KR20170096255A

KR20170096255A - 변압기

Info

Publication number: KR20170096255A
Application number: KR1020160017099A
Authority: KR
Inventors: 이정복; 황보승욱
Original assignee: 현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
Priority date: 2016-02-15
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2017-08-24
Also published as: KR102125438B1

Abstract

내부공간을 가지며 단자설치대를 구비하는 외함과, 상기 외함의 내부공간에 설치되는 변압기 중신과, 일단이 상기 변압기 중신의 외부면에 설치되고 타단이 상기 단자설치대에 연결되며 적어도 하나 이상의 아크 수신부 및 광 케이블을 통해 상기 단자설치대에 연결되며 상기 아크 수신부로부터의 신호를 통해 아크 발생 여부 및 발생 위치를 감지하는 아크 감지 유닛을 포함하는 변압기가 개시된다.

Description

변압기{Transformer}

본 발명은 변압기에 관한 것이다.

일반적으로 유입식 변압기는 외함에 둘러 싸여있는 밀폐되어 있는 상태이다. 한편, 유입시 변압기에서는 제작 시 조립 오류에 의한 절연파괴 및 장시간 운전에 따른 열화에 의한 절연파괴로 아크 사고가 발생된다.

그러나, 외함에 내부에 절연유로 채워져 있는 밀폐된 타입의 유입식 변압기는 절연파괴 현상(내부 아크)을 정확히 알 수 없을 뿐만 아니라 절연파괴 위치를 확인하기 어렵다는 단점을 가지고 있다.

즉, 적절한 아크 탐지 시스템이 없어 변압기 운영자가 절연파괴 부분을 유추할 수 밖에 없으므로, 절연파괴 현상 및 절연파괴 위치에 대한 정확도가 떨어지는 문제가 있다.

한편, 종래에는 절연파괴 현상 및 절연파괴 위치를 파악하기 위하여 부분방전 신호를 계측하거나 주기적으로 유중가스 검사를 실행하여 아크 발생 여부를 유출할 수 있을 뿐이다.

결국, 절연파괴 현상 및 절연파괴 위치를 정확히 감지할 수 있는 구조의 개발이 필요한 실정이다.

절연파괴 현상 및 절연파괴 위치를 정확히 감지할 수 있는 변압기가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변압기는 내부공간을 가지며 단자설치대를 구비하는 외함과, 상기 외함의 내부공간에 설치되는 변압기 중신과, 일단이 상기 변압기 중신에 설치되고 타단이 상기 단자설치대에 연결되며 적어도 하나 이상의 아크 수신부 및 광 케이블을 통해 상기 단자설치대에 연결되며 상기 아크 수신부로부터의 신호를 통해 아크 발생 여부 및 발생 위치를 감지하는 아크 감지 유닛을 포함한다.

상기 아크 수신부는 절연물질로 이루어지는 광섬유로 구성될 수 있다.

상기 외함의 내면에는 상기 단자설치대를 감싸는 보호부재가 설치될 수 있다.

상기 단자설치대에는 일단이 상기 아크 수신부에 연결되며 타단이 상기 광 케이블에 연결되는 연결단자가 구비될 수 있다.

상기 단자설치대는 복수개가 상호 이격 배치될 수 있다.

절연파괴 현상 및 절연파괴 위치를 정확히 감지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 외함의 내부 구성을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 외함에 구비되는 단자설치대를 설명하기 위한 설명도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기를 나타내는 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 외함의 내부 구성을 설명하기 위한 설명도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 외함에 구비되는 단자설치대를 설명하기 위한 설명도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기(100)는 일예로서, 외함(110), 변압기 중신(120), 아크 수신부(130) 및 아크 감지 유닛(140)을 포함하여 구성될 수 있다.

외함(110)은 내부공간을 가지며, 외함(110)의 내부공간에 변압기 중신(120)이 설치된다. 또한, 외함(110)에는 단자설치대(112)를 구비할 수 있다. 단자설치대(112)는 외함(110)에 복수개가 상호 이격 배치되도록 설치되며, 외함(110)에는 단자설치대(112)가 설치되는 설치홀(113)이 형성될 수 있다.

단자설치대(112)는 실링부재(미도시)를 매개로 하여 설치홀(113)에 접합 설치될 수 있다.

단자설치대(112)의 일측에는 아크 수신부(130)가 연결되며, 단자설치대(112)의 타측에는 아크 감지 유닛(140)에 연결되는 광 케이블(142)이 연결된다. 즉, 아크 감지 유닛(140)은 단자설치대(112)를 매개로 하여 아크 수신부(130)에 연결되는 것이다.

한편, 외함(110)의 내면에는 단자설치대(112)를 보호하기 위한 보호부재(114)가 설치될 수 있다. 그리고, 아크 수신부(130)가 보호부재(114)와 외함(110)에 의해 형성되는 공간에서 단자설치대(112)에 연결될 수 있다.

이에 따라, 아크 수신부(130)와 단자설치대(112)가 분리되거나 아크 수신부(130)와 단자설치대(112)가 파손되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

다만, 본 실시예에서는 보호부재(114)가 외함(110)의 내면에 설치되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 보호부재(114)는 외함(110)의 외면에 설치되거나, 외함(110)의 내면과 외면 모두에 설치될 수도 있다.

나아가, 보호부재(114)가 외함(110)에 설치되지 않을 수도 있다.

또한, 일예로서, 외함(110)의 내부공간에는 절연유가 충진될 수 있으며, 이러한 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기(100)는 주입식 변압기일 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기(100)가 주입식 변압기인 경우로 한정되는 것은 아니다.

외함(110)에는 방열을 위한 방열부(116)가 연결될 수 있으며, 외함(110)으로부터 발생되는 열은 방열부(116)를 통해 외부로 방출될 수 있다. 한편, 외함(110)에는 변압기 중신(120)에 연결되는 각종 부품들이 설치될 수 있다.

변압기 중신(120)은 외함(110)의 내부공간에 설치된다. 일예로서, 변압기 중신(120)은 격자 형상을 가지는 코어(122)와, 코어(122)에 설치되는 코일부(124)를 구비할 수 있다.

한편, 변압기 중신(120)의 코어(122)는 일예로서 코일부(124)의 권선을 위한 코일권선부(미도시)가 3개 형성될 수 있다. 그리고, 코일부(124)는 U,V,W상 코일(124a,124b,124c)을 구비할 수 있다.

즉, U상 코일(124a)가 하나의 코일권선부에 권선되며, V상 코일(124b)가 다른 코일권선부에 권선되고, W상 코일(124c)이 나머지 하나의 코일권선부에 권선된다.

또한, U,V,W상 코일(124a,124b,124c)은 각각 저압코일(미도시)과 고압코일(미도시)을 구비하며, 저압코일과 고압코일은 상호 분리되어 코일권선부에 권선된다.

아크 수신부(130)는 일단이 변압기 중신(120)의 외부면에 설치되고, 타단이 상기 단자설치대(112)에 연결된다. 한편, 아크 수신부(130)는 적어도 하나 이상으로 이루어질 수 있다.

이와 같이, 적어도 하나 이상의 아크 수신부(130)의 일단이 변압기 중신(120)의 외부면에 설치되므로, 아크 수신부(130)에 의해 아크에 의한 광을 수신하여 아크 감지 유닛(140)으로 전송할 수 있어 정확하고 빠른 아크 발생 여부 및 아크 발생 위치를 파악할 수 있으며, 노이즈의 영향을 억제할 수 있다.

일예로서, 아크 수신부(130)는 절연물질로 이루어지는 광섬유로 구성될 수 있다.

즉, 광섬유로 이루어진 아크 수신부(130)의 일단으로부터 아크에 의해 발생되는 광이 수신되어 광 형태로 아크 감지 유닛(140)에 아크에 대한 정보가 전달될 수 있는 것이다.

아크 감지 유닛(140)은 광 케이블(142)을 통해 단자설치대(112)에 연결되며, 아크 수신부(130)로부터의 신호를 통해 아크 발생 여부 및 발생 위치를 감지하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 아크 감지 유닛(140)은 아크 수신부(130)에서의 빛의 신호를 전기적 신호로 변환하고 증폭하여 아크 발생 여부와 크기 및 아크 발생 위치를 파악하는 것이다.

상기한 바와 같이, 변압기(100) 내부에서 발생되는 아크에 의한 빛을 아크 수신부(130)에서 다른 신호로 변환하지 않고 광 형태로 아크 탐지 유닛(140)으로 전송하기 때문에 다른 신호를 센싱하여 판단하는 어떤 방식보다 정확하고 빠른 위치 추정이 가능하며 외부 노이즈의 영향을 받지 않지 않을 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

100 : 변압기
110 : 외함
120 : 변압기 중신
130 : 아크 수신부
140 : 아크 감지 유닛

Claims

내부공간을 가지며, 단자설치대를 구비하는 외함;
상기 외함의 내부공간에 설치되는 변압기 중신;
일단이 상기 변압기 중신에 설치되고 타단이 상기 단자설치대에 연결되는 적어도 하나 이상의 아크 수신부; 및
광 케이블을 통해 상기 단자설치대에 연결되며, 상기 아크 수신부로부터의 신호를 통해 아크 발생 여부 및 발생 위치를 감지하는 아크 감지 유닛;
을 포함하는 변압기.
제1항에 있어서,
상기 아크 수신부는 절연물질로 이루어지는 광섬유로 구성되는 변압기.
제1항에 있어서,
상기 외함의 내면에는 상기 단자설치대를 감싸는 보호부재가 설치되는 변압기.
제1항에 있어서,
상기 단자설치대에는 일단이 상기 아크 수신부에 연결되며 타단이 상기 광 케이블에 연결되는 연결단자가 구비되는 변압기.
제1항에 있어서,
상기 단자설치대는 복수개가 상호 이격 배치되는 변압기.