KR20180013248A - Variable reactor - Google Patents

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KR20180013248A
KR20180013248A KR1020160096678A KR20160096678A KR20180013248A KR 20180013248 A KR20180013248 A KR 20180013248A KR 1020160096678 A KR1020160096678 A KR 1020160096678A KR 20160096678 A KR20160096678 A KR 20160096678A KR 20180013248 A KR20180013248 A KR 20180013248A
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신찬수
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Abstract

The present invention relates to a variable reactor, and more particularly, to a variable reactor that varies an interval where an iron core and a core overlap each other, and linearly varies a reactance value. The variable reactor includes an iron core part, a core part, and a driving part.

Description

가변 리액터 {VARIABLE REACTOR}Variable reactor {VARIABLE REACTOR}

본 발명은 가변 리액터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철심과 코어가 중첩되는 구간을 가변시켜 리액턴스 값을 변동시키는 가변 리액터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable reactor, and more particularly, to a variable reactor that varies a reactance value by varying a section where an iron core and a core overlap each other.

리액터(Reactor)는 흔히 철심(鐵心)에 코일을 감은 것이 사용되는데 심이 없는 것도 있다. 송전계통(送電系統)에 병렬로 설치하여 지상전류(遲相電流)를 공급하는 분로(分路)리액터, 단락고장(短絡故障)에 대비해서 고장전류를 제한하려는 목적으로 쓰이는 한류(限流)리액터, 송전선의 일선(一線) 접지사고 때에 접지아크를 자연소멸시키는 소호(消弧)리액터 등이 있다. 이 밖에 강자성 철심의 포화현상을 이용한 가포화(可飽和)리액터도 있다. Reactors are often coiled around an iron core, with no core. A shunt reactor that is installed in parallel with the power transmission system to supply the ground current and a current limiter that is used to limit the fault current in case of short - Reactors, and arc extinguishers that spontaneously destroy the ground arc when a line ground fault occurs in the transmission line. There is also a saturable reactor using the saturation phenomenon of a ferromagnetic iron core.

이러한 리액터는 주로 교류 회로에서 큰 유도 리액턴스에 의해 무효 전력을 흡수하기 위해 사용하는 것이나, 교류와 직류가 겹쳐진 회로에서 교류분에 대해서만 리액턴스를 주는 것을 목적으로 한 기기이다. 구조적으로는 공심형, 폐로 철심형, 공극형 등이 있다. Such a reactor is mainly used for absorbing reactive power by a large inductive reactance in an AC circuit, but it is a device for giving reactance only to an AC component in a circuit in which AC and DC are overlapped. Structurally, there are air core type, closed core type, and pore type.

장거리 송전선로는 일반적으로 장거리 송전에 따른 충전전류에 의한 진상 무효전류가 발생하게 되는데, 분로 리액터는 선로와 병렬로 설치하여 무효전력의 균형을 이루도록 적절하게 조정하는 역할을 한다.Generally, the long-distance transmission line generates the phase-ineffective current due to the charging current due to the long-distance transmission. The shunt reactor is installed in parallel with the line to appropriately adjust the balance of the reactive power.

일반적으로 송전선로의 수전단에 용량이 일정한 분로리액터를 설치함으로써 정격용량만의 무효전류를 흡수하기 때문에 무효전류의 증가 또는 감소 특히 부하량이 많이 걸리는 중/대부하시에는 리액터의 열화현상으로 리액터가 손상될 우려가 있어, 리액터를 회로에서 분리 운전하여야 효과가 극대화되는 방법이다. Generally, by installing a shunt reactor with a constant capacity in the power supply line, the reactive current of the rated capacity is absorbed, thereby increasing or decreasing the reactive current. Especially, if the load is heavy or heavy, There is a possibility that the reactor is separated from the circuit to maximize the effect.

그러나 적정용량이 선정되지 않으면 리액터에서 큰 무효전류를 소비시킴으로써 선로손실이 증가하고 역률은 더욱 낮아지는 문제점이 있다.However, if the proper capacity is not selected, a large reactive current is consumed in the reactor, thereby increasing the line loss and further lowering the power factor.

이를 극복하기 위해, 분로리액터 탭(Tap)을 설치하고, 배전선로의 무효전류를 근거로 탭 간의 전기적 연결을 제어하여 분로 리액터의 용량을 가변시킬 수 있는 다양한 기술이 있으나, In order to overcome this problem, there are various techniques which can change the capacity of the shunt reactor by providing a shunt reactor tap and controlling the electrical connection between the taps based on the reactive current to the power distribution line,

무부하시 탭에 의한 리액터 탭 제어방식(NLTC)의 경우, 리액터에 전원을 차단한 상태 즉 무여자 상태에서 탭을 절체 하는 방식이며 운용자가 직접 탭을 조작하기 때문에 반드시 회로를 개방한 상태에서 취급하여야 한다. 만일 부하가 조금이라도 부담되고 있는 상태 또는 전원이 차단되지 않는 경부하 상태에서 탭을 절환시에는 탭 사이에 심각한 아크가 발생하여 탭 절체 부분의 손상을 가져다줄 수 있는 문제점이 있다.In the case of the reactor tap control method (NLTC) by no-load tap, the tap is switched in the state in which power is cut off to the reactor, that is, in the no-excitation state. do. There is a problem that a serious arc is generated between the tabs when the tabs are switched in a light load state in which the load is slightly burdened or in a light load state in which the power supply is not interrupted,

부하 시 탭에 의한 리액터 탭 제어방식(OLTC)의 경우, 부하 부담이 되고 있는 상태에서 실시간으로 탭으로 권선수를 자동으로 절체하여 무효전류를 보상하는 보상 방법이다. 리액터의 여자 상태에서 탭을 가변하여 무효전류를 조정하는 방법으로서 연속제어가 가능하나, 탭 절체는 3상 유도전동기를 이용하여 위치제어 하는 문제점이 있다.In the case of the reactor tap control method (OLTC) by the on-load tap, it is a compensation method that compensates the reactive current by automatically transferring the current to the tap in a state where the load is applied. Although continuous control is possible as a method of adjusting the reactive current by varying the tap in the excited state of the reactor, there is a problem that position control is performed using the three-phase induction motor.

리액터 탭 절체 시 다회로 개폐기를 조합한 탭 제어방식의 경우, 분로리액터에 의한 무효전류의 조정은 변압기의 탭 제어 원리를 응용하여 분로리액터에 적용한 기술이며 리액터는 값이 100[%]이므로 용량을 변하여도 리액터의 값의 변화는 거의 없으나, 분로리액터의 탭 절체 시 접촉자가 탭 사이 이동시 매우 큰 아크를 발생시키는 문제점이 있다.In the case of the tap control system that combines multi-circuit switches during reactor tap change, adjustment of the reactive current by the shunt reactor is applied to the shunt reactor by applying the tap control principle of the transformer, and the reactor has a value of 100 [%] There is almost no change in the value of the reactor, but there is a problem that a very large arc is generated when the contactor moves between the tabs during tap switching of the shunt reactor.

한국등록실용 [20-0392618]에서는 탭 절환방식을 이용한 가포화 리액터식 절전장치가 개시되어 있다.Korean Registration Practice [20-0392618] discloses a saturable reactor type power saving device using a tap switching method.

한국등록실용 [20-0392618](등록일자: 2005년08월03일)Korean Registration Practice [20-0392618] (Registered on August 03, 2005)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 철심과 코어가 중첩되는 구간을 가변시켜 리액턴스 값을 선형적으로 가변시키는 가변 리액터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a variable reactor that linearly varies a reactance value by varying a section where an iron core and a core overlap each other.

본 발명의 실 시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 리액터는, 전자기 에너지의 축적에 의해 교류전류 또는 전류의 변화에 대해서 유도성인 리액턴스를 나타내는 가변 리액터에 있어서, 일정 형상으로 형성된 철심부(100); 중심선 상에 상기 철심부(100)의 이동 공간이 형성되며, 코일이 권선된 코어부(200); 및 상기 철심부(100) 또는 코어부(200)를 이동시켜 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시키는 구동부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a variable reactor, the variable reactor having a predetermined shape, the variable reactor having a predetermined shape, the reactance being induced in response to a change in alternating current or current by accumulation of electromagnetic energy, (100); A core part (200) in which a moving space of the iron core part (100) is formed on a center line and in which a coil is wound; And a driving unit 300 for moving the core unit 100 or the core unit 200 to vary the interval between the core unit 100 and the core unit 200.

또한, 상기 철심부(100)는 기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.The iron core 100 is formed in a columnar shape.

또, 상기 철심부(100)는 중심선이 원호 형상인 봉강 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.The iron core 100 is characterized by being formed into a bar shape having an arc-shaped center line.

또한, 상기 철심부(100)는 중심선이 나선 형상인 봉강 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the iron core 100 is formed in a bar shape having a spiral center line.

또, 상기 구동부(300)는 모터의 구동에 의해 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving unit 300 may vary a section in which the core unit 200 and the core unit 100 are overlapped by driving the motor.

또한, 상기 가변 리액터는 역률을 개선하기 위한 유도성인 리액턴스를 계산하는 연산부(400);를 더 포함하며, 상기 구동부(300)는 상기 연산부(400)로부터 계산된 유도성인 리액턴스에 맞추어 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시키는 것을 특징으로 한다.The variable reactor further includes an operation unit 400 for calculating an inducible reactance for improving the power factor, and the driving unit 300 drives the driving unit 300 in accordance with the induced reactance calculated from the operation unit 400, 100 and the core unit 200 are overlapped with each other.

아울러, 상기 연산부(400)는In addition, the operation unit 400

상기 연산부(400)는The operation unit 400

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00004
Figure pat00005

(여기서, a: 철심이 존재하는 보빈의 길이, b: 철심이 존재하지 않는(공심) 보빈의 길이, N: 코일의 권선수,

Figure pat00006
: 권선이 감긴 보빈의 길이,
Figure pat00007
: 철심과 공심의 상호인덕턴스,
Figure pat00008
: 공기중 투자율,
Figure pat00009
: 공기중 철심의 비투자율)Where b is the length of the bobbin in which no iron core is present, N is the number of turns of the coil,
Figure pat00006
: Length of the bobbin with the winding wound,
Figure pat00007
: Mutual inductance between core and core,
Figure pat00008
: Permeability in air,
Figure pat00009
: Specific permeability of iron core in air)

을 이용하여 역률을 개선하기 위한 유도성인 리액턴스를 계산하는 것을 특징으로 한다.Is used to calculate the induced reactance for improving the power factor.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 리액터에 의하면, 철심부와 코어부가 중첩되는 구간을 가변시켜 리액턴스 값을 선형적으로 가변시킬 수 있는 효과가 있다.According to the variable reactor according to the embodiment of the present invention, there is an effect that the reactance value can be changed linearly by varying the section where the core portion and the core portion are overlapped.

또한, 철심부를 기둥 형상으로 형성하여, 철심부 또는 코어부를 단순한 직선 이동 시킴으로써, 원하는 리액턴스 값까지 이랙턴스를 선형적으로 가변시키는 구조를 단순화 시킬 수 있는 효과가 있다.Further, the iron core portion is formed into a columnar shape, and the iron core portion or the core portion is simply linearly moved, thereby simplifying the structure for linearly varying theactactance to a desired reactance value.

또, 철심부를 중심선이 원호 형상인 봉강 형상으로 형성하여, 철심부 또는 코어부를 회전 이동 시킴으로써, 철심부와 코어부가 가장 길게 형성된 방향의 길이를 줄일 수 있는 효과가 있다.Further, by forming the iron core portion in the shape of a bar having a circular arc with a center line and rotationally moving the iron core portion or the core portion, the length in the direction in which the iron core portion and the core portion are longest can be reduced.

또한, 철심부를 중심선이 나선 형상인 봉강 형상으로 형성하여, 철심부 또는 코어부를 나선 회전 이동 시킴으로써, 철심부와 코어부가 가장 길게 형성된 방향의 길이를 더욱 줄일 수 있는 효과가 있다.Further, by forming the iron core portion in the form of a bar having a spiral center line and rotating the iron core portion or the core portion by a spiral, the length in the direction in which the iron core portion and the core portion are longest can be further reduced.

또, 모터의 구동에 의해 철심부와 코어부가 중첩되는 구간을 가변시킴으로써, 철심부와 코어부가 중첩되는 구간에 대한 정밀한 제어가 가능한 효과가 있다.In addition, by varying the section in which the core section and the core section are overlapped by driving the motor, it is possible to precisely control the section where the core section and the core section overlap.

아울러, 연산부에 의해 역률을 개선하여 최상의 효율을 낼 수 있는 리액턴스를 계산하고, 이에 따른 제어가 가능한 효과가 있다.In addition, there is an effect that the reactance which can improve the power factor by the operation unit to obtain the best efficiency, and to control accordingly.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변리액터의 블록도.
도 2는 도 1의 철심부와 코어부의 일 실시예에 대한 개념도.
도 3은 도 1의 철심부와 코어부의 다른 실시예에 대한 개념도.
도 4는 도 1의 철심부와 코어부의 또 다른 실시예에 대한 개념도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변리액터의 블록도.
1 is a block diagram of a variable reactor according to one embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a conceptual view of an embodiment of the core portion and the iron core portion of FIG. 1. FIG.
3 is a conceptual view of another embodiment of the core portion and the iron core portion of FIG.
FIG. 4 is a conceptual view of another embodiment of the core portion and the iron core portion of FIG. 1; FIG.
5 is a block diagram of a variable reactor according to another embodiment of the present invention;

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the term "comprises" or "having ", etc. is intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be construed as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concept of the term appropriately in order to describe its own invention in the best way. The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Further, it is to be understood that, unless otherwise defined, technical terms and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted. The following drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification. It is to be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals whenever possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변리액터의 블록도이고, 도 2는 도 1의 철심부와 코어부의 일 실시예에 대한 개념도이며, 도 3은 도 1의 철심부와 코어부의 다른 실시예에 대한 개념도이고, 도 4는 도 1의 철심부와 코어부의 또 다른 실시예에 대한 개념도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변리액터의 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram of a variable reactor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a conceptual diagram of an iron core unit and a core unit of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a conceptual view of another embodiment of the core and the iron core of FIG. 1, and FIG. 5 is a block diagram of a variable reactor according to another embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 리액터는 전자기 에너지의 축적에 의해 교류전류 또는 전류의 변화에 대해서 유도성인 리액턴스를 나타내는 가변 리액터에 있어서, 철심부(100), 코어부(200) 및 구동부(300)를 포함한다.1, a variable reactor according to an embodiment of the present invention is a variable reactor that exhibits a reactance that is inductance with respect to a change of an alternating current or a current due to the accumulation of electromagnetic energy. The variable reactor includes an iron core 100, (200) and a driving unit (300).

리액터(reactor)는 전자기(電磁氣)에너지의 축적에 의해 교류전류 또는 전류의 급격한 변화에 대해서 유도성인 리액턴스를 나타내는 전기기기를 말하는 것으로, 전력용 변압기 및 배전용 변압기에서 회로에 유도 리액턴스를 도입하는 것을 목적으로 한 전자 장치의 하나이며, 철심 위에 다수의 권선을 감은 것을 주로 사용한다.A reactor is an electrical device that exhibits a reactance that is inductance to a sudden change in alternating current or current due to the accumulation of electromagnetic (electromagnetic) energy. It introduces an inductive reactance to a circuit in a power transformer and a distribution transformer And it is mainly used to wind a number of windings on an iron core.

리액터는 무효 전력 기기이므로 그 단위로는 [VAR]을 사용하며, 대개는 몇 암페어[A]에 몇 [mH]로 부르기도 한다.Since the reactor is a reactive power device, [VAR] is used as a unit, and it is often referred to as a few amperes [A] and a few [mH].

리액터의 [mH]는 원래[H]가 기본단위이지만, 너무 크므로 [mH]미리핸리 또.는 [μH]마이크로핸리로사용되기도 한다.The [mH] of the reactor is originally [H], but it is too large, so [mH] may be used as a preheater or [μH] micro henna.

리액터의 용량 Px는 다음과 같다.The capacity Px of the reactor is as follows.

(단상)Px = I2·ω·L[VAR] (여기서, ω=각속도2πf, L=인덕턴스)(Single phase) Px = I 2 · ω · L [VAR] (where ω = angular velocity 2πf, L = inductance)

(3상)Px = 3·I2·ωL[VAR] (여기서, ω=각속도2πf, L=인덕턴스)(3-phase) Px = 3 · I 2 · ωL [VAR] (where ω = angular velocity 2πf, L = inductance)

전기 회로에서 직류 전류를 방해하는 것은 저항 뿐이지만 교류 전류는 방향 및 양이 시시 각각으로 변화하기 때문에 저항 이외에 전류를 방해하는 저항 성분이 있다. 이 저항 성분을 리액턴스(reactance)라 하며, 유도 작용에 의한 유도 리액턴스와 축전 작용에 의한 용량 리액턴스의 두 종류가 있고, 어느 것이나 단위는 옴(Ω)으로 나타낸다. 또 저항과 리액턴스를 합성한 것을 임피던스(Impedamce)(단위: Ω)라 한다.In the electric circuit, only the resistance interferes with the direct current, but the alternating current has the resistance component which interrupts the current in addition to the resistance because the direction and the amount change in each time. This resistance component is called reactance, and there are two types of reactance: inductive reactance by inductive action and capacitive reactance by capacitive action. Each unit is expressed in ohms (Ω). Impedance (unit: Ω) is a combination of resistance and reactance.

다르게 표현하면 리액턴스는 교류에 대하여 그 전압과 전류 사이에 진폭 변화와 함께 를 생기게 하는 작용을 말한다. 일반적으로는 (複素數)로 나타낸 교류저항()의 허수부(虛數部)라고 정의된다.In other words, reactance refers to an action that produces an amplitude change between the voltage and current for an alternating current. It is generally defined as the imaginary part of the AC resistance () expressed in (complex number).

보다 상세하게, 교류회로에서 저항은 임피던스(Z로 표기)로 나타낸다. 이 임피던스의 요소는 저항(R)과 리액턴스(X)이고 단위는 오옴(Ω)을 사용한다. 리액턴스reactance) 역시 저항과 같이 전류의 흐름을 방해하는 역할을 하지만 교류일 경우만 나타나며 접속된 전압과 흐르는 전류의 위상이 서로 다르게 나타난다. 인덕터에 의한 리액턴스를 유도리액턴스라 하고, 축전기에 의한 리액턴스를 용량리액턴스라 한다. More specifically, in an alternating current circuit, a resistance is represented by an impedance (denoted by Z). The elements of this impedance are the resistance (R) and the reactance (X) and the unit is ohms (Ω). Reactance reactance also interferes with the flow of current like a resistor, but appears only in the case of an alternating current. The phase of the connected voltage and the flowing current are different from each other. The reactance by the inductor is referred to as induction reactance, and the reactance by the capacitor is referred to as capacitance reactance.

교류전압 V는 최대전압 Vm과 시간에 따른 변화변수인 각진동수 ω( 2πf, π=원주율 3.14, f = 주파수(단위 Hz))로 다음과 같이 주로 정현파로 표현한다.The AC voltage V is expressed mainly by the sinusoidal wave with the maximum voltage Vm and the angular frequency ω (2πf, π = 3.14, f = frequency (unit Hz)

V = Vmsin(wt)V = Vmsin (wt)

여기에 저항을 연결하면, 오옴의 법칙(V(전압) = I(전류) R(저항))에 의해 전류는,When a resistor is connected here, the current is controlled by Ohm's law (V (voltage) = I (current) R (resistance)

I = (Vm/R) sin(wt)I = (Vm / R) sin (wt)

으로 주어져 위상 즉, 시간에 따른 변하는 모양이 공급된 전압과 흐르는 전류가 같다. 그러나 리액턴스(X)에 의한 효과는 최대전류가Vm/X로 주어지는 면에서는 저항의 경우와 같으나, 위상이 유도리액턴스인 경우 전류가 90도 늦어지게(지상 전류) 되고 용량리액턴스인 경우 90도 빨라지게(진상 전류) 된다. And the phase, that is, the shape varying with time, is equal to the supplied voltage and the flowing current. However, the effect of the reactance (X) is the same as that of the resistor in the case where the maximum current is given by Vm / X, but the current is delayed by 90 degrees (ground current) when the phase is inductive reactance, (Forward current).

이것은 전류흐름을 방해하는 현상이 저항과 리액턴스가 다르기 때문이다. 저항의 경우는 전자가 흐르면서 분자들과 부딪치며 열로 에너지를 발산해 생기는 것으로 공급된 전류흐름 자체에 의해 생긴다. 이에 반해 리액턴스는 리액턴스를 일으키는 회로소자들이 자신의 전기적 상태를 유지하려는 성질에 의해 생긴다. 즉, 유도리액턴스는 자기장에 의한 에너지이고 용량리액턴스경우는 전기장에 의한 에너지로써 전기적 상태를 유지시킨다. 예를 들어 유도리액턴스 경우 인덕터(코일)는 전류흐름이 일정하려는 성질이 있어 교류가 흐를 경우 전류의 변화를 방해해 저항성질을 띠고, 용량리액턴스의 경우 축전기는 전압을 일정하게 하려는 성질로 인해 교류가 전압이 변하는 것을 방해하여 저항성질을 나타낸다. 이렇게 방향성을 가지고 교류의 흐름을 방해하므로 위상도 바뀌어 나타나게 된다.This is because the phenomenon that impedes current flow is different in resistance and reactance. In the case of resistors, electrons are generated by the current flow itself, which is generated by the energy of heat, which strikes the molecules as they flow. Reactance, on the other hand, is caused by the nature of the circuit elements that cause reactance to maintain their electrical state. That is, the inductive reactance is the energy by the magnetic field, and in the case of the capacitive reactance, the electric state is maintained as the energy by the electric field. For example, in the case of an inductive reactance, the inductor (coil) has a property that the current flow is constant, so that when the AC flows, it interferes with the change of the current to have a resistance property. In the case of the capacitive reactance, It prevents the voltage from changing and shows the resistance property. This direction is interrupted by the flow of the AC, so the phase changes.

공심리액터는 전류의 대,소에 관계 없이 리액턴스 값이 일정하며, 고주파용 리액터, 한류(current limitting) 리액터로 사용 가능하다.The air-core reactor has a constant reactance value regardless of the current level, and can be used as a high frequency reactor or a current limitting reactor.

L=N2Dφ*10-9 (D: 권선의 평균 직경(cm), N: 권선의 권수)L = N 2 Dφ * 10 -9 (D: average diameter of winding (cm), N: winding number of winding)

철심 리액터는 공심 리액터에 철심을 삽입하고, 철심에는 Gap이 있는 구조와 Gap이 없는 구조로 구분할 수 있다.An iron core reactor can be divided into an iron core with an iron core inserted into an iron core reactor, and a iron core with a gap and a gap free structure.

공심 리액터에 성층 철심을 삽입하면, 투자율이 커지게 되므로 권선과 쇄교하는 자속량이 증가하고, 리액턴스가 증가한다.When a stratified core is inserted into an air core reactor, the magnetic permeability increases, so the amount of magnetic flux flowing between the winding and the chain increases and the reactance increases.

즉, 철심 리액터는 공심형과 같은 리액턴스를 얻는 데는 소형이 된다. In other words, the iron core reactor becomes compact to obtain reactance like air core type.

철심에는 자기포화현상이 있기 때문에 광범위한 전류에서 리액턴스를 일정하게 유지하는 것은 불가능 하다.Because of the magnetic saturation phenomenon in the iron core, it is impossible to keep the reactance constant at a wide range of currents.

Gap이 없는 철심 리액터는 부피와 중량이 감소되며, 철심의 자기적인 비직선성 때문에 부하전류에 따라서 리액턴스 값이 현저하게 변화된다. 따라서, 직류여자제어에 따라 리액턴스를 변화시키는 특수한 가포화 리액터 등에 사용할 수 있다.The iron core reactor without Gap is reduced in volume and weight, and the reactance value changes significantly due to the load current due to the magnetic nonlinearity of the iron core. Therefore, it can be used for a special saturable reactor that changes the reactance according to DC excitation control.

가포화 리액터는 리액터의 철심에 직류여자를 가하여 리액턴스 값을 광범위하게 변화시킨다. 즉, 리액터에 제어(직류)전류를 여러 가지로 변화할 경우 교류권선의 전압이 변하여도 전류는 대체로 일정하다.The saturable reactor applies a DC excitation to the iron core of the reactor to change the reactance value widely. That is, when the control (DC) current is varied in the reactor, the current is substantially constant even though the voltage of the AC winding changes.

따라서, 부하의 임피던스가 변화여도 부하전류를 일정하게 유지할 필요가 있을 경우에 적합하며, 미세한 직류전력의 변화로 큰 교류전력을 제어할 수 있는 특성으로 교류발전기의 전압조정 등에 이용할 수 있다.Therefore, it is suitable when the load current needs to be kept constant even if the impedance of the load changes, and the large AC power can be controlled by the fine DC power, so that the AC power can be used for the voltage adjustment of the alternator.

Gap이 있는 철심 리액터는 폐로철심의 자로 도중에 Gap을 설치하는 것으로 공심과 철심의 중간 특성을 갖고, 철심이 포화하지 않는 범위의 전류에서는 공심리액터 같이 리액턴스를 일정하게 유지할 수 있으며, 전력용 분로리액터, 소호리액터, 교/직류회로의 직렬리액터로 사용할 수 있다.An iron core reactor with a gap has a gap between the core and the iron core by installing a gap in the middle of the core of the iron core. The reactance can be kept constant like an air core reactor when the current is not saturating the iron core. It can be used as a series reactor of SOHO reactor and AC / DC circuit.

철심이 포화하는 전류에 대해서는 리액턴스가 수 % 저하될 수 있으며, 철심이 포화하지 않는 범위의 임피던스는 다음식The reactance can be lowered by several% for the current saturated by the iron core, and the impedance within the range in which the iron core is not saturated is

L=4πN2Q / ((l/μs)+lg) * 10-9(H)L = 4? N 2 Q / ((l / μs) + lg) * 10 -9 (H)

(N:권수, Q:철심단면적(cm2), l:철심자로 길이(cm), μs:철심의 투자율, lg:Gap의 두께(cm))(N: number of turns, Q: iron core cross section (cm 2), l: length of iron core (cm), μs: magnetic permeability of iron core,

을 이용하여 계산할 수 있다.. ≪ / RTI >

Gap이 있는 철심 리액터로는 전력용 분로 리액터, 소호 리액터(Arc Suppressing Reactor), 중성점 리액터, 시동용 로리액터(Starting Reactor), 평활 리액터(Smoothing Reactor) 등이 있다.The iron core reactor with gaps includes power shunt reactors, Arc Suppressing Reactors, neutral reactors, starting reactors, and smoothing reactors.

케이블 계통에서는 경부하시 대지(충전) 진상전류에 따라서 계통전압이 상승하여 각종 장해를 유발 시키는 문제점을 해결하기 위하여 동기조상기에 비하여 유지보수가 간단하고 경제적인 전력용 분로 리액터를 사용할 수 있다.In cable system, it is possible to use power shunt reactors that are easier to maintain and more economical than synchronous shunt reactors in order to solve the problem that the system voltage increases due to the increase of system voltage due to light load current.

송전선로의 1선이 아크 접지되면 대지 케폐시턴스를 통하여 충전전류가 지락점에 집중되고, 아크가 지속되면 그 전류는 접지상의 상전압보다 90도 앞서기 때문에 변압기 중성점과 대지간에 리액터를 접속하여 접지점→대지→리액터 →변압기 지락상의 폐회로에 의해서 90도 뒤진 전류를 공급하여 지락점의 충전전류를 소멸하여 아크를 소멸 감소시키기 위하여 소호 리액터(Arc Suppressing Reactor)를 사용할 수 있다.When the line of the transmission line is arc grounded, the charge current is concentrated at the ground point through the earthquake resistance. If the arc is continued, the current is 90 ° ahead of the phase voltage on the ground. Connect the reactor between the neutral point of the transformer and the earth Arc Suppressing Reactor can be used to reduce the arc current by eliminating the charging current at the ground point by supplying a current 90 ° out of phase with the ground point → ground → reactor → closed loop on transformer ground.

장거리 송전선로는 1선 지락시 이상전압 상승을 방지 하기 위하여 - 저항과 리액터를 직렬로 접속하여 중성점 접지에 사용되는 중성점 리액터를 사용할 수 있다.In case of long-distance transmission line, in order to prevent abnormal voltage rise when 1 line is grounded, a neutral reactor used for neutral point grounding by connecting resistor and reactor in series can be used.

대용량 유도전동기, 동기전동기의 기동시에 전기자코일에 직렬로 삽입하고, 기동전류를 억제하여 전기자코일의 가열과 기계력을 감소하기 위해 시동용 로리액터(Starting Reactor)를 사용할 수 있다.Starting induction motors and synchronous motors may be used in series with starting coils and starting reactors may be used to reduce the starting current and to reduce the heating and mechanical power of the armature coils.

정류장치의 직류측에 삽입하여 직류전류의 맥동율을 적게 하기 위하여 평활 리액터(Smoothing Reactor)를 사용할 수 있다.A smoothing reactor may be used in order to reduce the pulsation rate of the direct current inserted into the direct current side of the rectifying device.

철심부(100)는 일정 형상으로 형성된다.The iron core 100 is formed in a predetermined shape.

상기 철심부(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 리액터의 기본 형상 및 리액턴스 조절을 위해 구동되는 이동경로를 결정하는 중요한 요소로 다양한 형상으로 형성 가능하다.The iron core unit 100 may be formed in various shapes as an important factor for determining a basic shape of a variable reactor and a movement path to be controlled for reactance control according to an embodiment of the present invention.

이때, 상기 철심부(100)는 기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있으며, 후술하는 코어부(200)의 형상도 상기 철심부(100)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.(도 2 참조)At this time, the iron core 100 may be formed in a columnar shape, and the shape of the core 200 described below may be formed to correspond to the shape of the iron core 100. 2)

예를 들어, 상기 철심부(100)가 원기둥 형상으로 형성되면, 상기 코어부(200)는 상기 철심부(100)의 직경보다 큰 공심을 형성한 코어부(200)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 철심부(100) 및 코어부(200)가 기둥 형상으로 형성될 수 있다.For example, when the iron core 100 is formed in a cylindrical shape, the core portion 200 may have a core portion 200 having an air core greater than the diameter of the iron core portion 100. That is, the iron core 100 and the core 200 may be formed in a columnar shape.

또한, 상기 철심부(100)는 중심선이 원호 형상인 봉강 형상으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있으며, 후술하는 코어부(200)의 형상도 상기 철심부(100)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.(도 3 참조)The core part 200 may be formed in a shape of a bar having an arcuate center line, and the shape of the core part 200 described later may be formed in a shape corresponding to the shape of the iron core part 100 (See Fig. 3)

예를 들어, 상기 철심부(100)가 중심선이 원호 형상인 원형의 봉강 형상으로 형성되면, 상기 코어부(200)는 상기 철심부(100)의 직경보다 큰 공심을 형성한 코어부(200)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 철심부(100) 및 코어부(200)가 호 형상으로 형성될 수 있다.For example, when the iron core 100 is formed into a circular bar shape having a circular arc with a center line, the core portion 200 may include a core portion 200 having an air core greater than the diameter of the iron core portion 100, Can be formed. That is, the iron core 100 and the core 200 may be formed in a arc shape.

또, 상기 철심부(100)는 중심선이 나선 형상인 봉강 형상으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있으며, 후술하는 코어부(200)의 형상도 상기 철심부(100)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.(도 4 참조)The core portion 200 may be formed in a shape of a bar having a spiral center line, and the shape of the core portion 200 may be formed in a shape corresponding to the shape of the core portion 100 (See Fig. 4)

예를 들어, 상기 철심부(100)가 중심선이 나선 형상인 원형의 봉강 형상으로 형성되면, 상기 코어부(200)는 상기 철심부(100)의 직경보다 큰 공심을 형성한 코어부(200)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 철심부(100) 및 코어부(200)가 나선 형상으로 형성될 수 있다.For example, when the iron core 100 is formed into a circular bar shape having a spiral centerline, the core 200 may include a core portion 200 having an air core greater than the diameter of the iron core 100, Can be formed. That is, the iron core 100 and the core 200 may be formed in a spiral shape.

상기에서 상기 철심부(100)의 다양한 형상을 예로 들었으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시킬 수 있는 형태라면 어떤 형상으로도 실현 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and any shape may be used as long as it can vary the section where the iron core 100 and the core 200 are overlapped with each other. Of course.

코어부(200)는 중심선 상에 상기 철심부(100)의 이동 공간(공심)이 형성되며, 코일이 권선된다.The core part 200 has a moving space (air core) of the iron core part 100 formed on the center line, and the coil is wound.

즉, 상기 철심부(100)가 이동 가능한 공심이 형성되도록 코일이 권선되어 상기 코어부(200)를 형성한다.That is, the coil is wound so that the core portion 200 is formed such that the core portion 100 can move.

구동부(300)는 상기 철심부(100) 또는 코어부(200)를 이동시켜 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시킨다.The driving unit 300 moves the iron core 100 or the core unit 200 to vary a section where the core unit 100 and the core unit 200 overlap.

상기 구동부(300)는 상기 철심부(100)를 구동시켜 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시키거나, 상기 코어부(200)를 구동시켜 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시키거나, 상기 철심부(100)와 코어부(200)를 구동시켜 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시킬 수 있다.The driving unit 300 may drive the core unit 100 to vary the interval between the core unit 200 and the core unit 200 or may drive the core unit 200 to move the core unit 200 And the core section 200 are overlapped with each other or the core section 200 is driven by driving the core section 100 and the core section 200, .

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 리액터는 상기 철심부(100) 또는 코어부(200)를 이동시켜 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시킨다. 이는, 리액턴스를 선형적으로 가변시키기 위함이다.That is, in the variable reactor according to the embodiment of the present invention, the iron core unit 100 or the core unit 200 is moved to vary the section in which the core unit 100 and the core unit 200 overlap. This is to linearly vary the reactance.

이때, 상기 구동부(300)는 모터의 구동에 의해 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시키는 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, the driving unit 300 may vary the section in which the core unit 200 and the core unit 100 are overlapped by driving the motor.

즉, 상기 구동부(300)로 모터를 사용할 수 있으며, 상기 철심부(100) 또는 코어부(200)에 모터를 연결하여 상기 철심부(100) 또는 코어부(200)를 이동시킬 수 있다.That is, a motor may be used as the driving unit 300, and the iron core unit 100 or the core unit 200 may be moved by connecting a motor to the iron core unit 100 or the core unit 200.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 리액터 변전소, 발전소 등 고압의 송전, 변전, 배전에 이용되는 리액터에 있어서, 코일에 삽입되는 철심의 길이를 조절하여 리니어 방식으로 리액턴스를 조절(가변) 가능한 가변 리액터를 제공할 수 있다.In a reactor used for high-voltage transmission, power generation, and power distribution, such as a variable reactor substation, a power plant, etc. according to an embodiment of the present invention, a variable reactor capable of adjusting (varying) reactance by a linear method by adjusting the length of an iron core inserted into the coil Can be provided.

이는, 철심의 위치에 따라, 리액터 자체에 공심구간만 형성되거나, 철심구간만 형성되는 것도 가능하고, 공심구간과 철심구간으로 나뉘게 되는 것도 가능하다. It is also possible that only the air core section is formed in the reactor itself or only the iron core section is formed depending on the position of the iron core, or it can be divided into the air core section and the iron core section.

공심구간만 형성될 경우, 공심리액터의 리액턴스를 구하는 방법으로 리액턴스를 구할 수 있고,When only the air-core section is formed, the reactance can be obtained by a method of obtaining the reactance of the air-core reactor,

철심구간만 형성될 경우, 철심리액터의 리액턴스를 구하는 방법으로 리액턴스를 구할 수 있으며,When only the iron core section is formed, the reactance can be obtained by a method of obtaining the reactance of the iron core reactor,

상기 철심부(100)가 상기 코일부(200)에 일부 삽입되었을 경우, 공심리액터와 철심리액터가 직렬로 연결된 것으로 간주하고, 공심리액터의 리액턴스를 구하는 방법과 철심리액터의 리액턴스를 구하는 방법으로 리액턴스를 구할 수 있다.When the iron core part 100 is partially inserted into the coil part 200, it is assumed that the core core reactor and the iron core reactor are connected in series and the reactance is obtained by a method of obtaining the reactance of the core reactor and a method of obtaining the reactance of the iron core reactor. Can be obtained.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 리액터는 역률을 개선하기 위한 유도성인 리액턴스를 계산하는 연산부(400);를 더 포함하며, 상기 구동부(300)는 상기 연산부(400)로부터 계산된 유도성인 리액턴스에 맞추어 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시키는 것을 특징으로 할 수 있다.5, the variable reactor according to an exemplary embodiment of the present invention further includes an operation unit 400 for calculating an inductive reactance for improving the power factor, and the driving unit 300 includes the operation unit 400 The core unit 200 and the core unit 200 may be overlapped with each other in accordance with the induced reactance calculated from the core unit 200 and the core unit 200. [

즉, 상기 연산부(400)는 현재 리액터가 연결된 선로로부터 획득(센싱)한 정보를 근거로 효율을 극대화시키기 위한 리액턴스를 계산하여, 자동 제어가 가능하다.That is, the operation unit 400 can calculate the reactance for maximizing the efficiency based on the information (sensed) from the line to which the reactor is connected, and can automatically control the reactance.

송전선로는 일반적인 수십 킬로미터의 장거리에 전력을 공급함에 따라 소비전류에 의한 진상무효전류가 발생하는데 분로리액터는 선로와 병렬로 설치하여 무효전력의 균형을 이루도록 적절하게 조정하는 역할을 한다.The power transmission line supplies power to a long distance of several tens of kilometers, so that a phase-ineffective current is generated due to the consumption current. The shunt reactor is installed in parallel with the line to appropriately adjust the balance of reactive power.

선로의 수전단에 용량이 일정한 분로리액터를 설치하게 되면, 정격용량만의 무효전류를 흡수하기 때문에 무효전류의 증가 또는 감소 특히 부하량이 많이 걸리는 중·대부하시에는 리액터를 회로에서 분리 운전하여야 효과가 극대화되는 방법이다. 그러나 적정용량이 선정되지 않으면 리액터에서 큰 무효전류를 소비시킴으로써 선로손실이 증가하고 역률은 더욱 낮아지므로 계통에 대한 이해와 정확한 용량 산정이 필요한 방법이다.If a shunt reactor with a constant capacity is installed at the front end of the line, the reactive current is absorbed only by the rated capacity. Therefore, the reactive current must be increased or decreased especially when the load is heavy. It is a way to maximize. However, if the proper capacity is not selected, the large reactive current is consumed in the reactor, the line loss increases and the power factor becomes lower. Therefore, it is necessary to understand the system and accurately calculate the capacity.

이때, 상기 연산부(400)는 At this time, the operation unit 400

상기 연산부(400)는The operation unit 400

Figure pat00010
Figure pat00010

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
Figure pat00012

Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00013
Figure pat00014

(여기서, a: 철심이 존재하는 보빈의 길이, b: 철심이 존재하지 않는(공심) 보빈의 길이, N: 코일의 권선수,

Figure pat00015
: 권선이 감긴 보빈의 길이,
Figure pat00016
: 철심과 공심의 상호인덕턴스,
Figure pat00017
: 공기중 투자율,
Figure pat00018
: 공기중 철심의 비투자율)Where b is the length of the bobbin in which no iron core is present, N is the number of turns of the coil,
Figure pat00015
: Length of the bobbin with the winding wound,
Figure pat00016
: Mutual inductance between core and core,
Figure pat00017
: Permeability in air,
Figure pat00018
: Specific permeability of iron core in air)

을 이용하여 역률을 개선하기 위한 유도성인 리액턴스를 계산하는 것을 특징으로 할 수 있다.To calculate the induced reactance for improving the power factor.

역률을 개선한다는 것은 역률이 커지도록 하는 것이며, 역률이 크다는 것은 유효전력이 피상전력에 근접하는 것으로서, 부하측(수용가측)에서 보면 용량의 전기기기를 최대한 유효하게 이용하는 것을 의미하며, 전원측(공급자 측)에서 보면 같은 부하에 대하여 적은 전류를 흘려보내도 되므로 전압강하가 적어지고 전원설비의 이용효과가 커지는 이점이 있다. The improvement of the power factor means that the power factor is increased. The fact that the power factor is large means that the active power is close to the apparent power. In the case of the load side (consumer side) ), It is possible to flow a small amount of current to the same load, so that there is an advantage that the voltage drop is small and the effect of the use of the power supply facility is increased.

교류전력은 전압과 전류의 실효값의 곱만으로 표시할 수 없다. 그러나 전압ㅧ전류의 형상은 전력이므로 겉보기 전력이라는 의미로 VI를 피상전력이라 하고 단위는 볼트 암페어이다. 이 피상전력 VI에 cosθ라는 계수를 곱하면 비로소 교류전력이 된다. 이cosθ는 전력으로 되는 배율이라는 의미로 역률이라 하며, 약자로 p·f로 표기한다.AC power can not be expressed only by the product of the rms value of voltage and current. However, since the shape of the voltage current is the power, VI is the apparent power and the unit is the volt-ampere. Multiplying the apparent power VI by a coefficient of cos [theta] yields alternating current power. This cos θ is called a power factor in terms of the power multiplied by power, and abbreviated as p · f.

역률은 전력/피상전력(P/VI*cosθ) 의 관계가 있다.The power factor is related to power / apparent power (P / VI * cos?).

여기서 θ는 전압과 전류의 위상차이며 임피던스의 각 또는 어드미턴스의 각 이므로 -90°≤cosθ≤90°가 되어 0≤p·f≤1의 범위를 가진다. θ=±90°이며 p·f=cosθ, θ=0°이며, p·f=cosθ=1이 된다.Here,? Is a phase difference between a voltage and a current, and is an angle of an impedance or an admittance, and thus has a range of -90 占? Cos?? 90 占 0? P 占 1 1. ? = 90 占 and p 占 = = cos? and? = 0 占 and p 占 = = cos? = 1.

전력계통부하는 일반적으로 저항(R)과 유도성리액터스(XL)의 조합으로 이루어져 있는데 전압과 전류는 임피던스에 의하여 cosθ만큼의 위상차가 나타나는데 콘덴서는 역률 개선 목적이외 수전단에서 부하단까지의 전압강하를 감소시키는 장점이 있다.The power system load is generally composed of a combination of resistance (R) and inductive reactance (XL). The voltage and current are phase differences by cos θ depending on the impedance. There is an advantage of reducing descent.

전기설비에서 전등, 전열부하는 일반적으로 역률이 좋으나 전동기 등의 역률은 좋지 않아 전압변동 및 전력손실이 증가하는 원인이 된다. 그러므로 콘덴서 등을 부하와 병렬로 연결하면 진상전류가 흘러 역률이 개선된다.Electricity and electric heating load in electric facilities generally have good power factor, but power factor of electric motor is not good, which causes voltage fluctuation and power loss increase. Therefore, when a capacitor, etc. are connected in parallel with the load, the power factor is improved because the phase current flows.

역률을 개선하게 되면, When the power factor is improved,

전력을 공급하는 측에서는 보면 전력계통을 안정시킬 수 있고, 전력손실을 감소시킬 수 있으며, 설비용량의 효율적 운용이 가능함으로써, 투자비 및 유지관리 비용을 경감시킬 수 있다. From the power supply side, the power system can be stabilized, the power loss can be reduced, and the facility capacity can be efficiently operated, which can reduce the investment cost and the maintenance cost.

전력을 사용하는 측(수용가)에서 보면 역률이 개선됨으로서 부하전류가 감소하게 되어 같은 설비로도 설비용량에 여유가 생기게 된다. 또한 역률을 개선하면 선로 전류가 줄어들어 선로에서의 전압강하는 경감된다. The power factor is improved in the power-consuming side (the consumer), so that the load current is reduced and the facility capacity is available even in the same equipment. Improving the power factor also reduces the line current and reduces the voltage drop in the line.

전체적으로 역률개선은 전력회사 및 수용가측면에서 상호 도움이 되는 것으로서 특히 전력회사에서는 설비 합리화가 이루어지기 때문에 수용가의 역률개선을 촉진할 목적으로 기본요금에 대한 역률 할증제도를 실시하고 있다.As a whole, power factor improvement is beneficial in terms of power companies and consumers. In particular, electric power companies are rationalizing their facilities. Therefore, a power factor surcharge system is applied to basic charges in order to promote power factor improvement of customers.

분로 리액터는 무효전류의 공급량이 소비량을 초과했을 때 무효전류를 소비하게 된다. 주로 휴일이나 야간 등의 부하 소비량이 적은 경부하 시에 수전단 변압기 2차 전압상승을 억제하고 과혹한 진상운전에 의한 전기기기의 열화를 예방할 목적으로 설치한다.The shunt reactor consumes the reactive current when the supply amount of the reactive current exceeds the consumption amount. It is installed for the purpose of suppressing the secondary voltage rise of the front end transformer and preventing the deterioration of the electric equipment due to the severe phase operation when the load is low at light loads such as holidays and nighttime.

상기에서 분리리액터를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 리액터의 효율을 향상시키기 위해 리액턴스를 가변시키기 위한 모든 리액터에 적용 가능함은 물론이다.Although the separation reactor is described above as an example, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the present invention is applicable to all reactors for varying the reactance in order to improve the efficiency of the reactor.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 철심부
200: 코어부
300: 구동부
400: 연산부
100: iron core part
200: core part
300:
400:

Claims (7)

전자기 에너지의 축적에 의해 교류전류 또는 전류의 변화에 대해서 유도성인 리액턴스를 나타내는 가변 리액터에 있어서,
일정 형상으로 형성된 철심부(100);
중심선 상에 상기 철심부(100)의 이동 공간이 형성되며, 코일이 권선된 코어부(200); 및
상기 철심부(100) 또는 코어부(200)를 이동시켜 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시키는 구동부(300);
를 포함하는 가변 리액터.
1. A variable reactor exhibiting a reactance that is inducible with respect to a change in alternating current or current by accumulation of electromagnetic energy,
An iron core 100 formed in a predetermined shape;
A core part (200) in which a moving space of the iron core part (100) is formed on a center line and in which a coil is wound; And
A driving unit 300 for moving the iron core unit 100 or the core unit 200 to vary a section in which the core unit 100 and the core unit 200 overlap each other;
And a variable reactor.
제1항에 있어서,
상기 철심부(100)는
기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 가변 리액터.
The method according to claim 1,
The iron core portion 100
And is formed in a columnar shape.
제1항에 있어서,
상기 철심부(100)는
중심선이 원호 형상인 봉강 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 된 것을 특징으로 하는 가변 리액터.
The method according to claim 1,
The iron core portion 100
And the center line is formed in a bar shape having an arc shape.
제1항에 있어서,
상기 철심부(100)는
중심선이 나선 형상인 봉강 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 가변 리액터.
The method according to claim 1,
The iron core portion 100
And the center line is formed into a bar shape having a spiral shape.
제1항에 있어서,
상기 구동부(300)는
모터의 구동에 의해 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시키는 것을 특징으로 하는 가변 리액터.
The method according to claim 1,
The driving unit 300
And the section in which the core unit (200) and the core unit (100) are overlapped by the driving of the motor is changed.
제1항에 있어서,
상기 가변 리액터는
역률을 개선하기 위한 유도성인 리액턴스를 계산하는 연산부(400);
를 더 포함하며,
상기 구동부(300)는
상기 연산부(400)로부터 계산된 유도성인 리액턴스에 맞추어 상기 철심부(100)와 코어부(200)가 중첩되는 구간을 가변시키는 것을 특징으로 하는 가변 리액터.
The method according to claim 1,
The variable reactor
An operation unit 400 for calculating an inductive reactance for improving the power factor;
Further comprising:
The driving unit 300
And the section in which the core unit (100) and the core unit (200) are overlapped with each other is changed according to the induced reactance calculated from the calculation unit (400).
제6항에 있어서,
상기 연산부(400)는
Figure pat00019

Figure pat00020

Figure pat00021

Figure pat00022
Figure pat00023

(여기서, a: 철심이 존재하는 보빈의 길이, b: 철심이 존재하지 않는(공심) 보빈의 길이, N: 코일의 권선수,
Figure pat00024
: 권선이 감긴 보빈의 길이,
Figure pat00025
: 철심과 공심의 상호인덕턴스,
Figure pat00026
: 공기중 투자율,
Figure pat00027
: 공기중 철심의 비투자율)
을 이용하여 역률을 개선하기 위한 유도성인 리액턴스를 계산하는 것을 특징으로 하는 가변 리액터.
The method according to claim 6,
The operation unit 400
Figure pat00019

Figure pat00020

Figure pat00021

Figure pat00022
Figure pat00023

Where b is the length of the bobbin in which no iron core is present, N is the number of turns of the coil,
Figure pat00024
: Length of the bobbin with the winding wound,
Figure pat00025
: Mutual inductance between core and core,
Figure pat00026
: Permeability in air,
Figure pat00027
: Specific permeability of iron core in air)
Is used to calculate the induced reactance to improve the power factor.
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