KR20190044374A

KR20190044374A - 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치

Info

Publication number: KR20190044374A
Application number: KR1020170136718A
Authority: KR
Inventors: 김남순; 박영복; 최호동; 양승연
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2019-04-30

Abstract

본 발명은 가스절연변압기로부터 분석가스를 채취하는 장치에 있어서, 시료채취부와 상기 시료채취부와 가스절연변압기를 연결하는 연결부를 포함하며, 상기 가스절연변압기로부터 취득한 가스에서 불순물을 분리한 육불화황(

)을 채취하는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치와, 상기 가스절연변압기로부터 배출된 가스를 상기 시료채취부의 배관에 모으는 가스 채취단계, 상기 가스 채취단계에서 채취한 가스에서 불순물을 분리하는 불순물 분리단계, 상기 불순물 분리단계를 통해 불순물이 분리된 분리시료를 채취하는 분리시료 채취단계를 포함하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 방법에 관한 것이다.

Description

가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치{SF6 GAS SAMPLING EQUIPMENT FOR GAS INSULATED TRANSFORMER}

본 발명은 가스절연변압기의 상태진단을 위해, 불순물을 분리한 고순도

가스를 채취하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치에 관한 발명이다.

가스절연변압기 내부 이상징후 발생시 절연물인

Gas 분해에 의해 특정가스가 발생하게 되며, 이러한 특정가스의 분석기술은 변압기의 안정적 보전에 중요한 상태진단 기술이다.

이러한 가스절연변압기 상태진단 기술의 최초 공정은

가스 시료채취이며, 미소한 오류로 인한 분석결과는 향후 설비운전 방향에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 신뢰도와 정밀도가 극히 중요하게 요구된다.

Gas 시료채취는 가스변압기에 부설되어 있는 가스채취구(도 4, (a))를 통해 채취 시행되고 있으나, 가스채취구는 변압기 제작사 고유 설계를 통해 제작되는 구조의 특수성으로 직경이 서로 다른 전용 시료채취 용기함인 포집백(도 4, (b)) 사용이 불가하여, 대체물인 1회용 비닐백(도 4, (c))을 활용한 가스 시료채취, 분석 공정이 시행되고 있다. 채취, 분석 진행 중 시험장비에 의한 내구성이 극히 약한 비닐백의 소손으로 인한 대기노출로 수분, 질소, 이산화탄소 등 타 기체 혼입이 되어 분석신뢰도 저하와, 밀폐유지 미흡으로 SF6가스 추가채취대기방출로 인해 지구 온난화 문제를 유발하게 된다.

또한, 가스절연변압기 설비 형태에(3상분리, 탭절환기 분리)에 따라 시료채취를 위해 개개의 가스 채취구 커버 개방, 재설치 등 부가적 시간의 과다로 인한 업무 효율성이 저하되는 문제점이 있다.

가스절연변압기

gas의 성분분석의 신뢰도 및 업무 효율성을 향상시킬 수 있는 장치의 구조개선과 시료채취 맞춤형 전용설비를 제공하고자 한다.

본 발명은 가스절연변압기로부터 분석가스를 채취하는 장치에 있어서, 시료채취부, 시료채취부와 가스절연변압기를 연결하는 연결부를 포함하며, 가스절연변압기로부터 취득한 가스에서 불순물을 분리한 고순도 육불화황(SF6)을 채취하는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치이다.

본 발명에 따르면 가스절연변압기의

gas 시료 채취 시 이물질 및 타 기체 혼입방지로 순도 높은 시료를 채취할 수 있어 가스절연 변압기 성능검증의 신뢰도가 향상되어 이상징후 사전진단을 통해 전력설비 고장예방에 기여가 가능하다.

또한, SF6 Gas 시료 채취 공용 어댑터 채용으로 분석장비 연결 용이성을 통해 가스시료 채취 사전준비 작업의 획기적 단축이 가능하여 시료 채취 작업자의 편리성과 업무 효율성을 극대화하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치의 연결부의 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치의 시료채취부의 도면이다.
도 4는 종래의 가스절연변압기의 가스채취구(a), 가스 포집백(b), 실제 시료채취 모습(c)의 사진이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 가스절연변압기(300)로부터 분석가스를 채취하는 장치에 있어서, 시료채취부(10)와 상기 시료채취부와 가스절연변압기를 연결하는 연결부(20)를 포함하며 상기 가스절연변압기로부터 취득한 가스에서 불순물을 분리한 고순도 육불화황(SF6)을 채취하는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치(100)에 관한 것으로, 상기 고순도 육불화황이란 순도 99.9%의 육불화황을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치(100)의 구성도이고, 도 2는 상기 연결부(20)의 도면이며, 도 3은 상기 시료채취부(10)의 도면이므로, 이를 참고하여 본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 시료채취부(10)는 상기 불순물을 분리하는 벤팅부(11), 상기 불순물이 분리된 육불화황(SF6)를 채취하는 분리시료 채취부(12), 상기 가스를 상기 벤팅부와 상기 분리시료 채취부로 이송하는 이송부(15)를 포함한다.

상기 분리시료 채취부(12)는 상기 분리시료의 포집량을 조절하는 제1밸브(13), 상기 제1밸브와 시료채취 포집백(200)을 연결하는 커넥터(14)를 포함하며, 상기 제1밸브는 스크류 타입일 수 있다. 또한, 상기 가스절연변압기(300)는 가스채취구의 반대편에는 배출밸브(310)를 포함한다.

상기 커넥터(14)에는 규정 사이즈의 시료채취 포집백의 공기 주입구(210)가 삽입고정되어 상기 분리시료의 대기로의 누출이나 기타 불순물의 유입을 방지한다.

상기 벤팅부(11)는 상기 가스로부터 상기 불순물을 배출하는 배출장치, 상기 배출장치로 유출되는 상기 불순물의 배출량을 조절하는 제2밸브(11)를 포함하며, 상기 불순물은 공기 중 혼합되어있는 육불화황을 제외한 성분으로, O2, N2, H2O 등이 있다.

상기 이송부(15)는 상기 가스를 상기 벤팅부(11)와 상기 분리시료 채취부(12)로 이송시키는 배관(16)과 상기 연결부와 상기 배관을 연결하는 연결부재(17)를 포함하며 상기 배관의 선단에 상기 벤팅부가 체결되고 후단에 상기 분리시료 채취부가 체결된다.

상기 이송부(15)의 연결부재(17)는 상기 연결부의 PT니플과 견고하게 연결되도록 SUS재질의 너트와 모든 구속품과 동일하게 적용되는 신주링으로 구성되며, 상기 배관은 시료의 안정적 채취와 장비의 이동, 사용, 보관 시 손상 및 재질상태의 변형을 방지를 위해 내부식성 재질의 스테인레스를 적용하였다.

상기 분리시료 채취부(1)의 커넥터(14)는 상기 시료채취 포집백(200)의 규격(공기 주입구 직경 0.6mm)에 적합하고 탈부착이 용이하며 가스 누기를 방지하도록 내부에 오링이 설치된 hose커넥터를 적용하였다.

상기 연결부(20)는 상기 가스절연변압기 가스 채취구에 체결되는 채취구 커버(21), 상기 채취구 커버와 체결되어 상기 가스의 누기 또는 불순물의 유입을 방지하는 실링(22),

상기 시료채취부와 연결되는 어댑터(23), 상기 어댑터를 밀폐 또는 개방하는 어댑터캡(24)을 포함한다.

상기 채취구 커버(21)는 상기 시료채취부 방향으로 관통된 관통홀(25)을 포함하며 상기 관통홀에는 PT니플(26)이 내접 고정되며, 상기 어댑터는 규정 사이즈의 상기 시료채취 포집백(200)의 공기 주입구(210)가 삽입고정된다.

상기 연결부(20)는 종래의 분석가스 채취 시, 볼트 너트를 풀고 커버를 분리해야 하는 공정을 제거하고, 용도의 다양성을 충족시키기 위해 밀폐형 구조에서 멀티형 구조로 변경하였다. 즉, 상기 채취구 커버(21)를 개조하여 상기 관통홀(25)에 연결 PT니플(26)을 설치하여 분석가스 시료채취 시에는 상기 시료채취부(10)를 연결하여 사용하고, 가스배기 점검 및 가스 충전 시에는 상기 시료채취부를 분리하여 사용할 수 있도록 하였으며, 상기 어댑터(23)에 상기 시료채취부에서 공용 사용되는 규격(1/4")의 SUS재질의 연결 PT니플을 설치하였다.

다음은 본 발명에 따른 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치를 이용한 시료채취 방법으로, 상기 가스절연변압기(300)로부터 배출된 가스를 상기 시료채취부(10)의 배관(16)에 모으는 가스 채취단계, 상기 가스 채취단계에서 채취한 가스에서 불순물을 분리하는 불순물 분리단계, 상기 불순물 분리단계를 통해 불순물이 분리된 분리시료를 채취하는 분리시료 채취단계를 포함한다.

상기 가스 채취단계에서는 상기 가스절연변압기의 배출밸브(310)를 열고 상기 시료채취부(10)의 제1밸브(13) 및 제2밸브(11)를 잠가 상기 배관(16) 내 상기 가스를 모으고, 상기 불순물 분리단계에서는 상기 제1밸브를 잠그고 상기 제2밸브를 열어 상기 배관 내 가스에서 상기 불순물을 분리하며, 상기 분리시료 채취단계에서는 상기 제2밸브를 잠그고 상기 제1밸브를 열어 상기 시료채취 포집백(200)에 상기 분리시료를 채취한다.

상기 불순물 분리단계와 상기 분리시료 채취단계는 상기 가스절연변압기의 배출밸브(310)를 연 상태에서 상기 제1밸브(13)와 상기 제2(11)밸브는 서로 번갈아 가며 개폐한다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치
200 : 시료채취 포집백
300 : 가스절연변압기
210 : 공기 주입구
310 : 배출밸브
10 : 시료채취부
20 : 연결부
11 : 제2밸브(벤팅부)
12 : 분리시료 채취부
13 : 제1밸브
14 : 커넥터
15 : 이송부
16 : 배관
17 : 연결부재
21 : 채취구 커버
22 : 실링
23 : 어댑터
24 : 어댑터캡
25 : 관통홀
26 : PT니플

Claims

가스절연변압기로부터 분석가스를 채취하는 장치에 있어서,
시료채취부;
상기 시료채취부와 가스절연변압기를 연결하는 연결부; 를 포함하며
상기 가스절연변압기로부터 취득한 가스에서 불순물을 분리한 육불화황(
)을 채취하는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치.
제1항에 있어서,
상기 시료채취부는
상기 불순물을 분리하는 벤팅부;
상기 불순물이 분리된 육불화황(
)를 채취하는 분리시료 채취부;
상기 가스를 상기 벤팅부와 상기 분리시료 채취부로 이송하는 이송부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치.
제2항에 있어서,
상기 분리시료 채취부는
상기 분리시료의 포집량을 조절하는 제1밸브;
상기 제1밸브와 연결되어 시료채취 포집백을 고정시키는 커넥터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1밸브는 스크류 타입인 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치.
제3항에 있어서,
상기 커넥터에는 상기 시료채취 포집백의 공기 주입구가 삽입고정되는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치.
제2항에 있어서,
상기 벤팅부는
상기 가스로부터 상기 불순물을 흡수하는 흡수장치;
상기 흡수장치로 유입되는 상기 불순물의 포집량을 조절하는 제2밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치.
제6항에 있어서,
상기 불순물은 공기 중 포함된 육불화황(
)을 제외한 성분인 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치.
제2항에 있어서,
상기 이송부는
상기 가스를 상기 벤팅부와 상기 분리시료 채취부로 이송시키는 배관;
상기 연결부와 상기 배관을 연결하는 연결부재; 를 포함하며
상기 배관의 선단에 상기 벤팅부가 체결되고 후단에 상기 분리시료 채취부가 체결되는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치.
제1항에 있어서,
상기 연결부는
상기 가스절연변압기 가스 채취구에 체결되는 채취구 커버;
상기 채취구 커버와 체결되어 상기 가스의 누기 또는 불순물의 유입을 방지하는 실링;
상기 시료채취부와 연결되는 어댑터;
상기 어댑터를 밀폐 또는 개방하는 어댑터캡; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치.
제9항에 있어서,
상기 채취구 커버는 상기 시료채취부 방향으로 관통된 관통홀; 을 포함하며
상기 관통홀에는 PT니플이 내접 고정되는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치.
제9항에 있어서,
상기 어댑터는 시료채취 포집백의 공기 주입구가 삽입고정되는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 가스절연변압기 분석가스 시료채취 장치를 이용한 시료채취 방법에 있어서,
가스절연변압기로부터 배출된 가스를 시료채취부의 배관에 모으는 가스 채취단계;
상기 가스 채취단계에서 채취한 가스에서 불순물을 분리하는 불순물 분리단계;
상기 불순물 분리단계를 통해 불순물이 분리된 분리시료를 채취하는 분리시료 채취단계; 를 포함하며
상기 분리시료는 육불화황(
)인 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 방법.
제12항에 있어서,
상기 가스 채취단계는
상기 가스절연변압기의 배출밸브를 열고 상기 시료채취부의 제1밸브 및 제2밸브를 잠가 상기 배관 내 상기 가스를 모으는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 방법.
제12항에 있어서,
상기 불순물 분리단계는
상기 시료채취부의 제1밸브를 잠그고 제2밸브를 열어 상기 배관 내 가스에서 상기 불순물을 분리하는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 방법.
제12항에 있어서,
상기 분리시료 채취단계는
상기 시료채취부의 제2밸브를 잠그고 제1밸브를 열어 시료채취 포집백에 상기 분리시료를 채취하는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 방법.
제12항에 있어서,
상기 불순물 분리단계와 상기 분리시료 채취단계는 상기 가스절연변압기의 배출밸브를 연 상태에서 진행하는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 방법.
제14항 및 제15항에 있어서,
상기 제1밸브와 상기 제2밸브는 서로 번갈아 가며 개폐되는 것을 특징으로 하는 가스절연변압기 분석가스 시료채취 방법.