 차단 마개(130)는 가스 센서 설치부와 나사산으로 결합될 수 있다. The gas shutoff plug 130 includes a transformer valve 132 and is detachably coupled to the gas sensor installation unit 120. In one embodiment, the gas shutoff stopper 130 may be threadedly coupled with the gas sensor installation.

변압기 밸브(132)는 절연유와 유중가스가 상부로 끌어올려질 수 있도록 개폐된다. 상부로 끌어올려진 절연유와 유중가스는 가스 검출 센서(110)와 가스 센서 설치부(120)에 의해 진공상태로 저장된다. 결과적으로, 진공상태의 절연유와 유중가스를 상시 공급받을 수 있어 변압기의 가동을 중단시키지 않고 변압기의 이상상태의 여부를 진단할 수 있다.The transformer valve 132 is opened and closed so that the insulating oil and the oil in gas can be pulled upward. The insulating oil and the oil-in-gas brought up to the top are stored in a vacuum state by the gas detection sensor 110 and the gas sensor installation unit 120. As a result, the vacuum insulating oil and the oil in the gas can be supplied at all times to diagnose the abnormal state of the transformer without stopping the operation of the transformer.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims It can be understood that

10 : 변압기 유중가스 분석 시스템
100 : 변압기 유중가스 분석장치 110 : 가스 검출 센서
120 : 가스 센서 설치부 130 : 가스 차단 마개
200 : 변압기10: transformer gas analysis system
100: transformer gas analysis device 110: gas detection sensor
120: gas sensor installation unit 130: gas shut off stopper
200: transformer

Claims (5)

변압기와 결합하여 상기 변압기 내부의 절연유에서 발생되는 유중가스를 검출하는 변압기 유중가스 분석장치에 있어서,
상기 유중가스와 직접적으로 접촉되는 가스 검출 센서;
상기 유중가스가 상기 변압기 외부로 누출되지 않도록 하고, 상기 가스 검출 센서의 상부를 감싸되 상기 상부에 상기 유중가스를 수용하는 가스 센서 설치부; 및
변압기 밸브를 포함하고, 상기 가스 센서 설치부와 착탈식으로 결합하며, 상기 변압기 밸브가 조작되면 상기 유중가스를 상기 상부로 끌어올리는 가스 차단 마개를 포함하는 변압기 유중가스 분석장치.In the oil-in-oil analysis device of the transformer coupled to the transformer for detecting the oil in the gas generated from the insulating oil inside the transformer,
A gas detection sensor in direct contact with the oil in gas;
A gas sensor installation unit which prevents the oil gas from leaking to the outside of the transformer and surrounds an upper portion of the gas detection sensor and accommodates the oil gas in the upper portion; And
And a transformer valve, detachably coupled to the gas sensor installation unit, and a gas shutoff stopper which lifts the oil gas to the upper portion when the transformer valve is operated. 제1항에 있어서, 상기 가스 차단 마개는
상기 가스 센서 설치부와 나사산으로 결합되는 것을 특징으로 하는 변압기 유중가스 분석장치.The gas shut off stopper of claim 1, wherein
Transformer gas-in-oil analyzing apparatus, characterized in that coupled to the gas sensor installation portion and a screw thread. 제1항에 있어서, 상기 가스 검출 센서는
상기 유중가스의 접촉 면에 H2 센싱홀과 수분 센싱홀이 설치되고, 상기 H2 센싱홀의 크기는 상기 수분 센싱홀의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 변압기 유중가스 분석장치.The method of claim 1, wherein the gas detection sensor
An H2 sensing hole and a moisture sensing hole are installed on the contact surface of the oil-in-gas, and the size of the H2 sensing hole is larger than the size of the moisture sensing hole. 제3항에 있어서, 상기 가스 검출 센서는
상기 접촉 면에 설치되어 상기 유중가스가 상기 H2 센싱홀과 상기 수분 센싱홀에 침투하도록 하는 박막을 더 포함하는 특징으로 하는 변압기 유중가스 분석장치.The method of claim 3, wherein the gas detection sensor
And a thin film disposed on the contact surface to allow the oil in gas to penetrate the H2 sensing hole and the moisture sensing hole. 제1항에 있어서, 상기 가스 검출 센서 및 가스 센서 설치부는 일체형 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 변압기 유중가스 분석장치.According to claim 1, wherein the gas detection sensor and gas sensor installation portion transformer in-oil gas analysis device, characterized in that formed in an integral structure.
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