KR20130029761A

KR20130029761A - 변압기를 조립하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20130029761A
Application number: KR1020127025697A
Authority: KR
Inventors: 요제프 그라트; 클라우스 뮐러; 요한 쉴라거
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2013-03-25
Also published as: HRP20171284T1; CN102884597A; EP2553695B1; CN102884597B; WO2011120543A1; EP2553695A1

Abstract

본 발명은 변압기(10)를 조립하기 위한 방법 및 장치(1)에 관한 것이다. 변압기의 변압기 코어(6)는 수용부(3) 내측에 배열될 수 있고, 변압기 코어 주위에 권선(5)이 배치된다. 본 발명에 따라, 변압기를 조립하기 위한 장치가 제공되며, 상기 장치에서는 수용부가 승강 플랫폼 조정 요소(7)를 구비한 승강 플랫폼(2) 내측에 배열될 수 있고, 상기 조정 요소들은 서로 상대 이동이 가능하다.

Description

변압기를 조립하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR ASSEMBLING A TRANSFORMER}

본 발명은 변압기를 조립하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 변압기의 변압기 코어는 수용부 내측에 배열될 수 있고, 변압기 코어 주위에 권선이 배열된다.

고전압 또는 초고전압 변압기의 제조는 순응될 기계적 및 전기적 프레임 조건에 기인하여 매우 정밀한 제조를 요구한다. 따라서 변압기 코어는 상부 요크 및 하부 요크와 관련하여 부분적으로 100톤 초과의 부하를 위해 설계되는 적절한 선회 플랫폼(swivel platform) 상에 배열된다. 에디 전류(eddy current) 손실을 방지하기 위해, 변압기 코어는 적층된 시트를 사용하여 이 수용부 상에 구성된다. 통상적으로, 이와 같이 설계된 변압기 코어 및 적절한 상부 요크 및 하부 요크의 제작이 끝나면 이와 같이 구성된 변압기 코어 주위에 권선이 배열된다. 이어서 누락된 요크가 변압기 코어 내에 적층되고 고정된다.

이 방식으로 설계된 이들 권선의 인출선들은 부분적으로 부분 권선으로서 형성되고, 교류 변압기의 경우에 인출선에 직접 접속된다.

이와 대조적으로, 고출력 DC 변압기에서는 레그의 각각의 권선들이 서로 직접 접속된다. 특히 고전압 또는 초고전압 용례의 경우에, 전기 접속은 적절한 밸브 라인 구조물에 의해 이루어진다. HVDC 전송을 위한 현재의 변압기 제조 기술에서는, 권선 및 변압기 탱크와 관련하는 초고전압 범위 및 연관 절연 문제점에 기인하여, 밸브 권선이 변압기 내에 또는 변압기 자체에 넓은 공간을 필요로 한다.

예로서, G 9307081호에 공지된 액체 냉각식 밸브 초크에서는 권선의 밸브 접속이 복잡한 방식으로 기술되어 있다.

또한, EP 1 997 117 B1호는 전기 차폐 장치용 접속 요소를 기술하고 있다. 그 발명에 따르면, 절연 시스템은 밸브 라인 구조물 주위에 모듈형 디자인으로 설계될 수 있다. 이는 절연체 및 전체 밸브 인출선이 개별 권선들 사이에 신속하고 용이하게 조립될 수 있게 한다.

그러나, 종래 기술의 모든 해결책의 단점은, 밸브 인출선이 권선 측면을 지나도록 안내되어야 한다는 것이다. 그 이유는, 종래의 제조 기술에 따르면 권선이 변압기 코어 상에 배치된 다음 즉시 고정되어야 하기 때문이다. 그런 다음, 밸브 라인 구조물에 의해 권선들 상호간의 적절한 전기 접속이 이루어질 수 있고, 권선들 사이에는 공간이 없기 때문에 그곳에 직접 조립 및 고정될 수가 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 변압기, 특히 고전압 DC 전송(HVDC)용 변압기의 2개의 권선 사이의 라인 접속이 용이하게, 공간 절약적인 방식으로, 전기 및 기계적 안전성을 갖고 보장될 수 있게 하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구항 1의 특징에 따른 장치에 의해 해결된다.

또한, 상기 과제는 청구항 8의 특징에 따른 방법에 의해 해결된다.

본 발명에 따르면, 변압기를 조립하기 위한 장치가 제공되고, 이 장치에서는 수용부가 승강 플랫폼 내측에 배열될 수 있고, 승강 플랫폼은 조정 요소들을 포함하며, 조정 요소들은 서로 상대 이동이 가능하다. 종래 기술에 따라 변압기 코어를 적층하기 위해 수평으로 그리고 수직으로 선회될 수 있는 변압기 코어를 위한 이미 공지된 수용부를 조정 요소를 갖는 승강 플랫폼과 조합하여 확장함으로써, 복수의 제조 단계로 모듈형 디자인으로 변압기를 제조할 수 있다. 조정 요소를 이용하여, 변압기 코어 주위에 권선을 배열하고, 필요 시 이를 다시 들어올리는 것이 가능하다.

또한, 승강 플랫폼을 따라 이루어지는 조정 요소의 이동성은 권선들의 상승 및 하강을 보장할 뿐만 아니라, 이들의 상대 운동도 보장한다. 따라서, 예를 들어 제1 변압기 코어 주위에 직접 권선을 배열하여 고정하고, 변압기 코어로부터 상승되어 있는 제2 권선을 제1 권선으로부터 더 많이 이격시켜 위치시킬 수 있다. 이 경우, 승강 플랫폼을 이용하여 생산 작업자는 제1 권선과 제2 권선 사이의 확장된 공간으로 인해 상기 위치에서 적절한 작업을 수행할 수 있다.

유리하게는, 승강 플랫폼이 조정 요소들과 함께 수용부에 대해 상대적으로 위치될 수 있다. 수용부는 독립적으로 이동될 수 있는 것이 유리하다. 이는 특히 수용부 상의 적절한 휠 서스펜션 또는 공기 쿠션에 의해 보장된다. 따라서, 각각의 변압기 코어는 일 수용부에 의해 독립적으로 적층될 수 있고, 이어서 상이한 위치로 이동될 수 있다. 대응 변압기가 수용부 상에 완성되면, 이어서 변압기 코어는, 상부 요크 없이, 승강 플랫폼 내측에 배열될 수 있고, 이어서 후속 작업 단계에서 권선들이 변압기 코어 상에 배열될 수 있다.

장치의 유리한 실시예에서, 조정 요소들은 승강 플랫폼을 따라 변위될 수 있는 슬라이드 상에 배열된다. 특히, 2개의 대향 측면 상에 놓인 각각 2개의 조정 요소가 바람직하게 하나의 슬라이드를 형성하고, 이 슬라이드는 변압기 코어 주위로의 배치를 허용함으로써 각각의 변압기 코어에 할당된 권선이 상승될 수 있게 한다. 이와 같이 함으로써, 특히 조정 요소는 변압기 코어의 위치를 기준으로 배치될 수 있다. 조정 요소들과 승강 플랫폼의 작동은 제어 유닛에 의해 연계 조정된다.

본 발명에 따라 변압기를 제조하기 위한 방법도 제공되며, 이 방법에서는 변압기를 조립하기 위한 장치에 의해, 변압기 코어가 수용부 내측에 배열되고, 수용부는 승강 플랫폼 내측에 배열될 수 있으며, 승강 플랫폼은 조정 요소들을 포함하며, 조정 요소들은 서로 상대 이동이 가능하다.

권선은 상기 장치에 의해 변압기 코어 주위에 배열된 다음, 다시 변압기 코어로부터 상승되고, 상승된 권선에 라인 구조물이 부착된다. 본 발명에 따른 방법에서는 상기 장치를 이용하여, 변압기 코어 상에 권선을 먼저 배치시킨 다음, 다시 변압기 코어로부터 상기 권선을 상승시킬 수 있다.

이어서 제2 작업 단계에서 개별 권선들 사이에 적절한 라인 구조물을 배치할 수 있다. 이는, 관련 조정 요소 또는 슬라이드에 할당된 조정 요소에 의해 권선이 변압기 코어에 대해 상승 및 하강될 뿐만 아니라 측방향으로 오프셋될 수 있음으로써 가능하다. 이로써, 2개의 권선 사이에 밸브 라인 구조물을 장착하기에 적합한 공간이 형성될 수 있다.

또한, 권선들 사이에 직접 적절한 밸브 인출선을 장착할 수 있어서, 종래 기술에서와 같이 상기 밸브 인출선이 미리 고정된 권선 옆을 지나도록 안내될 필요가 없다.

이로써 이제, 권선들 사이에 직접 배열된 밸브 접속부들에 기인하여 관련 장착 크기가 감소될 수 있는 장점이 얻어진다.

따라서 전술된 방법에 의해, 2개의 권선은 각각 확장된 공간에 의해 연속적으로 접속될 수 있다. 따라서 밸브 인출선과 모든 권선의 각각의 전기 접속 후에, 권선들은 서로에 대해 원래 간격으로 복귀될 수 있는 동시에 각각의 변압기 코어 상에 하강될 수 있다.

이러한 조립 형태는 특히 HVDC 변압기 또는 고전압 DC 초크에 적합하다.

또 다른 바람직한 실시예는 종속 청구항에 설명되어 있다. 하기에서는 도면을 토대로 본 발명을 더 상세히 설명한다.

도 1은 장치의 측면도이다.
도 2는 승강 플랫폼 및 수용부 상에 배열된 3-레그 코어 구조체를 갖는 장치의 평면도이다.
도 3은 장치의 측면도이다.
도 4는 상승된 권선을 갖는 장치의 사시도이다.
도 5은 권선이 변압기 코어로부터 상승되어 있고 측방향으로 변위되어 있는 장치의 평면도이다.

도 1은 장치(1)의 측면도를 도시하고 있고, 여기서 승강 플랫폼(2)은 활주면(4)을 가지며, 승강 플랫폼(2) 내로 수용부(도시 생략)가 활주 삽입될 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, 수용부 상에 하부 요크(도시 생략) 및 변압기(10)의 코어(6)가 배열된다. 승강 플랫폼(2)의 활주면(4)이 변압기 코어(6)의 상부 1/3 지점에 배치됨으로써, 공장 작업자들은 이 영역에서 작업할 수 있다.

도 2에 도시된 장치(1)의 평면도에서 수용부(3)는 승강 플랫폼(2) 내측에 배치된다. 상부 요크가 없는 3/2 코어 타입의 변압기 코어(6)가 수용부 상에 도시되어 있다. 3개의 변압기 코어(6) 각각의 주위에 이미 권선(5)이 배치되어 있다. 조정 요소들(7)이 권선(5) 아래에 배열될 수 있음으로써, 권선(5)은 변압기 코어에 대해 상승될 수 있다. 바람직하게 조정 요소들(7)은 하나의 권선(5)과 관련하여 각각 하나의 슬라이드(8)에 결합된다.

도 3에 도시된 장치(1)의 측면도에서 수용부(3)는 승강 플랫폼(2) 내측에 삽입되어 있다. 도 3에 도시된 예에서는, 변압기 코어(6) 주위에 권선이 배열되어 있지 않으며, 승강 플랫폼(2)에 부착된 조정 요소들(7)은 내부로 돌출되어 있다.

도 4에 도시된 장치(1)의 사시도에서 수용부(3)는 승강 플랫폼(2) 내측에 배열되고, 모든 권선(5)이 조정 요소(7)에 의해 변압기 코어(6)로부터 상승되어 있다. 이 상태에서, 모든 3개의 권선은 변압기 코어(6) 상에 함께 하강될 수 있거나, 2개의 권선(5) 사이에 공간이 형성되도록 일 측면으로 오프셋되어 놓일 수 있다.

이어서 이와 같이 형성된 공간 내에 적절한 밸브 인출선(11)(도시 생략)이 끼워질 수 있다. 이어서 권선(5)들이 다시 조정 요소(7)에 의해 원래 간격으로 복귀된 다음 변압기 코어(6) 상에 함께 하강될 수 있다.

도 5에는 다시 장치(1)의 평면도가 도시되어 있으며, 여기서는 도 2와 비교하여, 최좌측 권선(5)이 이제 중간 권선(5)에 대해 바깥쪽으로 선회된 것을 볼 수 있다. 도 6에 도시된 예에서는 이제 좌측 변압기 코어(6)를 관찰할 수 있다. 이와 같이 형성된 공간에 이제 밸브 인출선(11)이 부착될 수 있다. 도 6에 도시된 예에서, 중간 권선(5)과 우측 권선(5) 사이에 이미 밸브 인출선(11)이 장착되어 있다. 이어서 좌측 권선과 중간 권선(5) 사이에 밸브 접속부(11)가 장착되면서, 좌측 권선(5)은 다시 조정 요소(7)에 의해 원래 위치로 복귀될 수 있다. 간격 조정이 달성되면, 모든 권선(5)은 각각 할당된 변압기 코어(6) 상으로 함께 하강될 수 있다.

Claims

변압기(10)의 코어(6)가 수용부(3) 내측에 배열될 수 있는 변압기(10)를 조립하기 위한 장치(1)에 있어서,
수용부(3)는 승강 플랫폼(2) 내측에 배열될 수 있고, 승강 플랫폼(2)은 조정 요소들(7)를 가지며, 조정 요소들(7)은 서로 상대 이동이 가능한 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 장치(1).
제1항에 있어서, 승강 플랫폼(2)은 조정 요소들(7)과 함께 수용부(3)에 대해 상대적으로 위치될 수 있는 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 조정 요소들(7) 중 적어도 일부는 승강 플랫폼(2)을 따라 변위될 수 있는 슬라이드(8) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 장치(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 요소들(7)은 변압기 코어(6)의 치수 설계와 관련하여 위치될 수 있는 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 장치(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 요소(7)들과 승강 플랫폼(2)은 제어 유닛(9)에 의해 서로 연계되어 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 장치(1).
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 슬라이드(6)는 승강 플랫폼(2)을 따라, 특히 승강 플랫폼(2)의 활주면(4)을 따라 이동 가능하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 장치(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 유닛(9)은 조정 요소(7), 승강 플랫폼(2), 수용부(3) 및/또는 슬라이드(8)의 연계 작동을 자동으로 수행하는 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 장치(1).
변압기 코어(6) 주위에 권선(5)이 배열된 변압기(10)를 제조하기 위한 방법에 있어서,
변압기(10)를 조립하기 위한 장치(1)에 의해, 변압기 코어(6)가 수용부(3) 내측에 배열되고, 수용부(3)는 승강 플랫폼(2) 내측에 배열될 수 있으며, 승강 플랫폼(2)은 조정 요소들(7)을 가지며, 조정 요소들(7)은 서로 상대 이동이 가능한 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 방법.
제8항에 있어서, 권선(5)은 장치(1)에 의해 변압기 코어(6) 주위에 배열되고, 이어서 권선(5)은 장치(1)에 의해 다시 변압기 코어(6)로부터 상승되며, 이때 상승된 권선(5)에 라인 구조물(11)이 부착되는 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서, 4개의 조정 요소(7) 각각은 하나의 이동 슬라이드(8)에 할당되어, 서로 협력하여 권선(5)을 고정 및 이동시키는 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2개의 변압기 코어(6)와 관련된 적어도 2개의 권선(5)은 조정 요소(7)에 의해 서로 상대 이동될 수 있고, 그렇게 하여 형성된 권선들(5) 사이의 공간에 라인 구조물(11)이 배치되는 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 라인 구조물(11)이 구비된 권선(5)은 변압기 코어(6) 상에 다시 하강되고 정렬되어 고정되는 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 방법.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 변압기(10)는 고전압 DC 변압기 또는 고전압 DC 초크인 것을 특징으로 하는, 변압기 조립 방법.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법을 수행하기 위해 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 장치(1)를 포함하는, 변압기 조립 방법.