KR20160127027A - 전력 네트워크용 네트워크 노드, 네트워크 노드용 가변 변압기, 및 네트워크 노드의 작동 방법 - Google Patents
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Abstract
전력 그리드(19)용, 특히 광역 변전소(substation) 또는 로컬 변전소(network station)용 네트워크 노드(10)는, 일차측과 이차측을 가지는 조정 변압기(11); 상기 일차측에 연결된 입력 라인(12); 상기 이차측에 연결된 출력 라인(13); 상기 입력 라인(12)에 또는 상기 출력 라인(13)에 위치되는 보호 스위치(14); 상기 입력 라인(12)에서 및/또는 상기 출력 라인(13)에서 전기적 파라미터를 검출하고 측정 신호를 생성할 수 있는 센서(15); 및 상기 조정 변압기(11)에, 상기 보호 스위치(14)에, 그리고 상기 센서(15)에 커플링되는 제어 디바이스(16)로서, 상기 조정 변압기(11)가 선결정된 전송률(transmission ratio)을 가지게 하는 방식으로 상기 측정 신호에 따라 상기 조정 변압기(11)를 제어할 수 있고; 상기 보호 스위치(14)가 개방되게 하는 방식으로 상기 측정 신호에 따라 상기 보호 스위치(14)를 제어할 수 있도록 형성되는, 제어 디바이스(16)를 포함하고, 상기 제어에 의하여 영향받는 상기 보호 스위치(14)의 개방은, 상기 조정 변압기(11)가 상기 선결정된 전송률을 가지면 수행된다.
Description
본 발명은 전력 그리드, 특히 광역 변전소(substation) 또는 로컬 변전소(local network station)용 네트워크 노드와 전력 그리드의 네트워크 노드용 조정 변압기와, 네트워크 노드의 작동 방법에 관한 것이다.
전력 그리드는, 예를 들어 통합 네트워크, 상호연결된 에너지 그리드, 상호연결된 전기 그리드, 전기 에너지 네트워크, 전력 공급 그리드, 전기 공급 그리드, 또는 전기 네트워크일 수 있고, 이것은 예를 들어 하나 이상의 상, 특히 세 개의 상을 가질 수 있으며, 및/또는 이것은 링 네트워크로서 또는 메시드(meshed) 네트워크 또는 메시(mesh) 네트워크로서 구성될 수 있다.
DE 10 2011 005 837 A1 은 전력 배전 그리드용 전기 에너지 배전 노드를 기술하는데, 이러한 전기 에너지 배전 노드는 변압기(92) 및 분석 모듈을 포함하고, 이것은 중간 전압 네트워크의 링 케이블에 연결되기에 적합한 중간 전압 개폐기가 있는 로컬 변전소이다. 이 문서는 고전압 네트워크도 기술하는데, 이것은 전력 변압기를 통해 중간 전압 네트워크에 연결되어 있다. 중간 전압 네트워크에 링 케이블이 연결되는데, 이것은 로컬 변전소들을 서로 연결하여 오픈 링(open ring)을 형성한다. 이러한 구성에서, 풍력 터빈이 변압기(60)를 통해 저전압측의 로컬 변전소의 연결부(connection)에 연결된다. 풍력 터빈은 전기 에너지를 생성하고, 이것이 링 케이블로 급전되어 로컬 변전소의 저전압 연결을 통해 중간 전압 네트워크로 급전된다. 두 개의 로컬 변전소 각각은 중간 전압 네트워크의 링 케이블로 연결되기 위한 중간 전압 개폐기(medium voltage switchgear)를 각각 가진다. 스위치(91)를 통해 중간 전압 개폐기에 변압기(92)가 연결되는데, 이것은 1 kV 내지 50 kV의 범위를 가지는 중간 전압 네트워크의 중간 전압을 상마다 예를 들어 경우에 따라 최종 사용자 또는 최종 소비자에게 적합할 수 있는 220 V의 저전압으로 변환한다. 변압기(92)에는 저전압 배전 디바이스가 연결되는데, 이것은 변압기(92)의 저전압의 출력을 위한 복수 개의 연결부를 가진다. 중간 전압 개폐기에는 3 개의 스위치 패널이 탑재되는데, 구체적으로 설명하면 제 1 링 케이블 스위치 패널은 중간 전압 네트워크의 링 케이블의 입력-측 연결을 위한 것이고, 제 2 링 케이블 스위치 패널은 링 케이블의 출력-측 연결을 위한 것이며, 변압기 스위치 패널은 스위치(91)를 통해 변압기(92)에 연결되기 위한 것이다. 중간 전압 개폐기에는 두 개의 스위치 액츄에이터가 탑재되는데, 이들은 중간 전압 개폐기의 스위치(90d 및 90e)에 작용한다. 스위치 액츄에이터는 경우에 따라 각각 연관된 스위치(90d 또는 90e)를 스위치 온 또는 스위치 오프할 수 있게 한다. 더 나아가 스위치 액츄에이터는 스위치(91)를 스위치 온 또는 오프한다.
DE 10 2012 103 490 A1 은 복수 개의 권선 탭이 있는 메인 권선 및 조정 권선, 및 배전 변압기의 다른 권선 탭들 사이의 무정전 스위치오버를 위한 탭 조정 디바이스를 포함하는 로컬 네트워크의 전압 조정을 위한 배전 변압기를 기술하는데, 적어도 하나의 선택기 콘택 유닛이 각각의 경우에 개개의 권선 탭들과 각각 전기적으로 연결된 복수 개의 고정된 선택기 콘택과 나란하게 배치되고, 고정된 선택기 콘택들은 두 개의 길이방향으로 전치가능한 가동 선택기 콘택들에 의하여 작동가능하며, 각각의 상에 대해 두 개의 진공 스위칭 튜브가 무정전 스위치오버를 위해 제공되고, 구동 운동을 탭 조정 디바이스에 도입하기 위한 모터 드라이브가 제공되며, 적어도 하나의 선택기 콘택 유닛 및 무정전 스위치오버를 위한 스위칭 수단은, 모터 드라이브의 구동 운동이 적어도 하나의 선택기 콘택 유닛과 무정전 스위치오버를 위한 스위칭 수단에 도입되는 것이 에너지 스토리지가 개제되지 않고 수행되도록, 공통 모터 드라이브를 이용하여 직접적으로 작동가능하다.
로컬 변전소는 통상적으로 고전압 개폐기 또는 일차측 개폐기-"링 메인 유닛(ring main unit")의 약자인 RMU라고도 불림-와 변압기 및 저전압 스위칭 디바이스 또는 이차측 스위칭 디바이스로 이루어진다. 변압기는 보통 오일로 충진되고 변압기의 능동 부분을 수용하는 오일 탱크를 가지는 오일 변압기로서 설계된다. 탭 절환기를 변압기에 통합하여 변압기가 조정 변압기가 되게 하는 경우, 그리고 특히 탭 절환기를 오일 탱크 내에 배치하는 경우, 사용자는 적어도 12 개월 동안 또는 심지어 적어도 25 년 동안의 유지보수가 필요없고 안전한 동작을 보장하기 위하여 스위칭 컴포넌트의 신뢰성이 충분하다고 가정한다. 역시 로컬 변전소 내에 위치되는 일차측 개폐기는 훨씬 더 낮은 스위칭 주파수를 가지며 변압기를 보호하기 위한 보호 스위치를 가지는데, 이러한 보호 스위치는 흔히 스위치-퓨즈 조합으로서 설계된다. 퓨즈를 변경하기 위해서 해당 퓨즈에 접근도록 보장하기 위해서, 요즘엔 변압기와 일차측 개폐기가 흔히 분리된다. 특히 지락 사고(earth fault), 단락 회로, 또는 낙뢰의 강타 시 발생하는 매우 높은 전류는 일차측 개폐기의 부하 스위치에 큰 압박을 가한다.
본 발명의 목적은 전력 그리드용 네트워크 노드, 전력 그리드의 네트워크 노드용 조정 변압기, 및 네트워크 노드의 작동 방법을 제공하는 것인데, 이것은 특히 지락 사고, 단락 회로, 또는 낙뢰의 강타의 경우에 조정 변압기에 대한 보호 스위치에 더 낮은 압박이 가해지거나 마모가 덜 되게 보장한다.
이러한 목적은 독립항에 따르는 네트워크 노드, 조정 변압기, 및 방법에 의하여 달성된다. 유리한 개발예 및 실시예는 종속항에 기술된다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 전력 그리드용 제안된 네트워크 노드로서,
일차측과 이차측을 가지는 조정 변압기;
상기 일차측에 연결된 일차 라인 또는 입력 라인;
상기 이차측에 연결된 이차 라인 또는 출력 라인;
상기 입력 라인에 또는 상기 출력 라인에 위치되는 보호 스위치;
상기 입력 라인에서 및/또는 상기 출력 라인에서 전기적 파라미터를 검출하고 적어도 하나의 측정 신호를 생성할 수 있는 센서; 및
상기 조정 변압기에, 상기 보호 스위치에, 그리고 상기 센서에 커플링되는 제어 디바이스로서,
상기 조정 변압기가 선결정된 및/또는 사전 결정 가능한 및/또는 규정된 및/또는 규정 가능한 및/또는 적합한 전송률(transmission ratio)을 가지게 하는 방식으로 상기 측정 신호에 따라 상기 조정 변압기를 제어할 수 있고;
상기 보호 스위치가 개방되게 하는 방식으로 상기 측정 신호에 따라 상기 보호 스위치를 제어할 수 있도록 형성되는, 제어 디바이스를 포함하고,
여기에서
상기 제어에 의하여 영향받는 보호 스위치 개방은, 상기 조정 변압기가 상기 선결정된 전송률을 가지면 또는 이후에 수행되는, 네트워크 노드가 제안된다.
센서를 이용하여 제어 디바이스에 의하여 식별될 수 있는 지락 사고, 단락 회로, 또는 낙뢰 강타와 같은 사고가 발생하는 경우, 조정 변압기는, 예를 들어 적합한 전송률을 설정함으로써, 예를 들어 너무 높고 아직 해제되지 않아서 닫혀 있는 보호 스위치를 통해 흐르고 있는 전류를 감소시킬 수 있다. 따라서 제안된 조정 변압기는 특히 예를 들어 지락 사고, 단락 회로, 또는 낙뢰 강타에 의해 해제 상태에 있는 보호 스위치에 더 적은 압박이 가해지고 마모가 적게 되게 한다.
제안된 네트워크 노드는, 예를 들어 일차측에서 초고전압 네트워크 또는 고전압 네트워크에 그리고 이차측에서 고전압 네트워크 또는 중간 전압 네트워크에 커플링되는 광역 변전소로서, 또는 일차측에서 중간 전압 네트워크에 그리고 이차측에서 저전압 네트워크에 커플링되는 로컬 변전소로서 구성될 수 있다.
제안되는 네트워크 노드는 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 형성될 수 있고, 예를 들면, 적어도 하나의 추가적이거나 그 외의 조정 변압기 및/또는 적어도 하나의 추가적이거나 그 외의 입력 라인 및/또는 적어도 하나의 추가적이거나 그 외의 출력 라인 및/또는 적어도 하나의 추가적이거나 그 외의 보포 스위치 및/또는 적어도 하나의 추가적이거나 그 외의 센서 및/또는 적어도 하나의 추가적이거나 그 외의 제어 디바이스를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 입력 라인 및 출력 라인은 3-상 교류 전류 네트워크의 각각의 상에 대하여 제공된다. 만일 적어도 하나의 추가적이거나 다른 센서가 제공된다면, 제어 디바이스는 바람직하게는 이러한 센서에도 커플링되고, 조정 변압기의 제어가 커플링된 센서로부터 유래된 측정 신호들 중 적어도 하나에 따라서 수행되도록, 및/또는 보호 스위치의 제어가 커플링된 센서로부터 유래된 측정 신호들 중 적어도 하나에 따라서 수행되도록 형성된다.
각각의 조정 변압기는 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 형성될 수 있고 예를 들어 단상 또는 3-상 디자인을 가질 수 있으며, 및/또는 일차-측 및/또는 이차-측에서 조정가능할 수 있다. 조정 변압기는 바람직하게는 전송률을 변경하거나 조정하기 위한 적어도 하나의 조정 디바이스 및, 조정 디바이스에 연결되는 적어도 두 개의 탭들을 가지는 적어도 하나의 조정 권선을 바람직하게는 일차측 및/또는 이차측 각각에 포함한다. 각각의 조정 디바이스는 특히, 적어도 하나의 온-부하 탭 절환기 및/또는 적어도 하나의 반도체 스위치, 특히 전력 반도체 스위치를 포함하고, 제어 디바이스에 커플링될 수 있다. 네트워크 노드가 로컬 변전소인 실례에서, 조정 변압기는 예를 들어 전압 조정 배전 변압기 또는 VRDT(voltage regulation distribution transformer)일 수 있다.
각각의 조정 변압기는, 예를 들어 제 2 양태에 따라서 제안되는 조정 변압기들 중 하나로서 형성될 수 있다.
각각의 보호 스위치는 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 형성될 수 있고, 예를 들어 적어도 하나의 스위치 단절기(disconnector) 및/또는 적어도 하나의 회로 차단기(circuit breaker)를 포함한다. 바람직하게는, 네트워크 노드는 적어도 하나의 회로 보호 디바이스를 포함하는데, 이것은 보호 스위치들 중 적어도 하나를 포함하고 적어도 하나의 해제 디바이스 또는 작동 디바이스를 더 포함하며, 보호 스위치들 중 적어도 하나를 작동시킬 수 있고, 및/또는 작동 디바이스들 중 적어도 하나에 커플링되는 센서들 중 적어도 하나를 포함한다.
각각의 스위치 단절기 및/또는 각각의 회로 차단기는 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 형성될 수 있고, 예를 들어 적어도 하나의 진공 스위치 및/또는 적어도 하나의 SF6 가스 스위치 및/또는 적어도 하나의 공기압 스위치 및/또는 적어도 하나의 오일 스위치 및/또는 적어도 하나의 로우(low) 오일 스위치 및/또는 적어도 하나의 반도체 스위치를 포함할 수 있다.
각각의 센서는 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 형성될 수 있고, 예를 들어 전기적 파라미터로서 전류 또는 전압 또는 상 천이 또는 역률 또는 능동 인자 또는 변위 인자를 검출할 수 있으며, 대응하는 측정 신호를 생성할 수 있다.
각각의 제어 디바이스는 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로, 예를 들어 선결정된 적합한 전송률이 선결정되거나 규정된 보호 개념에 부합하도록 형성될 수 있다. 보호 개념은, 예를 들어 너무 높은 전류가 각각의 보호 스위치가 장착된 라인에서 감소되거나 회피되는 과전류 보호 개념으로서, 또는 너무 높은 전압이 각각의 보호 스위치가 장착된 라인에서 감소되거나 회피되는 과전압 보호 개념으로서, 또는 너무 낮은 전압이 각각의 보호 스위치가 장착된 라인에서 증가되거나 회피되는 과소전압보호 개념으로서, 또는 이러한 보호 개념들 중 적어도 두 개의 조합으로서 선택가능하고 및/또는 요구되는 바에 따라 자유롭게 선택될 수 있다.
일차측에 대한 또는 입력 라인에 대한 과전류 보호 개념의 실례에서, 즉, 보호 스위치가 입력 라인에 위치된다면, 적합한 전송률은, 예를 들어 현재의 전송률보다 더 클 수 있고 바람직하게는 최대 전송률일 수 있다; 현재의 전송률이 이미 최대 전송률이라면 적합한 전송률은 최대 전송률일 수 있다. 이것은 더 큰 전송률이 일차측에서의 더 낮은 전류에 대응하기 때문이다.
이차측에 대한 또는 출력 라인에 대한 과전류 보호 개념의 실례에서, 즉, 보호 스위치가 출력 라인에 위치된다면, 적합한 전송률은, 예를 들어 현재의 전송률보다 더 적을 수 있고 바람직하게는 최소 전송률일 수 있다; 현재의 전송률이 이미 최소 전송률이라면 적합한 전송률은 최소 전송률일 수 있다. 이것은 더 작은 전송률이 이차측에서의 더 낮은 전류에 대응하기 때문이다.
일차측에 대한 또는 입력 라인에 대한 과전압 보호 개념의 실례에서, 즉, 보호 스위치가 입력 라인에 위치된다면, 적합한 전송률은, 예를 들어 현재의 전송률보다 더 적을 수 있고 바람직하게는 최소 전송률일 수 있다; 현재의 전송률이 이미 최소 전송률이라면 적합한 전송률은 최소 전송률일 수 있다. 이것은 더 작은 전송률이 일차측에서의 더 낮은 전압에 대응하기 때문이다.
이차측에 대한 또는 출력 라인에 대한 과전압 보호 개념의 실례에서, 즉, 보호 스위치가 출력 라인에 위치된다면, 적합한 전송률은, 예를 들어 현재의 전송률보다 더 클 수 있고 바람직하게는 최대 전송률일 수 있다; 현재의 전송률이 이미 최대 전송률이라면 적합한 전송률은 최대 전송률일 수 있다. 이것은 더 큰 전송률이 이차측에서의 더 낮은 전압에 대응하기 때문이다.
적합한 전송률은 바람직하게는 각각의 보호 스위치의 특성에 또는 특성 파라미터에 따라 달라진다. 만일 예를 들어 제 1 단락 회로 방지 성능(withstand capability)을 가진 제 1 보호 스위치와 제 1 단락 회로 방지 성능보다 더 큰 제 2 단락 회로 방지 성능을 가지는 제 2 보호 스위치가 존재한다면, 따라서 조정 변압기가 제 1 시간 기간을 요구하는 제 1 전송률이 제 1 보호 스위치에 대해 적합할 수 있고, 조정 변압기가 제 1 시간 기간보다 더 큰 제 2 시간 기간을 요구하는 제 2 전송률이 제 2 보호 스위치에 대하여 적합할 수 있다.
여기에서,
상기 제어 디바이스는, 상기 보호 스위치의 제어가 상기 조정 변압기의 제어 이후에 수행되도록 형성될 수 있다.
조정 변압기의 제어와 보호 스위치의 제어 사이의 시간 간격은 적어도 조정 변압기의 스위칭 시간만큼이 되도록 선택되는 것이 바람직한데, 예를 들어 조정 변압기가 온-부하 탭 절환기를 가지는 탭 변압기로서 형성되는 실례에서, 조정 변압기는 하나의 탭 또는 스텝으로부터 인접한 탭 또는 스텝으로 스위칭하기 위하여 이러한 스위칭 시간을 요구한다.
여기에서,
상기 제어 디바이스는, 상기 보호 스위치의 제어가 상기 조정 변압기의 제어 이전에 또는 동시에 수행되도록 형성되고,
상기 보호 스위치는 상기 보호 스위치의 개방을 지연시키도록 형성되는 지연 수단에 커플링될 수 있다.
지연 수단은 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 형성될 수 있고, 보호 스위치가 릴레이에 의하여 작동되는 실례에서, 이것은 예를 들어 릴레이의 여자기 코일과 직렬로 스위칭되는 코일일 수 있으며, 및/또는 이것은 릴레이의 여자기 코일과 병렬 연결되는 커패시터를 포함할 수 있다.
제안된 네트워크 노드 각각은,
일차 개폐기 또는 일차측 개폐기로서,
입력 라인에 위치된 보호 스위치들 중 적어도 하나;
두 개의 일차 연결 또는 입력 연결;
입력 연결들 중 하나를 일차측에 연결되지 않는 입력 라인의 해당 단부로 각각 연결하는 두 개의 추가적인 보호 스위치를 포함하는 개폐기를 포함할 수 있다.
입력 연결을 통하여, 네트워크 노드는, 예를 들어 링 네트워크 또는 메시 네트워크로서 구성되는 전력 그리드에 통합될 수 있다.
각각의 보호 스위치는 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 형성될 수 있고, 예를 들어 적어도 하나의 스위치 단절기(disconnector) 및/또는 적어도 하나의 회로 차단기(circuit breaker) 및/또는 적어도 하나의 부하 스위치를 포함한다. 각각의 스위치 단절기는, 예를 들어 채용된 진공 튜브 때문에 1000 개의 부하 스위칭에서 10 개의 단락 회로 스위치-온 및 10 개의 단락-회로 스위치-오프를 관리하는 스위치 단절기 또는 진공 부하 스위치일 수 있다.
제안된 네트워크 노드 각각은,
상기 입력 라인에 및/또는 상기 출력 라인에 커플링되고, 특히 동적 필터 및/또는 능동 필터를 포함하는 적어도 하나의 필터; 및/또는
상기 입력 라인에 및/또는 상기 출력 라인에 연결되는 적어도 하나의 커패시터 뱅크; 및/또는
상기 입력 라인에 및/또는 바람직하게는 상기 출력 라인에 커플링되고, 특히 전기 에너지 스토리지 및/또는 화학 에너지 스토리지 및/또는 열 에너지 스토리지 및/또는 압축 공기 저장소를 포함하는 에너지 스토리지를 포함할 수 있다.
제안된 네트워크 노드들 각각은 예를 들어 제안된 방법 중 하나를 수행하기 위하여 사용될 수 있고, 및/또는 이것은 제안된 방법들 중 하나를 수행하거나 수행할 수 있도록 및/또는 이것은 제안된 방법들 중 하나를 수행하거나 및/또는 수행할 수 있도록 동작하거나 및/또는 적합하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 전력 그리드의 네트워크 노드용 조정 변압기로서, 네트워크 노드는 특히 제 1 양태에 따라 제안되는 네트워크 노드들 중 하나와 유사하게 형성되고,
일차측 및 이차측;
상기 일차측에 연결된 일차 라인 또는 입력 라인;
상기 이차측에 연결된 이차 라인 또는 출력 라인;
상기 입력 라인에 또는 상기 출력 라인에 위치되는 보호 스위치;
상기 입력 라인에서 및/또는 상기 출력 라인에서 전기적 파라미터를 검출하고 적어도 하나의 측정 신호를 생성할 수 있는 센서; 및
전송률을 변경 또는 조절 또는 조정하기 위한 조정 디바이스;
조정 디바이스에, 보호 스위치에, 및 센서에 커플링되는 제어 디바이스로서,
상기 조정 변압기가 선결정된 전송률을 가지게 하는 방식으로 상기 측정 신호에 따라 상기 조정 디바이스를 제어할 수 있고;
상기 보호 스위치가 개방되게 하는 방식으로 상기 측정 신호에 따라 상기 보호 스위치를 제어할 수 있도록 형성되는, 제어 디바이스를 포함하는 조정 변압기가 제안되며,
여기에서
상기 제어에 의하여 영향받는 보호 스위치 개방은, 상기 조정 변압기가 상기 선결정된 전송률을 가지면 또는 이후에 수행되는, 네트워크 노드가 제안된다.
센서를 이용하여 제어 디바이스에 의하여 식별될 수 있는 지락 사고, 단락 회로, 또는 낙뢰 강타와 같은 사고가 발생하는 경우, 조정 디바이스는 적합한 전송률을 설정함으로써, 예를 들어 너무 높고 아직 해제되지 않아서 닫혀 있는 보호 스위치를 통해 흐르고 있는 전류를 감소시킬 수 있다. 따라서 제안된 조정 변압기는 특히 예를 들어 지락 사고, 단락 회로, 또는 낙뢰 강타에 의해 해제 상태에 있는 보호 스위치에 더 적은 압박이 가해지고 마모가 적게 되게 한다.
제안된 조정 변압기는 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 형성될 수 있고 예를 들어 단상 또는 3-상 디자인을 가질 수 있으며, 및/또는 일차-측 및/또는 이차-측에서 조정가능할 수 있다. 일차측 및/또는 이차측에서, 조정 변압기는 각각의 경우에 조정 디바이스에 연결된 적어도 두 개의 탭들을 가지는 적어도 하나의 조정 권선을 포함하는 것이 바람직하다. 대안적으로 또는 추가적으로, 조정 변압기는 예를 들어 적어도 하나의 추가적이거나 다른 입력 라인 및/또는 적어도 하나의 추가적이거나 다른 출력 라인 및/또는 적어도 하나의 추가적이거나 추가적인 보호 스위치 및/또는 적어도 하나의 추가적이거나 다른 센서 및/또는 적어도 하나의 추가적이거나 다른 조정 디바이스 및/또는 적어도 하나의 추가적이거나 다른 제어 디바이스를 포함하거나 가질 수 있다. 바람직하게는, 입력 라인 및 출력 라인은 3-상 교류 전류 네트워크의 각각의 상에 대하여 제공된다. 만일 적어도 하나의 추가적 또는 다른 센서가 제공된다면, 제어 디바이스는 바람직하게는 이러한 센서에도 커플링되고, 조정 디바이스의 제어가 커플링된 센서로부터 유래된 측정 신호들 중 적어도 하나에 따라서 수행되도록, 및/또는 보호 스위치의 제어가 커플링된 센서로부터 유래된 측정 신호들 중 적어도 하나에 따라서 수행되도록 형성된다. 네트워크 노드가 로컬 변전소인 실례에서, 조정 변압기는 예를 들어 전압 조정 배전 변압기 또는 VRDT(voltage regulation distribution transformer)일 수 있다.
각각의 입력 라인은, 특히 네트워크 노드의 입력 라인들 중 하나의 적어도 일부일 수 있다. 각각의 출력 라인은, 특히 네트워크 노드의 출력 라인들 중 하나의 적어도 일부일 수 있다. 각각의 보호 스위치는, 특히 네트워크 노드의 보호 스위치들 중 하나의 적어도 일부일 수 있다. 각각의 센서는, 특히 네트워크 노드의 센서들 중 하나의 적어도 일부일 수 있다. 각각의 조정 디바이스는, 특히 네트워크 노드의 조정 디바이스들 중 하나의 적어도 일부일 수 있다. 각각의 제어 디바이스는, 특히 네트워크 노드의 제어 바이스들 중 하나의 적어도 일부일 수 있다.
각각의 조정 디바이스는 형성된 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 형성될 수 있고 적어도 하나의 온-부하 탭 절환기 및/또는 적어도 하나의 반도체 스위치, 특히 예를 들어 전력 반도체 스위치를 포함할 수 있다.
제안된 조정 변압기들 각각은,
일차 개폐기 또는 일차측 개폐기로서,
입력 라인에 위치된 보호 스위치들 중 적어도 하나;
두 개의 일차 연결 또는 입력 연결;
입력 연결들 중 하나를 일차측에 연결되지 않는 입력 라인의 해당 단부로 각각 연결하는 두 개의 추가적인 보호 스위치를 포함하는 개폐기를 포함할 수 있다.
각각의 일차측 개폐기는, 특히 네트워크 노드의 일차측 개폐기들 중 하나의 적어도 일부일 수 있다.
제안된 조정 변압기들 각각은,
상기 조정 변압기의 능동 부분 및 상기 조정 디바이스가 안에 배치되는 하우징을 포함하고,
여기에서
상기 보호 스위치 및/또는 상기 일차측 개폐기는 상기 하우징 내에 배치될 수 있다.
따라서 이러한 조정 변압기를 포함하는 네트워크 노드에서 공간 이용이 더 양호하게 이루어질 수 있다.
이와 같이 하우징 안에 통합시키면 특히 유용한 실시예가 생기는데, 여기에서 온-부하 탭 절환기의 스위칭 유닛 및 보호 스위치는 공간적으로 서로 가까워진다. 결과로서, 온-부하 탭 절환기용 액츄에이터 및 보호 스위치 용 액츄에이터는 하나의 공통 액츄에이터로 통합될 수 있다. 추가적으로, 온-부하 탭 절환기의 제어 컴퓨터가 모든 스위칭 유닛들의 제어를 담당할 수 있다.
조정 변압기가 오일 탱크가 있는 오일 변압기로서 형성되는 경우, 하우징은 예를 들어 오일 탱크일 수 있다.
여기에서,
조정 변압기는 자신의 내부에 온도 신호를 생성할 수 있는 적어도 하나의 온도 센서 및/또는 압력 신호를 생성할 수 있는 적어도 하나의 압력 센서를 포함하고;
제어 디바이스는 각각의 온도 센서로 및/또는 각각의 압력 센서로 커플링되며,
상기 보호 스위치가 개방되게 하는 방식으로 상기 온도 신호에 따라 및/또는 상기 압력 신호에 따라 상기 보호 스위치를 제어할 수 있도록 형성될 수 있다.
이러한 개방은 바람직하게는 순간적으로 또는 즉시 또는 지연이 없이 수행된다.
온도 센서는 바이메탈 스위치 또는 예를 들어 제한치가 위반되는 경우 해제되는 디바이스를 가지는 온도계를 포함할 수 있다.
조정 변압기가 하우징을 포함하는 경우, 온도 센서 및/또는 압력 센서는 하우징 내에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 전력 그리드용 네트워크 노드의 작동 방법이 제공되는데, 네트워크 노드는 특히 제 1 양태에 따라 제안되는 네트워크 노드들 중 하나와 유사하게 형성되고,
제 2 양태에 따라서 제안되는 조정 변압기들 중 하나와 유사하게 형성되는, 일차측 및 이차측을 가지는 조정 변압기;
상기 일차측에 연결된 일차 라인 또는 입력 라인;
상기 이차측에 연결된 이차 라인 또는 출력 라인;
상기 입력 라인에 또는 상기 출력 라인에 위치되는 보호 스위치를 포함하고;
여기에서 상기 방법은,
상기 입력 라인에서 또는 상기 출력 라인에서 적어도 하나의 전기적 파라미터가 모니터링 및/또는 측정 그리고 검출되는 단계;
상기 파라미터가 에러 기준을 만족시키면,
상기 조정 변압기가 특히 상기 파라미터에 따라, 상기 조정 변압기가 선결정된 및/또는 선결정가능한 및/또는 규정된 및/또는 규정가능한 및/또는 적합한 전송률을 가지는 방식으로 단계 a)에서 제어되고,
상기 보호 스위치가 특히 상기 적어도 하나의 파라미터에 따라 단계 b)에서 개방되며;
상기 보호 스위치의 개방은 상기 조정 변압기가 선결정된 전송률을 가지면 상기 단계 b)에서 수행된다.
모니터링에 의해 식별될 수 있는 지락 사고, 단락 회로, 또는 낙뢰 강타와 같은 사고가 발생하는 경우, 조정 변압기는, 예를 들어 적합한 전송률을 설정함으로써, 예를 들어 너무 높고 아직 해제되지 않아서 닫혀 있는 보호 스위치를 통해 흐르고 있는 전류를 감소시킬 수 있다. 따라서 제안된 방법은 특히 예를 들어 지락 사고, 단락 회로, 또는 낙뢰 강타에 의해 해제 상태에 있는 보호 스위치에 더 적은 압박이 가해지고 마모가 적게 되게 한다.
제안된 방법은 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로, 예를 들어 선결정된 적합한 전송률이 선결정되거나 규정된 보호 개념에 부합하도록 설계될 수 있다. 보호 개념은, 예를 들어 과전류 보호 개념으로서 또는 과전압 보호 개념으로서 또는 과소전압 보호 개념으로서 또는 이러한 보호 개념들 중 적어도 두 개의 조합으로서, 선택가능하거나 및/또는 요구되는 바에 따라 자유롭게 선택될 수 있다.
제안된 방법은 예를 들어 제안된 네트워크 노드들 중 하나를 동작하게 한다.
각각의 전기적 파라미터는 요구되는 바에 따라, 예를 들어 전류 또는 전압 또는 상 천이 또는 역률 또는 능동 인자 또는 변위 인자로서 자유롭게 선택될 수 있다. 모니터링된 파라미터는, 예를 들어 직접적으로 모니터링되지 않거나 측정되지 않거나 검출되지 않은 다른 파라미터를 획득 또는 결정 또는 계산하기 위하여 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 결합되고 분석될 수 있다. 두 개의 파라미터 전류 및 상 천이로부터, 예를 들어 전압이 다른 파라미터로서 결정될 수 있다.
에러 기준은 요구되는 바에 따라 자유롭게 선택될 수 있고, 이러한 파라미터가 제 1 임계 값보다 더 큰지 여부 및/또는 파라미터 변화율이 예를 들어 제 2 임계 값보다 더 큰지 여부를 테스트할 수 있다.
여기에서,
상기 단계 a)에서 상기 조정 변압기를 제어하기 위하여 단계 c)에서 제 1 제어 신호가 상기 조정 변압기로 전송되고; 및/또는
상기 단계 b)에서 상기 보호 스위치를 개방하기 위하여 단계 d)에서 제 2 또는 상기 제 1 제어 신호가 상기 보호 스위치로 전송될 수 있다.
여기에서,
단계 d)는 단계 c) 이후에 수행될 수 있다.
여기에서,
단계 d)는 단계 c) 이전에 또는 동시에 수행되고;
보호 스위치의 개방은 단계 b)에서 지연될 수 있다.
여기에서,
온도 및/또는 압력이 상기 조정 변압기의 내부에서 모니터링되고;
상기 온도가 에러 기준을 만족하고 및/또는 상기 압력이 에러 기준을 만족하면, 상기 보호 스위치가 개방될 수 있다.
이러한 개방은 바람직하게는 순간적으로 또는 즉시 또는 지연이 없이 수행된다.
본 발명의 양태들 중 하나에 관련된, 특히 이러한 양태의 개개의 피쳐에 관련된 설명 및 예시는 본 발명의 다른 양태에 대해서도 역시 대응하도록 적용된다.
후속하는 설명에서, 본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 이용하여 상세하게 설명된다. 그러나, 실시예의 개개의 피쳐는 개개의 실시예로 한정되지 않으며, 위에서 더욱 설명되는 개개의 피쳐 및/또는 다른 실시예의 개개의 피쳐와 연계되고 및/또는 결합될 수 있다. 도면의 각각의 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니라 설명을 이용하여 제공된다. 청구항에 포함되는 참조 문자는 절대로 보호 범위를 한정하려는 의도가 아니고, 오히려 도면에 도시되는 실시예를 단순하게 가리킬 뿐이다.
도 1 은 링-형 전력 그리드에 통합된 네트워크 노드의 제 1 실시예를 도시한다;
도 2 는 전력 그리드용 네트워크 노드의 제 2 실시예를 도시하는데, 이러한 네트워크 노드는 조정 변압기의 바람직한 실시예를 포함한다.
도 1 은 링-형 전력 그리드에 통합된 네트워크 노드의 제 1 실시예를 도시한다;
도 2 는 전력 그리드용 네트워크 노드의 제 2 실시예를 도시하는데, 이러한 네트워크 노드는 조정 변압기의 바람직한 실시예를 포함한다.
도 1 에는 전력 그리드(19)용 네트워크 노드(10)의 제 1 실시예가 개략적으로 도시된다. 전력 그리드(19)는 예시적으로 링 네트워크 토폴로지의 상호연결된 중간 전압 그리드인데, 이것은 도시되지 않는 상호연결된 고전압 그리드로부터 전력 변압기(21)를 가진 변전소(20)를 통해 급전되고, 이러한 상호연결된 중간 전압 그리드 내에 복수 개의 네트워크 노드(10, 10', 10'')가 통합되며, 이들 중 네트워크 노드(10)만이 좀 더 상세하게 도시된다.
이러한 실시예에서, 네트워크 노드(10)는 일차측 및 이차측을 가진 조정 변압기(11); 일차측에 연결된 입력 라인(12); 이차측에 연결된 출력 라인(13); 입력 라인(12)에 위치된 보호 스위치(14); 입력 라인(12)에서 전기적 파라미터를 검출할 수 있고 측정 신호를 생성할 수 있는 센서(15); 조정 변압기(11)에, 보호 스위치(14)에, 그리고 센서(15)에 커플링된 제어 디바이스(16); 및 예시적으로 저전압 배전 디바이스인 이차측 배전 디바이스(22)를 포함한다.
이러한 실시예에서, 네트워크 노드(10)는 예시적으로 중간 전압 개폐기이고 보호 스위치(14), 두 개의 입력 연결(24', 24"), 및 제어 디바이스(16)에 커플링된 두 개의 추가적 보호 스위치(25', 25")를 포함하는 일차측 개폐기(17)를 더 포함한다. 네트워크 노드(10)는, 보호 스위치(25', 25") 중 하나를 통해 조정 변압기(11)로부터 이격된 보호 스위치(14)의 단부로 연결되어 일차측에 연결되지 않은 입력 라인(12)의 단부에 연결되는 입력 연결(24', 24")들의 각각에 의하여, 입력 연결(24', 24")을 통해 링-형 전력 그리드(19)에 통합된다.
조정 변압기(11)는 예시적으로 VRDT라고도 불리고 능동 부분(26), 조정 변압기(11)의 전송률을 변경하기 위한 조정 디바이스(18), 및 하우징(27)을 포함하는 전압 조정 배전 변압기(voltage regulation distribution transformer)이고, 하우징 내에 능동 부분(26)과 조정 디바이스(18)가 위치된다. 조정 디바이스(18)는 능동 부분(26)의 일차측에 연결되는데, 이러한 일차측은 전력 그리드(19)의 각각의 상에 대하여 복수 개의 탭을 가지는 도시되지 않는 조정 권선을 포함한다; 조정 권선은 제어를 위하여 제어 디바이스(16)에 커플링된다; 그리고 이것은 예시적으로 온-부하 탭 절환기이다.
이차측 배전 디바이스(22)는 복수 개의 연결을 가지는 버스바(23)를 포함하는데, 이것을 이용하여, 예를 들어 가정과 같은 에너지 수용가는 네트워크 노드(10)에 의하여 생성된 저전압을 공급받을 수 있고, 및/또는 광전지 시스템 및 풍력 터빈과 같은 에너지 생산자는 그들이 생성한 전기 에너지를 전력 그리드(19)로 급전할 수 있다.
센서(15)는 예시적으로 전류 센서이고, 입력 라인(12)의 전류를 파라미터로서 검출하고 측정 신호로서 전류 신호를 생성할 수 있도록 변류기로서 형성된다.
제어 디바이스(16)는, 조정 변압기(11)가 특정한 보호 개념에 대응하여 선결정되고 적합한 전송률을 가지도록 하는 방식으로 전류 신호에 따라 조정 디바이스(18)를 제어하여 조정 변압기(11)를 제어할 수 있도록 형성되고, 제어에 의하여 영향받는 보호 스위치(14)의 개방이 조정 변압기(11)가 선결정된 전송률을 가지면 또는 그 이후에 수행되도록 하는 방식으로 측정 신호에 따라 보호 스위치(14)를 제어할 수 있도록 형성된다. 따라서 제어에 의하여 영향을 받는 보호 스위치(14)의 개방은 조정 변압기(11)의 제어와 관련된 시간 간격만큼 지연되어 수행된다.
과전류 보호 개념은 예시적으로 보호 개념으로서 제어 디바이스(16) 내에 저장된다. 현재 전송률이 최대 전송률인 실례에서, 제어 디바이스(16)는 최대 전송률을 이러한 과전류 보호 개념에 따라 적합한 전송률이라고 결정한다; 그렇지 않으면 제어 디바이스는 해당 전송률을 현재 전송률에 비하여 다음으로 큰 전송률인 적합한 전송률이라고 결정한다.
이러한 실시예에서, 제어 디바이스(16)는, 보호 스위치(14)의 제어가 조정 변압기(11)의 제어와 동시에 수행되도록 형성되고, 제어 디바이스는 보호 스위치(14)가 지연 수단(28)에 커플링되는 경우 보호 스위치(14)의 개방을 선결정된 시간 간격만큼 지연시키도록 형성된다. 보호 스위치(14)는 예시적으로 도시되지 않은 릴레이에 의하여 작동되고, 및 지연 수단(28)은 예시적으로 릴레이의 여자기 코일과 직렬로 스위칭되는 도시되지 않은 코일을 포함한다. 선결정된 시간 간격은 조정 변압기(11)가 적합한 전송률로 스위치오버할 수 있도록 선택된다.
전력 그리드(19) 용 네트워크 노드(10)의 동작 방법의 제 1 실시예가 좀 더 상세하게 후술될 것인데, 네트워크 노드(10)는 예시적으로 도 1 에 도시되는 네트워크 노드(10)이다.
이러한 실시예에서, 입력 라인(12)의 전류가 모니터링된다. 이것은 예시적으로 센서(15) 및 제어 디바이스(16)를 이용하여 수행된다. 모니터링은, 예를 들어 전류가 특정된 과전류 보호 개념에 대응하고 따라서 선결정된 임계 값인 임계 값보다 더 큰지 여부, 및 따라서 전류가 에러 기준을 달성하는지 여부가 테스트되도록 수행된다.
이러한 테스트 결과 그러하다고 나타나면, 즉 전류가 에러 기준을 달성하면, 단계 a)에서 조정 변압기(11)는 선결정된 적합한 전송률을 가지도록 제어되고, 단계 b)에서 보호 스위치(14)가 개방된다. 이것은 예시적으로 제어 디바이스(16)를 이용하여 수행된다.
단계 a)에서 조정 변압기를 제어하기 위하여, 단계 c)에서 제 1 제어 신호가 조정 디바이스(18)로 그리고 조정 변압기(11)로 전송된다. 이것은 예시적으로 제어 디바이스(16)를 이용하여 수행된다.
단계 b)에서 보호 스위치(14)를 개방하기 위하여, 단계 d)에서 제 1 제어 신호가 보호 스위치(14)로 전송되고, 단계 d)는 단계 c)와 동시에 수행된다. 이것은 예시적으로 제어 디바이스(16)를 이용하여 수행된다.
보호 스위치(14)의 개방은 단계 b)에서 지연된다. 이것은 예시적으로 지연 수단(28)을 이용하여 수행된다. 결과적으로, 보호 스위치(14)의 개방은 상기 조정 변압기(11)가 선결정된 전송률을 가지면 상기 단계 b)에서 수행된다.
도 2 에는 전력 그리드(19)용 네트워크 노드(10)의 제 2 실시예가 개략적으로 도시된다. 이러한 제 2 실시예는 제 1 실시예와 유사하며, 따라서 주로 차이점에 대해서 후술될 것이다.
이러한 실시예에서, 조정 변압기(11)는 바람직한 실시예에 따라서 형성되고, 지연 수단(28)은 생략된다.
조정 변압기(11)는 예시적으로 입력 라인(12); 출력 라인(13); 보호 스위치(14); 센서(15); 제어 디바이스(16); 일차측 개폐기(17); 온도 신호를 생성할 수 있는 온도 센서(29); 및 압력 신호를 생성할 수 있는 압력 센서(30)를 포함한다. 조정 변압기(11)는 오일 변압기로서 설계되고, 이것의 하우징(27)은 밀봉되게 밀폐된 오일 탱크이며 이것은 오일로 충진되고 입력 라인(12), 센서(15), 일차측 개폐기(17), 온도 센서(29), 및 압력 센서(30)를 수용한다.
제어 디바이스(16)는 온도 센서(29)로 그리고 압력 센서(30)로 커플링되고, 이것은, 예를 들어 온도 신호에 따라 하우징(27) 내부의 온도가 선결정된 임계 값을 초과하는 경우 그리고 압력 신호에 따라, 예를 들어 하우징(27) 내부의 압력이 선결정된 임계 값을 초과하는 경우 보호 스위치(14)가 즉시 개방되게 하는 방식으로 보호 스위치(14)를 제어할 수 있게 형성된다.
네트워크 노드(10)의 이러한 실시예에서, 제어 디바이스(16)는, 보호 스위치(14)의 제어가 조정 변압기(11)의 제어 이후에 선결정된 시간 간격만큼 오프셋되어 수행되도록 형성된다. 그러므로 네트워크 노드(10)의 제 1 실시예에 있었던 것과 같은 지연 수단(28)은 요구되지 않는다.
전력 그리드(19) 용 네트워크 노드(10)의 동작 방법의 제 2 실시예가 좀 더 상세하게 후술될 것인데, 네트워크 노드(10)는 예시적으로 도 2 에 도시되는 네트워크 노드(10)이다. 이러한 제 2 실시예는 제 1 실시예와 유사하며, 따라서 주로 차이점에 대해서 후술될 것이다.
이러한 실시예에서, 제 2 제어 신호는 단계 d)에서 보호 스위치(14)로 전송되고, 단계 d)는 단계 c) 이후에 수행된다. 이것은 예시적으로 제어 디바이스(16)를 이용하여 수행된다.
단계 b)에서, 보호 스위치(14)는 제 2 제어 신호를 수신한 이후에 즉각적으로 또는 즉시 또는 지연됨이 없이 개방된다. 단계 d)가 단계 c) 이후에 수행되기 때문에, 보호 스위치(14)의 개방은 조정 변압기(11)가 선결정된 전송률을 가지면 또는 그 이후에 단계 b)에서 수행된다.
참조 문자
10
네트워크 노드, 로컬 배전 변압기
11
조정 변압기
12
입력 라인
13
출력 라인
14
보호 스위치
15
센서
16
제어 디바이스
17
일차측 개폐기
18
조정 디바이스
19
전력 그리드
20
광역 변전소(substation)
21
전력 변압기
22
이차측 배전 디바이스
23
버스바
24
입력 연결
25
추가적 보호 스위치
26
11 의 능동 부분
27
11 의 하우징
28
지연 수단
29
온도 센서
30
압력 센서
Claims (14)
- 전력 그리드(19)용, 특히 광역 변전소(substation) 또는 로컬 변전소(network station)용 네트워크 노드(10)로서,
일차측과 이차측을 가지는 조정 변압기(11);
상기 일차측에 연결된 입력 라인(12);
상기 이차측에 연결된 출력 라인(13);
상기 입력 라인(12)에 또는 상기 출력 라인(13)에 위치되는 보호 스위치(14);
상기 입력 라인(12)에서 및/또는 상기 출력 라인(13)에서 전기적 파라미터를 검출하고 측정 신호를 생성할 수 있는 센서(15); 및
상기 조정 변압기(11)에, 상기 보호 스위치(14)에, 그리고 상기 센서(15)에 커플링되는 제어 디바이스(16)를 포함하고, 상기 제어 디바이스는,
상기 조정 변압기(11)가 선결정된 전송률(transmission ratio)을 가지게 하는 방식으로 상기 측정 신호에 따라 상기 조정 변압기(11)를 제어할 수 있고;
상기 보호 스위치(14)가 개방되게 하는 방식으로 상기 측정 신호에 따라 상기 보호 스위치(14)를 제어할 수 있도록 형성되며,
상기 제어에 의하여 영향받는 상기 보호 스위치(14)의 개방은, 상기 조정 변압기(11)가 상기 선결정된 전송률을 가지면 수행되는, 네트워크 노드(10). - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 디바이스(16)는, 상기 보호 스위치(14)의 제어가 상기 조정 변압기(11)의 제어 이후에 수행되도록 형성되는, 네트워크 노드(10). - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 디바이스(16)는, 상기 보호 스위치(14)의 제어가 상기 조정 변압기(11)의 제어 이전에 또는 동시에 수행되도록 형성되고,
상기 보호 스위치(14)는 상기 보호 스위치(14)의 개방을 지연시키도록 형성되는 지연 수단에 커플링되는, 네트워크 노드(10). - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 네트워크 노드(10)는,
일차측 개폐기(switchgear; 17)를 포함하고, 상기 일차측 개폐기는,
상기 입력 라인(12)에 위치된 상기 보호 스위치(14);
두 개의 입력 연결; 및
상기 입력 연결 중 하나를, 상기 일차측에 연결되지 않는 상기 입력 라인(12)의 해당 단부로 각각 연결하는 두 개의 추가적인 보호 스위치를 포함하는, 네트워크 노드(10). - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입력 라인에 및/또는 상기 출력 라인에 커플링되고, 특히 동적 필터 및/또는 능동 필터를 포함하는 필터; 및/또는
상기 입력 라인에 및/또는 상기 출력 라인에 연결되는 커패시터 뱅크; 및/또는
상기 입력 라인에 및/또는 바람직하게는 상기 출력 라인에 커플링되고, 특히 전기 에너지 스토리지 및/또는 화학 에너지 스토리지 및/또는 열 에너지 스토리지 및/또는 압축 공기 저장소(reservoir)를 포함하는 에너지 스토리지를 포함하는, 네트워크 노드(10). - 특히 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따라 형성되는, 전력 그리드(19)의 네트워크 노드(10)용 조정 변압기(11)로서,
일차측과 이차측;
상기 일차측에 연결된 입력 라인(12);
상기 이차측에 연결된 출력 라인(13);
상기 입력 라인(12)에 또는 상기 출력 라인(13)에 위치되는 보호 스위치(14);
상기 입력 라인(12)에서 및/또는 상기 출력 라인(13)에서 전기적 파라미터를 검출하고 측정 신호를 생성할 수 있는 센서(15);
전송률(transmission ratio)을 변경하기 위한 조정 디바이스(18); 및
상기 조정 디바이스(18)에, 상기 보호 스위치(14)에, 그리고 상기 센서(15)에 커플링되는 제어 디바이스(16)를 포함하고, 상기 제어 디바이스는,
상기 조정 변압기(11)가 선결정된 전송률을 가지게 하는 방식으로 상기 측정 신호에 따라 상기 조정 디바이스(18)를 제어할 수 있고;
상기 보호 스위치(14)가 개방되게 하는 방식으로 상기 측정 신호에 따라 상기 보호 스위치(14)를 제어할 수 있도록 형성되며,
상기 제어에 의하여 영향받는 상기 보호 스위치(14)의 개방은, 상기 조정 변압기(11)가 상기 선결정된 전송률을 가지면 수행되는, 조정 변압기(11). - 제 6 항에 있어서,
상기 조정 변압기(11)는 일차측 개폐기(17)를 포함하고,
상기 일차측 개폐기는,
상기 입력 라인(12)에 위치된 상기 보호 스위치(14);
두 개의 입력 연결; 및
상기 입력 연결 중 하나를, 상기 일차측에 연결되지 않는 상기 입력 라인(12)의 해당 단부로 각각 연결하는 두 개의 추가적인 보호 스위치를 포함하는, 조정 변압기(11). - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 조정 변압기는, 상기 조정 변압기(11)의 능동 부분 및 상기 조정 디바이스(18)가 안에 배치되는 하우징을 포함하고,
상기 보호 스위치(14) 및/또는 상기 일차측 개폐기(17)는 상기 하우징 내에 배치되는, 조정 변압기(11). - 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정 변압기(11)는 온도 신호를 생성할 수 있는 온도 센서, 및/또는 압력 신호를 생성할 수 있는 압력 센서를 내부에 포함하고;
상기 제어 디바이스(16)는, 상기 온도 센서에 및/또는 상기 압력 센서에 커플링되고, 상기 보호 스위치(14)가 개방되게 하는 방식으로 상기 온도 신호에 따라 및/또는 상기 압력 신호에 따라 상기 보호 스위치(14)를 제어할 수 있도록 형성되는, 조정 변압기(11). - 특히 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따라 형성되는, 전력 그리드(19) 용 네트워크 노드(10)의 작동 방법으로서, 상기 네트워크 노드(10)는,
일차측과 이차측을 가지는 조정 변압기(11);
상기 일차측에 연결된 입력 라인(12);
상기 이차측에 연결된 출력 라인(13); 및
상기 입력 라인(12)에 또는 상기 출력 라인(13)에 위치되는 보호 스위치(14)를 포함하고,
상기 입력 라인(12)에서 또는 상기 출력 라인(13)에서 전기적 파라미터가 모니터링되며, 상기 파라미터가 에러 기준을 만족시키면, 상기 작동 방법은,
상기 조정 변압기(11)가 특히 상기 파라미터에 따라, 상기 조정 변압기(11)가 선결정된 전송률을 가지는 방식으로 제어되는 단계 a) 및,
상기 보호 스위치(14)가 특히 상기 파라미터에 따라 개방되는 단계 b)를 포함하고,
상기 보호 스위치(14)의 개방은 상기 조정 변압기(11)가 선결정된 전송률을 가지면 상기 단계 b)에서 수행되는, 네트워크 노드(10)의 작동 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 단계 a)에서 상기 조정 변압기(11)를 제어하기 위하여 제 1 제어 신호가 상기 조정 변압기(11)로 전송되는 단계 c); 및/또는
상기 단계 b)에서 상기 보호 스위치(14)를 개방하기 위하여 제 2 또는 상기 제 1 제어 신호가 상기 보호 스위치(14)로 전송되는 단계 d)를 포함하는, 네트워크 노드(10)의 작동 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 단계 d)는 상기 단계 c) 이후에 수행되는, 네트워크 노드(10)의 작동 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 단계 d)는 상기 단계 c) 이전에 또는 동시에 수행되고;
상기 보호 스위치(14)의 개방은 상기 단계 b)에서 지연되는, 네트워크 노드(10)의 작동 방법. - 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
온도 및/또는 압력이 상기 조정 변압기(11)의 내부에서 모니터링되고;
상기 온도가 에러 기준을 만족하고 및/또는 상기 압력이 에러 기준을 만족하면, 상기 보호 스위치(14)가 개방되는, 네트워크 노드(10)의 작동 방법.
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