KR20210107933A - 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치 - Google Patents

기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변압기의 변압비를 제어하는 탭 절환기 제어장치를 기존의 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용하여 제어기의 일부를 수정하는 과정만으로 전자식 탭 절환기 제어장치로 활용할 수 있는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제어기는 기계식 탭 절환기 제어장치의 계산모듈을 상기 측정부로부터 수신받은 측정값에서 순간 실효값(rms) 값을 계산하고 계산한 전압을 기준 전압과 비교하여 차이를 계산하는 계산모듈로 교체하고, 상기 계산모듈에서 계산한 전압 차를 양자값으로 변환하는 양자화기와, 상기 탭 절환기를 구성하는 각 스위치의 정보가 저장된 룩업 테이블을 추가하는 것을 특징으로 한다.

Description

기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치{device for controlling tap changing transformer using controlling device of the mechamical tap changing transformer}
본 발명은 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변압기의 변압비를 제어하는 탭 절환기 제어장치를 기존의 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용하여 제어기의 일부를 수정하는 과정만으로 전자식 탭 절환기 제어장치로 활용할 수 있는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소에서 생산되는 전력은 송전선로를 거쳐 변전소로 공급되고 다시 배전변전소에서 배전선로를 거쳐 각 수용가에 공급된다.
이렇게 전력생산 및 판매는 공공기관에서 독점하다가 최근 전력판매시장을 민간에게 개방함으로써 민간발전사업자가 늘어나는 추세에 있으며, 민간발전업체에서는 신재생에너지 발전이 증가하고 있다.
그러나, 민간발전사업자체에 의한 배전발전이 시간적으로 불균등하여 민간발전사업자에 의한 배전선로의 전압변동이 문제가 되고 있다.
그러므로, 수요가 많이 요구되어 저렴한 가격과 고품질을 요구하는 전압제어장치는 변압기 탭절환 장치가 각광을 받고 있는데, 변압기 탭절환장치는 초기에 기계식 OLTC(ON load Tap Changer)가 주로 사용되고 있었으나 탭절환속도가 빠르고 탭절환시 무정전 및 유지보수에 우수한 전압보상성능향상이 가능하다는 점에서 전자식 스위치를 이용한 탭절환장치가 많이 사용되고 있는 추세에 있다.
그리고, 도 1는 종래 탭 절환장치 제어회로의 일 예시도를 나타낸 것으로, 전원부(12)에서 공급되는 전원은 탭 절환기(14)에서 소정 레벨의 전압으로 변환된 후 부스(BUS)와 피더를 통해 부하(16)로 공급된다. 피더에는 선로 저항(R)과 선로 임피던스(X)가 존재한다. 탭 절환기(14)의 출력전류와 출력전압을 변류기(CT)와 계기용 변압기(VT)가 감지하여 제어기(15)로 입력하며, 제어기(15)에서는 입력되는 탭절환기(14)의 출력전류와 출력전압에 따라 탭 절환기(14)의 탭을 절환하게 된다.
여기서, 탭 절환기(14)에서 출력전압(Vs)이 출력되면 선로에서 전압강하가 발생되어 실제 부하(16)에는 부하전압(Vm)이 인가된다. 그래서 부하(16)의 전압을 원하는 전압으로 맞추기 위해서는 탭절환기(14)의 출력단에 설치되는 계기용 변압기(VT)와 변류기(CT)가 전압과 전류 파형을 측정하여 전압과 전류의 위상차를 구하고, 이를 통해 전송선로의 임피던스를 산출하며, 아울러 부하에 원하는 전압을 인가하기 위해서는 측정된 전류와 산출한 임피던스를 곱하여 전압강하를 고려한 탭 절환기(14)의 탭을 조정함으로써 출력전압을 결정하게 된다.
이때, 빈번한 작동을 피하기 위해 탭 절환기(14)의 출력값이 데드밴드부에 설정된 데드밴드 이상에서 일정 시간을 유지하는 경우에 탭 절환기(14)가 탭을 한단계 올리거나 내리도록 되어 있을 뿐만 아니라 두단계 이상 올리거나 내려야 하는 경우에도 한단계씩 올리거나 내리도록 되어 있어, 탭 절환시 소요시간이 많이 걸리는 문제점이 있었다.
그래서, 한번에 탭 절환기의 스위치를 단단계를 변경할 수 있는 전자식 탭 절환기 제어장치가 개발되었는데, 이때문에 기계식 탭 절환기 제어장치가 버려지게 되는 문제점이 있었다.
한국등록특허 10-1973952
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 버려지는 기계식 탭 절환기 제어장치를 구성하는 제어기에 기계식 탭 절환기 제어장치의 계산모듈을 상기 측정부로부터 수신받은 측정값에서 순간 실효값(rms) 값을 계산하고 계산한 전압을 기준 전압과 비교하여 차이를 계산하는 계산모듈로 교체하고, 상기 계산모듈에서 계산한 전압 차를 양자값으로 변환하는 양자화기와, 상기 탭 절환기를 구성하는 각 스위치의 정보가 저장된 룩업 테이블을 추가하여 전자식 탭 절환기 제어장치로 활용할 수 있도록 하는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치를 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 변압기의 2차측 코일로 출력되는 전압 및 전류를 감지하여 변압기의 변압비를 조절하는 탭 절환기를 제어하여 출력되는 전압이 기준전압을 유지할 수 있도록 하는데, 탭 절환기를 구성하는 각 스위치를 제어할 때, 전류가 0이 되는 타이밍에서 스위치가 OFF 되도록 하고, 전압이 0이 되는 타이밍에서 스위치가 ON되도록 제로크로싱 모듈을 통하여 제어함으로써, 스위치에 가해지는 부하를 줄여 주어 내구성을 높이게 되며 부하가 줄어듦에 따라 소모되는 에너지를 절감할 수 있는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 목적은 변압기의 변압비를 제어하기 위한 탭 절환기를 제어하는 제어기에 양자화기를 구비하여 측정부를 통하여 측정한 전압과 기준 전압과의 차이 값을 양자화하고, 양자화된 수치를 통하여 룩업 테이블을 통하여 현재의 작동하는 스위치와 구동할 스위치의 정보를 판단하도록 함으로써, 신속하게 스위치를 특정하여 제어할 수 있는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치를 제공하는 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;
변압기의 2차측 코일로 출력되는 전압 및 전류를 측정하는 측정부와, 상기 변압기에 연결되어 변압기의 변압비를 조절하는 탭 절환기와, 상기 측정부에서 측정한 측정값을 통하여 상기 변압기의 2차측 코일로 출력되는 전압이 기준전압에서 설정된 범위를 벗어나지 않도록 탭 절환기를 제어하는 제어기로 이루어지는 기계식 탭 절환기 제어장치의 제어기를 수정하여 전자식 탭 절환기를 제어하기 위한 전자식 탭 절환기 제어장치로 활용하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어기는 기계식 탭 절환기 제어장치의 계산모듈을 상기 측정부로부터 수신받은 측정값에서 순간 실효값(rms) 값을 계산하고 계산한 전압을 기준 전압과 비교하여 차이를 계산하는 계산모듈로 교체하고, 상기 계산모듈에서 계산한 전압 차를 양자값으로 변환하는 양자화기와, 상기 탭 절환기를 구성하는 각 스위치의 정보가 저장된 룩업 테이블을 추가하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어기는 기계식 탭 절환기의 DB(데드 밴드)블럭을 사용하여 상기 계산모듈에서 계산한 기준 전압과의 차이가 데드 밴드보다 같거나 작을 경우에는 탭 절환을 진행하지 않도록 하고, 상기 계산모듈에서 계산한 기준 전압과의 차이가 데드 밴드보다 클 경우에는 탭 절환을 진행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제어기에는 룩업 테이블을 통하여 확정된 스위치를 제어하기 위한 타이밍을 계산하는 제로크로싱 모듈이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제로크로싱 모듈은 상기 측정부를 통하여 수신한 전류의 파형을 샘플링하여 전류가 0이 되는 타이밍에 현재 동작하는 스위치를 OFF 시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제로 크로싱 모듈은 상기 측정부를 통하여 수신한 전압의 파형을 샘플링하여 전압이 0이 되는 타이밍에 변경할 스위치를 ON시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 양자화기는 양자화를 위한 범위를 데드 밴드의 범위에 대응되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 버려지는 기계식 탭 절환기 제어장치를 구성하는 제어기에 기계식 탭 절환기 제어장치의 계산모듈을 상기 측정부로부터 수신받은 측정값에서 순간 실효값(rms) 값을 계산하고 계산한 전압을 기준 전압과 비교하여 차이를 계산하는 계산모듈로 교체하고, 상기 계산모듈에서 계산한 전압 차를 양자값으로 변환하는 양자화기와, 상기 탭 절환기를 구성하는 각 스위치의 정보가 저장된 룩업 테이블을 추가하여 전자식 탭 절환기 제어장치로 활용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 변압기의 2차측 코일로 출력되는 전압 및 전류를 감지하여 변압기의 변압비를 조절하는 탭 절환기를 제어하여 출력되는 전압이 기준전압을 유지할 수 있도록 하는데, 탭 절환기를 구성하는 각 스위치를 제어할 때, 전류가 0이 되는 타이밍에서 스위치가 OFF 되도록 하고, 전압이 0이 되는 타이밍에서 스위치가 ON되도록 제로크로싱 모듈을 통하여 제어함으로써, 스위치에 가해지는 부하를 줄여 주어 내구성을 높이게 되며 부하가 줄어듦에 따라 소모되는 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 변압기의 변압비를 제어하기 위한 탭 절환기를 제어하는 제어기에 양자화기를 구비하여 측정부를 통하여 측정한 전압과 기준 전압과의 차이 값을 양자화하고, 양자화된 수치를 통하여 룩업 테이블을 통하여 현재의 작동하는 스위치와 구동할 스위치의 정보를 판단하도록 함으로써, 신속하게 스위치를 특정하여 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기계식 탭 절환장치의 제어회로의 개념도이다.
도 2 및 도 3은 종래의 기계식 탭 절환장기 제어장치의 제어 과정을 보여주는 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치의 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치의 블럭도이다.
도 6은 본 발명에 따른 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치의 양자화기의 입력 및 출력 특성을 보여주는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.
도 2 및 도 3은 기계식 탭 절환장기 제어장치의 제어 과정을 보여주는 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치의 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치의 블럭도이고, 도 6은 본 발명에 따른 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치의 양자화기의 입력 및 출력 특성을 보여주는 그래프이다.
우선, 통상의 기계식 탭 절환기 제어장치의 제어 과정을 살펴보면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 사인파 정상 상태에서의 탭 처리 변압기 전압은 다음과 같다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기에서 V 1, V 2 및 I2 는 각각 일차 전압 위상, 이차 전압 위상 그리고 이차 전류 위상이다. 변압기의 이차 권선에 대한 일차 비율 a는 탭 위치를 절환함으로서 변경 할 수 있다. Z T(a)는 자연적으로 a에 의존하는 변압기의 이차 기준 직렬 임피던스의 합이다. 절환 탭은 a를 변경시킨다. 탭이 변압기 일차 측에 위치하고 선형으로 설계 된 경우, 탭절환과 함께 a를 변경하는 것은 다음과 같이 표현된다.
[수학식 2]
a = a 0 + n△a
여기에서 a 0은 이차 권선에 대한 일차 비율이다. △a는 일 단계에서의 a의 변경이며 n은 탭 위치의 수(n 은 -n Mac 에서 +n Max으로 변화한다)이다. 탭 위치 수는 다음과 같이 변화한다.
[수학식 3]
n(i) = n(i-1) + b(i)
여기에서 b 는 모터 구동기의 출력 신호이며 -1 혹은 0 혹은 1이다. 지수 i 는 현재 위치 그리고 지수 (i - 1) 는 이전 위치를 의미한다. 신호 b는 모터 구동 장치로 인한 시간 지연(Tm) 후 탭절환 메커니즘에 적용된 중앙 제어 장치 c의 실제 출력신호이다. 따라서 b는 다음과 같이 설명 할 수 있다.
[수학식 4]
b(t) = c(t, Tm)
조절 모선은 변압기의 이차 코일에서 부하사이에 위치하여 계기용 변압기 및 변류기로 측정하는 포인트로서, 변압기의 이차측에서 멀리 있을 경우, 송전선 전압강하는 다음과 같이 모델링 된다.
[수학식 5]
V2m = V2 - I2ZC
여기에서 V2m은 조절 모선 전압 위상이며 ZC는 변압기 이차 측과 조절 모선 간의 전송선 임피던스이다. 전압 진폭 V2m는 기준 전압(V2r)과 비교하고 차이(△V)는 c를 결정하기 위한 중앙제어 장치에게 주 데이터를 제공한다.
[수학식 6]
△V = V2r -｜V2m｜
도 2는 기존 제어 장치시스템이 온 오프 제어 장치로서 △V 값에 근거하여 c를 선택하고 Td 지연시간 후 탭절환기에 적용 되는 것을 나타내고 있다. Td 지연은 항시 지연이 아니나 △V를 증가시킴으로써 감소된다.
한편, 본 발명은 송전선으로부터 전력을 공급받아 전력을 공급하는 변압기의 변압비를 제어하는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치에 관한 것으로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 그 구성은 변압기(100)의 2차측 코일로 출력되는 전압 및 전류를 측정하는 측정부(120)와 상기 변압기(100)에 연결되어 변압기(100)의 변압비를 조절하는 탭 절환기(110)와 상기 측정부(120)에서 측정한 측정값을 통하여 상기 탭 절환기(110)를 제어하는 제어기(200)로 이루어진다.
여기서, 상기 변압기(100)는 송전선으로부터 전원을 공급받아 부하로 공급할 때, 부하에 대응되는 전압으로 조절하여 출력하게 되는데, 상기 제어기(200)는 외부의 요인으로 인하여 전력선으로부터 공급되는 전압이 갑자기 커지는 등의 다양한 요인에 의해 변압기(100)에서 출력되는 전압이 변화될 경우, 변압기(100)의 변압비를 조절하여 출력되는 전압이 부하에 대응되도록 설정된 기준 전압에서 허용된 범위를 벗어나지 않도록 제어하여 안정적으로 전력을 공급하게 된다.
그리고, 상기 변압기(100)의 변압비를 제어하는 탭 절환기(110)를 제어하는 제어기(200)는 기계식 탭 절환기 제어장치의 계산모듈(미도시)을 상기 측정부(120)로부터 수신받은 측정값에서 순간 실효값(rms) 값을 계산하고 계산한 전압을 기준 전압과 비교하여 차이를 계산하는 계산모듈(210)로 교체하고, 상기 계산모듈(210)에서 계산한 전압 차를 양자값으로 변환하는 양자화기(220)와, 상기 탭 절환기(110)를 구성하는 각 스위치의 정보가 저장된 룩업 테이블(230)을 추가하여 이루어진다.
여기서, 상기 제어기(200)는 상기 양자화기(220)에서 도출된 양자화값과 현재 작동하고 있는 스위치의 정보를 통하여 상기 룩업 테이블(230)에 저장된 각 스위치의 정보를 고려하여 변경하여야 할 최적의 스위치의 선택하게 된다.
물론, 상기 변압기(100)에서 출력되는 전압과 기준 전압의 차이가 설정된 허용범위 이내라면 양자화기(220)를 통하여 도출되는 양자값은 0이되어 별도의 스위칭 동작은 진행하지 않게 되는 것은 당연하다.
즉, 본원 발명인 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치는 부하로 전력을 공급하기 위하여 변압기(100)를 통하여 출력되는 전압이 부하에서 허용할 수 있는 허용치 이내일 경우에는 변압비를 조절하지 않고 전력을 공급하게 되고, 허용치를 넘을 경우에는 허용치 이내의 전압으로 조절하여 출력하여야 한다.
이러한 허용치를 데드 밴드(Dead Band, DB)라고 하는데, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 양자화기(220)에서 입력되는 전압의 차를 양자화할 때, 사용하는 범위는 상기 데드 밴드에 대응되도록 설정하게 되어 변압기(100)의 변압비를 부하의 허용 전압에 맞게 적절하게 조절하게 된다.
또한, 상기 변압기(100)의 변압비를 제어하는 탭 절환기(110)를 구성하는 각 탭에 의해 변화하는 변압비 역시 상기 데드 밴드에 대응되도록 형성되어 변압기(100)를 통하여 출력되는 전압을 부하의 허용 전압에 맞도록 안정적으로 조절할 수 있게 된다.
그리고, 상기 제어기(200)를 구성하는 DB 블럭(250)은 기계식 탭 절환기 제어장치에 구비된 구성으로서, 상기 계산모듈(210)을 통하여 출력되는 기준 전압과 전압의 순간 실효값과의 차를 데드 밴드와 비교하여 탭 전환의 진행 여부를 판단하게 된다.
즉, 상기 DB 블럭(250)은 상기 계산모듈(210)에서 계산한 기준 전압과의 차이가 데드 밴드보다 같거나 작을 경우에는 탭 절환을 진행하지 않도록 하고, 상기 계산모듈(210)에서 계산한 기준 전압과의 차이가 데드 밴드보다 클 경우에는 탭 절환을 진행하도록 하여 전술한 양자화기(220)로 계산모듈(210)에서 계산한 값을 전송하게 된다.
한편, 상기 측정부(120)는 변압기(100)의 2차측 코일을 통하여 출력되는 출력단의 전압을 측정하기 위한 계기용 변압기와 2차측 코일을 통하여 출력되는 전류를 측정하기 위한 변류기로 이루어진다.
여기서, 상기 계산모듈(210)은 단순히 순간적인 전압 및 전류값을 특정하는 것이 아니라, 상기 측정부(120)로부터 측정된 측정값을 통하여 전압 및 전류의 실효값(rms)를 계산하고 이렇게 계산된 전압의 실효값과 기준 전압과의 차를 도출하게 된다.
그리고, 상기 제어기(200)에는 상기 룩업 테이블(230)을 통하여 확정된 스위치(현재의 스위치 및 변경할 스위치)를 제어하기 위한 타이밍을 계산하는 제로크로싱 모듈(240)이 더 구비되는데, 상기 제로크로싱 모듈(240)에 의해 탭 절환기(110)를 구성하는 스위치를 정확한 타이밍에 절환되도록 하여 스위치에 가해지는 부하를 최소화하고 낭비되는 에너지를 절감할 수 있게 된다.
즉, FET와 같은 전자적인 스위치는 OFF 상태에서 ON 상태로 스위칭하거나, ON 상태에서 OFF 상태로 스위칭할 때 시간이 소요되며, 이러한 스위칭시에 에너지의 손실이 발생하게 된다.
예를 들면, ON 상태에서 전류가 흐르는 상태에서 OFF 신호를 인가하게 되면 스위치가 천천히 OFF 상태로 변하게 되는데, 이론상 ON 상태의 스위치 양단의 전압은 0V이지만 단번에 변하는 것이 아니라 일정 시간을 두고 스위칭되면 스위치의 양단에 조금씩 전압이 걸리게 되어 V·I 만큼의 에너지가 소비되게 된다.
이렇게 소비되는 에너지는 스위치에서 열로 방출되는데, 이 에너지가 커지게 되면 스위치가 열로 인하여 손상되거나 심할경우 타버리는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 기존의 기계식 탭 절환기 제어장치의 제어부에 추가로 구비한 상기 제로크로싱 모듈(240)을 통하여 정확한 타이밍에 스위칭 되도록 제어하여 스위치를 통하여 소모되는 에너지를 최소화하고 스위치의 부하를 줄여줌으로써, 스위치의 내구성을 높이게 된다.
한편, 상기 변압기(100)를 통하여 출력되는 전압과 기준 전압과의 차이가 데드 밴드보다 커서 변압비를 조절하여야 할 경우, 상기 제로크로싱 모듈(240)은 현재 동작하고 있는 스위치는 OFF 시키고, 적절한 변압비를 설정할 스위치(변경할 스위치)는 ON 시키도록 제어하게 된다.
여기서, 상기 제로크로싱 모듈(240)은 상기 측정부(120)를 통하여 수신한 전류의 파형을 샘플링하여 전류가 0이 되는 타이밍에 현재 동작하는 스위치를 OFF 시키도록 제어하여 스위치에 가해지는 부하를 줄이면서 에너지의 낭비를 줄이게 된다.
또한, 상기 제로크로싱 모듈(240)은 상기 측정부(120)를 통하여 수신한 전압의 파형을 샘플링하여 전압이 0이 되는 타이밍에 변경할 스위치를 ON시키도록 제어하여 스위치에 가해지는 부하를 줄이면서 에너지의 낭비를 줄이게 된다.
즉, 송전선으로부터 공급받아 부하로 공급하는 전력은 교류이므로 특정 파형을 가지게 되어 각 전압과 전류의 파형을 확인하여 0이 되는 점에서 스위치징 동작이 완료될 수 있도록 제어하여 스위치에 가해지는 부하를 줄여주게 된다.
따라서, 스위치를 통하여 낭비되는 에너지를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 스위치의 내구성을 높일 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
본 발명은 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변압기의 변압비를 제어하는 탭 절환기 제어장치를 기존의 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용하여 제어기의 일부를 수정하는 과정만으로 전자식 탭 절환기 제어장치로 활용할 수 있는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치에 관한 것이다.
100 : 변압기 110 : 탭 절환기
120 : 측정부 200 : 제어기
210 : 계산모듈 220 : 양자화기
230 : 룩업 테이블 240 : 제로크로싱 모듈

Claims (7)

  1. 변압기의 2차측 코일로 출력되는 전압 및 전류를 측정하는 측정부와, 상기 변압기에 연결되어 변압기의 변압비를 조절하는 탭 절환기와, 상기 측정부에서 측정한 측정값을 통하여 상기 변압기의 2차측 코일로 출력되는 전압이 기준전압에서 설정된 범위를 벗어나지 않도록 탭 절환기를 제어하는 제어기로 이루어지는 기계식 탭 절환기 제어장치의 제어기를 수정하여 전자식 탭 절환기를 제어하기 위한 전자식 탭 절환기 제어장치로 활용하는 것을 특징으로 하는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 기계식 탭 절환기 제어장치의 계산모듈을 상기 측정부로부터 수신받은 측정값에서 순간 실효값(rms) 값을 계산하고 계산한 전압을 기준 전압과 비교하여 차이를 계산하는 계산모듈로 교체하고,
    상기 계산모듈에서 계산한 전압 차를 양자값으로 변환하는 양자화기와, 상기 탭 절환기를 구성하는 각 스위치의 정보가 저장된 룩업 테이블을 추가하는 것을 특징으로 하는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는 기계식 탭 절환기의 DB(데드 밴드)블럭을 사용하여 상기 계산모듈에서 계산한 기준 전압과의 차이가 데드 밴드보다 같거나 작을 경우에는 탭 절환을 진행하지 않도록 하고,
    상기 계산모듈에서 계산한 기준 전압과의 차이가 데드 밴드보다 클 경우에는 탭 절환을 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어기에는 룩업 테이블을 통하여 확정된 스위치를 제어하기 위한 타이밍을 계산하는 제로크로싱 모듈이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제로크로싱 모듈은 상기 측정부를 통하여 수신한 전류의 파형을 샘플링하여 전류가 0이 되는 타이밍에 현재 동작하는 스위치를 OFF 시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제로 크로싱 모듈은 상기 측정부를 통하여 수신한 전압의 파형을 샘플링하여 전압이 0이 되는 타이밍에 변경할 스위치를 ON시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치
  7. 제2항에 있어서,
    상기 양자화기는 양자화를 위한 범위를 데드 밴드의 범위에 대응되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 기계식 탭 절환기 제어장치를 활용한 전자식 탭 절환기 제어장치
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