KR20210154013A - Cooling apparatus, cooling system, control method for cooling appartus, and control method for cooling system - Google Patents

Cooling apparatus, cooling system, control method for cooling appartus, and control method for cooling system Download PDF

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KR20210154013A KR1020200071101A KR20200071101A KR20210154013A KR 20210154013 A KR20210154013 A KR 20210154013A KR 1020200071101 A KR1020200071101 A KR 1020200071101A KR 20200071101 A KR20200071101 A KR 20200071101A KR 20210154013 A KR20210154013 A KR 20210154013A
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Abstract

The present invention relates to a pocket-type cooling device and method for a transformer for power. The device comprises: a cooling medium tank for accommodating a cooling medium; a cooling pad including a circulation path of the cooling medium accommodated in the cooling medium tank; and a pocket unit including an accommodating space of the cooling pad and an opening unit for drawing and withdrawing the cooling pad into and out of the cooling pad accommodating space. The cooling efficiency can be improved by converting the transformer cooling concept from indirect cooling to direct cooling by the cooling device for the transformer for power.

Description

전력용 변압기 냉각 장치, 냉각 시스템, 냉각 장치의 제어 방법, 및 냉각 시스템의 제어 방법{COOLING APPARATUS, COOLING SYSTEM, CONTROL METHOD FOR COOLING APPARTUS, AND CONTROL METHOD FOR COOLING SYSTEM}COOLING APPARATUS, COOLING SYSTEM, CONTROL METHOD FOR COOLING APPARTUS, AND CONTROL METHOD FOR COOLING SYSTEM}

실시예는 전력용 변압기 냉각 장치, 냉각 시스템, 냉각 장치의 제어 방법, 및 냉각 시스템의 제어 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 전력용 변압기 외벽에 설치되는 포켓 형태의 전력용 변압기 냉각 장치, 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템, 냉각 장치의 제어 방법, 및 냉각 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a power transformer cooling device, a cooling system, a control method of a cooling device, and a control method of a cooling system, and more particularly, a pocket-type power transformer cooling device installed on an outer wall of a power transformer, power It relates to a cooling system including a transformer cooling device, a control method of the cooling device, and a control method of the cooling system.

일반적으로 글로벌 경제성장에 의한 전력 수요 증가와 전력기기 제작 기술 발전으로 인해 전력용 변압기는 대용량화 되고 있는 추세이다. In general, power transformers are increasing in capacity due to an increase in power demand due to global economic growth and development of power device manufacturing technology.

이런 대용량 고전압 변압기의 경우에 많은 열이 발생하기 때문에 별도의 냉각 장치가 필요하다. In the case of such a large-capacity high-voltage transformer, a separate cooling device is required because a lot of heat is generated.

전력용 변압기의 냉각을 위한 냉각 장치는 방열기(Radiator), 냉각 팬, 펌프, 열 교환기, Cooling Tower 등이 있다. 방열기(Radiator)는 절연유를 외부공기에 의한 열교환을 통해 냉각시키기 위한 절연유 순환장치이다. 이때 냉각기(Cooler)는 절연유를 강제적으로 냉각시키기 위한 장치로 공기를 강제로 대류 시켜 열교환을 하는 공냉식과 물을 강제로 대류시켜 열교환을 하는 수냉식이 있다.A cooling device for cooling a power transformer includes a radiator, a cooling fan, a pump, a heat exchanger, and a cooling tower. A radiator is an insulating oil circulation device for cooling insulating oil through heat exchange with external air. At this time, the cooler is a device for forcibly cooling the insulating oil, and there are an air-cooled type that conducts heat exchange by forcibly convelating air and a water-cooling type that performs heat exchange by forcibly convelating water.

펌프는 절연유 또는 물을 강제로 순환시키기 위한 장치이고, 열 교환기는 절연유와 차가운 물과의 온도차에 의해 열교환을 할 수 있는 장치이다. A pump is a device for forcibly circulating insulating oil or water, and a heat exchanger is a device that can exchange heat by the temperature difference between insulating oil and cold water.

또한, Cooling Tower는 냉각공기 또는 냉각수를 얻기 위해 지상 위에 설치하는 냉각 탑이다. In addition, a cooling tower is a cooling tower installed above the ground to obtain cooling air or cooling water.

한편, 전력용 변압기 온도 상승방지를 위해 사용하고 있는 냉각 방법은 공기냉각, 수냉각, 냉매 냉각 방식 등이 있다On the other hand, the cooling method used to prevent the temperature rise of the power transformer is air cooling, water cooling, refrigerant cooling method, etc.

공기 냉각 방식은 변압기 권선과 철심 등에서 발생한 열은 전도 및 대류에 의해 절연유에 전달되어 절연유 온도를 상승시키게 된다. 이렇게 절연유 온도가 상승하게 되면 절연유의 열이 변압기 외함과 방열기에 전달됨으로써 외함과 방열기 표면에서의 방사와 공기 대류에 의해 절연유를 냉각시키는 방식으로 자냉식과 풍냉식이 있다. 자냉식은 온도에 의한 공기 밀도 차에 의해 공기가 자연적으로 순환(자연대류)하면서 냉각시키는 방식이고, 풍냉식은 냉각팬을 설치하여 공기를 강제적으로 순환(강제대류)시켜 냉각시키는 방식이다. In the air cooling method, heat generated from the transformer windings and iron core is transferred to the insulating oil by conduction and convection to increase the temperature of the insulating oil. When the temperature of the insulating oil rises in this way, the heat of the insulating oil is transferred to the transformer enclosure and radiator, so that the insulating oil is cooled by radiation and air convection from the surface of the enclosure and radiator. The self-cooling type is a method of cooling while air is naturally circulated (natural convection) by the difference in air density due to temperature, and the wind cooling type is a method of cooling the air by forcibly circulating (forced convection) by installing a cooling fan.

그리고 수냉각방식은 변압기 본체 외부에 여러 개의 수관을 설치하여 수관 내부에 물을 통과시켜서 절연유를 냉각시키는 방식으로 유입수냉식과 송유수냉식이 있다. 유입수냉식은 변압기 외함 내부에 수관을 여러 개 설치하고 수관에 물을 통과시켜 절연유를 냉각하는 방식이고, 송유수냉식은 변압기 본체 외부에 냉각기를 설치하여 냉각하는 방식으로 냉각기 내부에는 냉각수관이 설치되어 있어 절연유가 냉각수관 내부의 유통로를 통해 흐름으로써 절연유 온도를 낮추게 된다.And the water cooling method is a method in which several water pipes are installed outside the transformer body to pass water through the water pipes to cool the insulating oil. The inflow water cooling method is a method in which several water pipes are installed inside the transformer enclosure and water passes through the water pipes to cool the insulating oil. As the insulating oil flows through the flow path inside the cooling water pipe, the temperature of the insulating oil is lowered.

표1과 같이 유입형 변압기 냉각 방식은 다양하게 가능하다.As shown in Table 1, various methods of cooling the oil-immersed transformer are possible.

냉각방식cooling method 표시기호indicator 냉각방식cooling method 유입 자냉식Inflow self-cooling ONAN; Oil Natural Air NaturalONAN; Oil Natural Air Natural 절연유 및 공기의 자연순환에 의한 냉각Cooling by natural circulation of insulating oil and air 유입 풍냉식Inlet wind cooling ONAF; Oil Natural Air ForcedONAF; Oil Natural Air Forced 절연유-자연순환, 공기-강제순환에 의한 냉각Insulation oil - natural circulation, air - cooling by forced circulation 유입 수냉식Inlet water cooling ONWF; Oil Natural Water ForcedONWF; Oil Natural Water Forced 절연유-자연순환, 물-강제순환에 의한 냉각Insulation oil - natural circulation, water - cooling by forced circulation 송유 자냉식oil self-cooling OFAN; Oil Forced Air NaturalOFAN; Oil Forced Air Natural 절연유-강제순환, 공기-자연순환에 의한 냉각Insulation oil - forced circulation, air - cooling by natural circulation 송유 풍냉식Oil-cooled wind-cooled OFAF; Oil Forced Air ForcedOFAF; Oil Forced Air Forced 절연유-강제순환, 공기-강제순환에 의한 냉각Cooling by insulating oil-forced circulation, air-forced circulation 송유 수냉식oil-water cooling OFWF; Oil Forced Water ForcedOFWF; Oil Forced Water Forced 절연유-강제순환, 물-강제순환에 의한 냉각Cooling by insulating oil-forced circulation, water-forced circulation

냉매 냉각방식은 변압기 발생열에 의해 변화된 기체 냉매와 실외에 설치된 응축기의 액체 냉매와의 중력차에 의해 자연순환 되면서 냉각시키는 방식이다. 즉 변압기에서 발생된 열은 변압기 외부에 설치된 열교환기에서 액체 상태의 냉매에 의해 냉각되고 액체 냉매는 기체상태로 변화되어 열교환기에 연결된 배관을 통해 실외에 설치된 응축기로 유입되어 응축열을 외부로 발산시킴으로써 액체 상태로 다시 변하게 된다. 액체 상태의 냉매는 중력에 의해 또다시 배관을 통해 열교환기로 유입되어 가열된 절연유를 냉각시키게 된다.The refrigerant cooling method is a method of cooling while circulating naturally by the gravity difference between the gas refrigerant changed by the heat generated by the transformer and the liquid refrigerant in the condenser installed outdoors. That is, the heat generated in the transformer is cooled by the liquid refrigerant in the heat exchanger installed outside the transformer, and the liquid refrigerant is changed to the gaseous state, flows into the condenser installed outdoors through the pipe connected to the heat exchanger, and dissipates the condensed heat to the outside. state again. The liquid refrigerant flows into the heat exchanger through the pipe again by gravity to cool the heated insulating oil.

그러나 방열기, 냉각기, 열교환기 같은 변압기 냉각설비의 냉각 효율을 높이기 위해 외기와의 접촉 면적을 넓게 하거나 복잡한 기계설비를 활용하여 절연유를 강제로 순환시키는 방식을 적용함으로써 생기는 문제들이 있다. However, in order to increase the cooling efficiency of transformer cooling facilities such as radiators, coolers, and heat exchangers, there are problems caused by widening the contact area with the outside air or applying a method of forcibly circulating insulating oil using complex mechanical equipment.

먼저, 방열기형의 경우, 외기 온도에 의해 변압기를 냉각시키는 장치로 냉각 면적이 넓어야만 냉각 효율을 높일 수 있기 때문에 방열기 크기가 커질 수밖에 없는 구조이다. 따라서 변압기가 차지하는 공간은 넓어질 수밖에 없다는 문제점이 있다. First, in the case of the radiator type, it is a device that cools the transformer by the outside temperature, and since the cooling efficiency can be increased only when the cooling area is wide, the size of the radiator is inevitably increased. Therefore, there is a problem that the space occupied by the transformer is inevitably widened.

또한, 수냉 설비형은 변압기에 물과 절연유 간 열교환을 위한 펌프, 밸브, 각종 기계 설비 등과 같은 부속장치 설치가 불가피하여 구조가 복잡하고 별도의 설치공간이 필요하다. 그리고 펌프 고장시에는 변압기 냉각이 불가능하여 고장으로 이어질 수 있는 문제점을 안고 있다. In addition, the water cooling facility type has a complicated structure and requires a separate installation space because the installation of accessories such as pumps, valves, and various mechanical facilities for heat exchange between water and insulating oil is inevitable in the transformer. In addition, when the pump fails, it is impossible to cool the transformer, which has a problem that may lead to failure.

냉매 냉각형은 변압기의 절연유와 냉각 매체 간 열교환을 위한 응축기, 냉각매체 이동용 관로, 절연유 순환펌프, 각종 기계 설비 등과 같은 부속장치 설치가 불가피하여 구조가 복잡하고 냉각 설비를 위한 별도의 설치공간을 마련해야 한다는 문제점이 있다. Refrigerant cooling type has a complicated structure and requires a separate installation space for cooling equipment as it is unavoidable to install accessories such as a condenser for heat exchange between the insulating oil of the transformer and the cooling medium, a pipe for moving the cooling medium, an insulating oil circulation pump, and various mechanical equipment. There is a problem that

한편, 현재 전력용 변압기에 주로 사용되는 냉각방식은 공기, 물, 냉각매체를 이용한 간접 냉각방식으로 공기 냉각 방식은 변압기 본체의 절연유를 외부에 설치된 방열기로 순환시켜서 외부 공기에 의해 냉각하는 방식이고, 물, 냉각매체 냉각방식은 변압기 본체의 절연유를 외부에 설치된 냉각기 또는 열순환기로 순환시켜서 물이나 냉각매체를 통해 냉각시키는 방식이다. On the other hand, the cooling method currently mainly used in power transformers is an indirect cooling method using air, water, and a cooling medium. The water and cooling medium cooling method is a method in which the insulating oil of the transformer body is circulated to an externally installed cooler or thermal cycler to cool it through water or a cooling medium.

그러나 공기, 물, 냉각 매체를 이용한 간접 냉각 방식은 냉각 효율이 상대적으로 낮다는 문제점이 있다.However, the indirect cooling method using air, water, and a cooling medium has a problem in that cooling efficiency is relatively low.

실시예는 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 변압기의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 포켓 형태의 전력용 변압기 냉각 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다. The embodiment is intended to overcome the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a pocket-type power transformer cooling apparatus and method capable of improving the cooling efficiency of the transformer.

또한, 냉각 설비를 단순화시킬 수 있는 포켓 형태의 전력용 변압기 냉각 장치 및 방법을 제공하고자 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for cooling a power transformer in a pocket type that can simplify cooling facilities.

실시예가 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 실시예의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the embodiment are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the description of the embodiment.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다. The present invention for achieving the above object includes the following configuration.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치는 냉각 매체를 수용하는 냉각매체 탱크, 상기 냉각매체 탱크에 수용되는 냉각 매체의 순환통로를 포함하는 냉각 패드 및 상기 냉각 패드의 수용 공간과, 상기 냉각 패드를 냉각 패드 수용공간에 인입 인출하기 위한 개구부를 포함하는 포켓부를 포함한다. That is, the power transformer cooling apparatus according to an embodiment of the present invention includes a cooling medium tank accommodating a cooling medium, a cooling pad including a circulation passage of a cooling medium accommodated in the cooling medium tank, and an accommodation space of the cooling pad; and a pocket portion including an opening for drawing and withdrawing the cooling pad into and out of the cooling pad accommodating space.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의, 상기 포켓부는, 상기 변압기의 절연유 순환 통로 수용부를 더 포함한다.In addition, in the power transformer cooling device according to the embodiment, the pocket portion further includes an insulating oil circulation passage accommodating portion of the transformer.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치는, 상기 냉각매체 탱크에서 상기 냉각 패드로 유입되는 냉각 매체의 공급량을 조절하는 조절 밸브를 더 포함한다.In addition, the power transformer cooling apparatus according to the embodiment further includes a control valve for controlling a supply amount of the cooling medium flowing from the cooling medium tank to the cooling pad.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의, 상기 포켓부는, 상기 냉각 패드가 수용되는 수용부에 외부 복사열을 차폐하는 진공부를 더 포함한다.In addition, in the power transformer cooling device according to the embodiment, the pocket portion further includes a vacuum portion for shielding external radiation heat from the receiving portion in which the cooling pad is accommodated.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의, 상기 포켓부는 상기 냉각 패드의 수용 공간으로 열의 유입을 차단하는 열차단재를 더 포함한다.In addition, in the power transformer cooling device according to the embodiment, the pocket portion further includes a heat barrier for blocking the inflow of heat into the receiving space of the cooling pad.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의, 상기 냉각 매체는 액화질소이다.In addition, in the power transformer cooling device according to the embodiment, the cooling medium is liquid nitrogen.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의, 상기 냉각매체 탱크는 냉각 매체를 주입하기 위한 주입구를 포함한다.In addition, in the power transformer cooling apparatus according to the embodiment, the cooling medium tank includes an inlet for injecting the cooling medium.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법은 냉각 매체를 수용하는 냉각매체 탱크로부터 냉각 매체의 순환통로를 포함하는 냉각 패드로 냉각 매체를 유입시키는 단계, 상기 냉각 패드의 수용 공간과, 상기 냉각 패드를 냉각 패드 수용공간에 인입 인출하기 위한 개구부를 포함하는 포켓부의 내부 온도를 파악하는 단계 및 상기 파악된 포켓부의 온도가 소정값 이상이면 냉각 패드로의 냉각 매체 유입량을 증가시키는 단계를 포함한다.On the other hand, the control method of the power transformer cooling device according to an embodiment of the present invention includes the steps of introducing a cooling medium from a cooling medium tank containing the cooling medium to a cooling pad including a circulation passage of the cooling medium, determining the internal temperature of the pocket part including the accommodating space and the opening for drawing the cooling pad into and out of the cooling pad accommodating space, and if the identified pocket part temperature is greater than or equal to a predetermined value, increasing the amount of cooling medium flowing into the cooling pad including the step of making

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법의, 상기 포켓부는 상기 변압기의 절연유 순환 통로 수용부를 더 포함한다.In addition, in the control method of the power transformer cooling device according to the embodiment, the pocket portion further includes an insulating oil circulation passage accommodating portion of the transformer.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법의, 냉각 매체 유입량을 증가시키는 단계는, 상기 냉각매체 탱크에서 상기 냉각 패드로 유입되는 냉각 매체의 공급량을 조절하는 조절 밸브를 제어하는 단계이다.In addition, in the control method of the power transformer cooling device according to the embodiment, the step of increasing the cooling medium inflow is a step of controlling a control valve for controlling the supply amount of the cooling medium flowing from the cooling medium tank to the cooling pad. .

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법의, 상기 포켓부는 상기 냉각 패드가 수용되는 수용부에 외부 복사열을 차폐하는 진공부를 더 포함한다.In addition, in the control method of the power transformer cooling apparatus according to the embodiment, the pocket part further includes a vacuum part for shielding external radiation heat from the receiving part in which the cooling pad is accommodated.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법의, 상기 포켓부는 상기 냉각 패드의 수용 공간으로 열의 유입을 차단하는 열차단재를 더 포함한다.In addition, in the control method of the power transformer cooling device according to the embodiment, the pocket portion further includes a heat barrier for blocking the inflow of heat into the receiving space of the cooling pad.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법의, 상기 냉각 매체는 액화질소이다.In addition, in the control method of the power transformer cooling apparatus according to the embodiment, the cooling medium is liquid nitrogen.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법의, 상기 냉각매체 탱크는 냉각 매체를 주입하기 위한 주입구를 포함한다.In addition, in the control method of the power transformer cooling apparatus according to the embodiment, the cooling medium tank includes an injection port for injecting the cooling medium.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법의, 상기 포켓부는 그 외측에 변압기와 착탈 가능한 체결부를 더 포함한다.In addition, in the control method of the power transformer cooling device according to the embodiment, the pocket portion further includes a transformer and a detachable fastening portion on the outside thereof.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의, 상기 냉각 장치는, 냉각 매체를 수용하는 냉각매체 탱크; 상기 냉각매체 탱크에 수용되는 냉각 매체의 순환통로를 포함하는 냉각 패드; 및 상기 냉각 패드의 수용 공간과, 상기 냉각 패드를 냉각 패드 수용공간에 인입 인출하기 위한 개구부를 포함하는 포켓부를 포함한다. Meanwhile, in the cooling system including the power transformer cooling device according to an embodiment of the present invention, the cooling device includes: a cooling medium tank for accommodating a cooling medium; a cooling pad including a circulation passage of the cooling medium accommodated in the cooling medium tank; and a pocket portion including an accommodating space for the cooling pad and an opening for drawing and withdrawing the cooling pad into the cooling pad accommodating space.

또한, 실시예에 따른, 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의, 상기 포켓부는, 상기 변압기의 절연유 순환 통로 수용부를 더 포함한다.In addition, according to an embodiment, of the cooling system including the power transformer cooling device, the pocket portion further includes an insulating oil circulation passage accommodating portion of the transformer.

또한, 실시예에 따른, 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 상기 냉각 장치는, 상기 냉각매체 탱크에서 상기 냉각 패드로 유입되는 냉각 매체의 공급량을 조절하는 조절 밸브를 더 포함하는, 냉각 시스템.In addition, according to an embodiment, the cooling device of the cooling system including the power transformer cooling device further includes a control valve for controlling a supply amount of a cooling medium flowing from the cooling medium tank to the cooling pad. .

또한, 실시예에 따른, 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 상기 포켓부는, 상기 냉각 패드가 수용되는 수용부에 외부 복사열을 차폐하는 진공부를 더 포함한다.In addition, according to an embodiment, the pocket portion of the cooling system including the power transformer cooling device further includes a vacuum portion for shielding external radiation heat from the receiving portion in which the cooling pad is accommodated.

또한, 실시예에 따른, 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 상기 포켓부는 상기 냉각 패드의 수용 공간으로 열의 유입을 차단하는 열차단재를 더 포함한다.In addition, according to the embodiment, the pocket portion of the cooling system including the power transformer cooling device further includes a heat barrier for blocking the inflow of heat into the receiving space of the cooling pad.

또한, 실시예에 따른, 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 상기 냉각 매체는 액화질소이다.Further, according to an embodiment, the cooling medium of the cooling system including the power transformer cooling device is liquid nitrogen.

또한, 실시예에 따른, 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 상기 냉각매체 탱크는 냉각 매체를 주입하기 위한 주입구를 포함한다.Further, according to an embodiment, the cooling medium tank of the cooling system including the power transformer cooling device includes an inlet for injecting the cooling medium.

또한, 실시예에 따른, 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 상기 포켓부는 그 외측에 변압기와 착탈 가능한 체결부를 더 포함한다.In addition, according to an embodiment, the pocket portion of the cooling system including the power transformer cooling device further includes a transformer and a detachable fastening portion on the outside thereof.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법으로서, 냉각 매체를 수용하는 냉각매체 탱크로부터 냉각 매체의 순환통로를 포함하는 냉각 패드로 냉각 매체를 유입시키는 단계; 상기 냉각 패드의 수용 공간과, 상기 냉각 패드를 냉각 패드 수용공간에 인입 인출하기 위한 개구부를 포함하는 포켓부의 내부 온도를 파악하는 단계; 및 상기 파악된 포켓부의 온도가 소정값 이상이면 냉각 패드로의 냉각 매체 유입량을 증가시키는 단계를 포함한다. Meanwhile, as a control method of a cooling system including a power transformer cooling device according to an embodiment of the present invention, the cooling medium is introduced from a cooling medium tank containing the cooling medium to a cooling pad including a circulation passage of the cooling medium. step; determining an internal temperature of the pocket portion including an accommodating space of the cooling pad and an opening for drawing and withdrawing the cooling pad into and out of the cooling pad accommodating space; and increasing the flow rate of the cooling medium to the cooling pad when the identified temperature of the pocket portion is equal to or greater than a predetermined value.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법의 상기 포켓부는 상기 변압기의 절연유 순환 통로 수용부를 더 포함한다.In addition, the pocket portion of the control method of the cooling system including the power transformer cooling device according to the embodiment further includes an insulating oil circulation passage accommodating portion of the transformer.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법의 냉각 매체 유입량을 증가시키는 단계는, 상기 냉각매체 탱크에서 상기 냉각 패드로 유입되는 냉각 매체의 공급량을 조절하는 조절 밸브를 제어하는 단계이다.In addition, the step of increasing the cooling medium inflow of the control method of the cooling system including the power transformer cooling device according to the embodiment includes a control valve for controlling the supply amount of the cooling medium flowing from the cooling medium tank to the cooling pad. This is the control stage.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법의 상기 포켓부는 상기 냉각 패드가 수용되는 수용부에 외부 복사열을 차폐하는 진공부를 더 포함한다.In addition, the pocket part of the control method of the cooling system including the power transformer cooling device according to the embodiment further includes a vacuum part for shielding external radiation heat from the receiving part in which the cooling pad is accommodated.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법의 상기 포켓부는 상기 냉각 패드의 수용 공간으로 열의 유입을 차단하는 열차단재를 더 포함한다.In addition, the pocket portion of the control method of the cooling system including the power transformer cooling device according to the embodiment further includes a heat barrier for blocking the inflow of heat into the receiving space of the cooling pad.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법의 상기 냉각 매체는 액화질소이다.In addition, the cooling medium of the control method of the cooling system including the power transformer cooling device according to the embodiment is liquid nitrogen.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법의 상기 냉각매체 탱크는 냉각 매체를 주입하기 위한 주입구를 포함한다.In addition, the cooling medium tank of the control method of the cooling system including the power transformer cooling device according to the embodiment includes an inlet for injecting the cooling medium.

또한, 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법의 상기 포켓부는 그 외측에 변압기와 착탈 가능한 체결부를 더 포함한다.In addition, the pocket portion of the control method of the cooling system including the power transformer cooling device according to the embodiment further includes a transformer and a detachable fastening portion on the outside thereof.

실시예에 따른 포켓 형태의 전력용 변압기 냉각 장치 및 방법에 의하면 변압기 냉각 개념을 간접 냉각 방식에서 직접 냉각 방식으로 전환함으로써 냉각 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 도출된다. According to the pocket-type power transformer cooling apparatus and method according to the embodiment, the cooling efficiency can be improved by converting the transformer cooling concept from the indirect cooling method to the direct cooling method is derived.

또한, 변압기 냉각 장치의 전체 외형을 축소할 수 있고 변압기 방열기 제거를 통한 변압기 설치 공간을 축소할 수 있다. 이에 따라 변압기 순시 점검 및 유지보수를 위한 작업 공간의 확보가 가능한 효과가 도출된다. In addition, the overall appearance of the transformer cooling device can be reduced and the transformer installation space can be reduced by removing the transformer radiator. Accordingly, the effect of securing a working space for instantaneous inspection and maintenance of the transformer is derived.

또한, 냉각 설비의 단순화가 가능한 포켓 형태의 전력용 변압기 냉각 장치 및 방법을 제공하여 기존의 냉각팬 가동 및 교체에 소요되는 유지보수 비용을 절감할 수 있고 소음을 줄일 수 있어 변압기 과열시 냉각팬 가동에 따른 소음 저감으로 변전소 인근의 민원 유발 요인을 제거할 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing a pocket-type power transformer cooling device and method that can simplify cooling facilities, it is possible to reduce the maintenance cost required to operate and replace the existing cooling fan and to reduce noise, so that the cooling fan is operated when the transformer is overheated It has the effect of removing the factors that cause civil complaints near the substation by reducing the noise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 설치구조를 설명하기 위한 예시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법 및 냉각 시스템의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.1 is an exemplary view for explaining the installation structure of a power transformer cooling device according to an embodiment of the present invention;
2 is an exemplary diagram for explaining the configuration of a power transformer cooling device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view for specifically explaining the operation of the power transformer cooling device according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of controlling a cooling system for a power transformer and a control method of a cooling system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or similar components are given the same and similar reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the embodiments; It should be understood to include equivalents and substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

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. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprises” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 설치구조를 설명하기 위한 예시도이다. 1 is an exemplary view for explaining the installation structure of the power transformer cooling device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 전력용 변압기의 냉각 장치(10)는 변압기 냉각 시스템(미도시)에 포함될 수 있다. Referring to FIG. 1 , a cooling device 10 for a power transformer according to an embodiment may be included in a transformer cooling system (not shown).

도 1과 같이 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치(10)는 변압기 본체의 외부에 착탈 가능한 형태로 부착된다. 1, the power transformer cooling device 10 according to an embodiment is attached to the outside of the transformer body in a detachable form.

전력용 변압기 냉각 장치(10)는 전력용 변압기의 절연유를 직접 냉각할 수 있도록 포켓형태로 구현된다. 일례로 전력용 변압기 냉각 장치(10)는 변압기 본체의 절연유가 순환하도록 마련되는 절연유 통로를 수용할 수 있는 형태로 마련되어 포켓형태의 전력용 변압기 냉각 장치(10)에 의해 수용된 절연유 통로를 순환하는 절연유가 직접 냉각되도록 구현될 수도 있다. The power transformer cooling device 10 is implemented in the form of a pocket to directly cool the insulating oil of the power transformer. For example, the power transformer cooling device 10 is provided in a form that can accommodate the insulating oil passage provided to circulate the insulating oil of the transformer body and circulates the insulating oil passage accommodated by the pocket-type power transformer cooling device 10 . may be implemented to be directly cooled.

일 실시예에 있어서 변압기 본체에 적어도 하나 이상의 전력용 변압기 냉각 장치(10)가 부착되는 것도 가능하다. In one embodiment, it is also possible that at least one or more power transformer cooling device 10 is attached to the transformer body.

일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치(10)는 변압기 외함에 설치된 포켓 내부온도를 낮추고, 이에 따라 변압기 내부의 절연유를 직접 냉각시키는 방식으로 변압기 온도를 유지시킬 수 있다. The power transformer cooling device 10 according to an embodiment may lower the internal temperature of the pocket installed in the transformer enclosure, and thus maintain the transformer temperature in a manner that directly cools the insulating oil inside the transformer.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 구성을 설명하기 위한 예시도이다. 2 is an exemplary diagram for explaining the configuration of a power transformer cooling device according to an embodiment of the present invention.

도 2에서와같이 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치(10)는 냉각 매체를 수용하는 냉각매체 탱크(110), 냉각매체 탱크에 수용되는 냉각 매체의 순환통로를 포함하는 냉각 패드(120) 및 냉각 패드(120)의 수용 공간과, 냉각 패드(120)를 냉각 패드(120)의 수용공간으로 인입 인출하기 위한 개구부를 포함하는 포켓부(130)를 포함한다.As shown in FIG. 2 , the power transformer cooling device 10 according to an embodiment includes a cooling medium tank 110 accommodating a cooling medium, and a cooling pad 120 including a circulation path of a cooling medium accommodated in the cooling medium tank. and a pocket part 130 including an accommodating space of the cooling pad 120 and an opening for drawing the cooling pad 120 into and out of the accommodating space of the cooling pad 120 .

냉각매체 탱크(110)는 냉각 매체를 저장하고 냉각매체 탱크(110)에 냉각 매체를 주입하기 위한 주입구를 포함한다. 즉 냉각매체 탱크(110)는 공급할 수 있는 구조로 마련되며 필요시에 냉각매체 부족분을 보충할 수 있도록 구현된다. The cooling medium tank 110 includes an inlet for storing the cooling medium and injecting the cooling medium into the cooling medium tank 110 . That is, the cooling medium tank 110 is provided in a structure that can be supplied, and is implemented to supplement the cooling medium shortage when necessary.

일 양상에 있어서 냉각 매체는 액화질소이다. In one aspect the cooling medium is liquid nitrogen.

냉각 매체는 냉각 패드(120) 내 순환통로를 순환하며 포켓부(130) 내부의 온도를 낮출 수 있다. 액화질소(LN2)는 약 77° K(영하 196℃)이고, 자연상태에서 기화되고 무색, 무취, 무독의 특성을 가진다. The cooling medium circulates through the circulation path within the cooling pad 120 to lower the temperature inside the pocket unit 130 . Liquid nitrogen (LN2) is about 77° K (-196° C.), and it is vaporized in a natural state and has the characteristics of colorless, odorless, and non-toxic.

냉각 패드(120)는 냉각 매체의 순환을 통한 포켓 내부 온도 조절을 위한 기술적 구성이다. 냉각 패드(120)에 순환되는 냉각 매체에 의해 포켓 내부 온도를 낮출 수 있고 이에 따라 변압기의 내부 온도를 낮출 수 있다. The cooling pad 120 is a technical configuration for controlling the temperature inside the pocket through circulation of the cooling medium. The cooling medium circulated through the cooling pad 120 may lower the internal temperature of the pocket, thereby lowering the internal temperature of the transformer.

냉각 패드(120)는 포켓부(130)에 수용된 형태로 포켓부(130) 내부 온도 조절이 가능한 형태로 구현된다. 냉각매체 순환통로에서 순환하는 냉각 매체의 온도를 변화시킬 수 있는 외부 영향을 최소화할 수 있는 형태로 구현된다. 이때 냉각 매체의 온도를 변화시킬 수 있는 외부 영향을 최소화하기 위해서 냉각 패드(120)가 수용되는 포켓부(130)의 수용부에 외부 복사열을 차폐하는 진공부를 더 포함한다. 즉, 복사열 차폐를 위해 포켓부(130)의 내부에 진공 상태를 유지할 수 있다. The cooling pad 120 is accommodated in the pocket portion 130 and is implemented in a form capable of controlling the internal temperature of the pocket portion 130 . It is implemented in a form that can minimize the external influence that can change the temperature of the cooling medium circulating in the cooling medium circulation passage. At this time, in order to minimize external influence that may change the temperature of the cooling medium, a vacuum unit for shielding external radiant heat is further included in the receiving unit of the pocket unit 130 in which the cooling pad 120 is accommodated. That is, it is possible to maintain a vacuum state inside the pocket portion 130 to shield the radiant heat.

또한 포켓부(130)는 냉각 패드(120)의 수용 공간으로 열의 유입을 차단하는 열차단재를 더 포함한다. 즉 포켓부(130) 내부에 다양한 종류의 온도 조절을 위한 열 차단 매질을 보온재로 더 포함시켜서 외부 영향을 최소화할 수 있다.In addition, the pocket portion 130 further includes a thermal barrier to block the inflow of heat into the receiving space of the cooling pad 120 . That is, it is possible to minimize external influence by further including heat blocking media for temperature control of various types in the pocket portion 130 as an insulating material.

일 양상에 있어서 포켓부(130)는 그 외측에 변압기와 착탈 가능한 체결부(135)를 더 포함한다. 체결부(135)는 다양한 기술적 구성으로 구현될 수 있으며 포켓부(130)가 변압기 본체의 외함에 접촉한 상태로 체결되도록 구현된다. In one aspect, the pocket portion 130 further includes a transformer and a detachable fastening portion 135 on the outside thereof. The fastening part 135 may be implemented in various technical configurations, and it is implemented so that the pocket part 130 is fastened in contact with the enclosure of the transformer body.

냉각 패드(120)가 수용되는 포켓부(130)는 변압기 외함에 냉각 패드(120)를 설치할 수 있도록 공간을 마련할 수 있는 그 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 즉 냉각 패드(120)를 변압기 외함에 최 근접하게 설치하기에 용이한 구조로 설계 및 제작될 수 있다. 즉 포켓부(130)는 변압기 온도를 최적의 상태로 유지할 수 있도록 냉각 패드의 수용 공간을 마련할 수 있는 포켓 형태로 구현된다. The pocket 130 in which the cooling pad 120 is accommodated may be implemented in any form that can provide a space for installing the cooling pad 120 in the transformer enclosure. That is, the cooling pad 120 may be designed and manufactured in a structure that is easy to install in the closest proximity to the transformer enclosure. That is, the pocket 130 is implemented in the form of a pocket that can provide an accommodating space for the cooling pad so as to maintain the temperature of the transformer in an optimal state.

또한 포켓부(130)에 냉각 패드(120)를 수용함으로써 공기 순환 구조를 형성할 수 있고, 냉각 패드(120) 주변의 수분 침투에 의한 동결방지 조치가 가능한 효과가 있다. 포켓부(130)는 냉각 패드(120) 설치가 용이한 다양한 구조로 설계 및 제작될 수 있다. In addition, an air circulation structure can be formed by accommodating the cooling pad 120 in the pocket portion 130 , and there is an effect that can prevent freezing due to penetration of moisture around the cooling pad 120 . The pocket 130 may be designed and manufactured in various structures to facilitate installation of the cooling pad 120 .

또한, 본 발명의 일 양상에 있어서, 포켓부(130)는 변압기의 절연유 순환 통로 수용부를 더 포함한다. 이에 따라 변압기의 절연유 순환통로를 수용하여 절연유 순환 통로를 순환하는 절연유를 직접 냉각시킬 수 있다. 절연유 순환 통로로 순환되는 절연유를 포켓 내부로 통과시킴으로써 냉각 면적을 극대화할 수 있다. 이에 따라 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 도출된다. In addition, in one aspect of the present invention, the pocket portion 130 further includes an insulating oil circulation passage accommodating portion of the transformer. Accordingly, it is possible to directly cool the insulating oil circulating through the insulating oil circulation path by accommodating the insulating oil circulation path of the transformer. The cooling area can be maximized by passing the insulating oil circulated through the insulating oil circulation path into the pocket. Accordingly, the effect of improving the cooling efficiency is derived.

또한, 전력용 변압기 냉각 장치(10)는 냉각매체 탱크(110)에서 냉각 패드(120)로 유입되는 냉각 매체의 공급량을 조절하는 조절밸브(140)를 더 포함한다.In addition, the power transformer cooling device 10 further includes a control valve 140 that adjusts the supply amount of the cooling medium flowing from the cooling medium tank 110 to the cooling pad 120 .

조절밸브(140)는 냉각매체 탱크(110)에서 냉각 패드(120)로 공급되는 냉각매체의 공급량을 조절할 수 있도록 한다. 이에 따라 포켓부(130) 내의 온도 조절기능을 수행할 수 있다. 즉, 포켓부(130) 내부 온도 변화가 소정 범위를 넘어서면 조절밸브(140)를 제어하여 냉각매체 탱크(110)에서 냉각 패드(120)로 공급되는 냉각매체의 유입량을 늘려서 냉각시키도록 구현된다. The control valve 140 controls the supply amount of the cooling medium supplied from the cooling medium tank 110 to the cooling pad 120 . Accordingly, a temperature control function in the pocket unit 130 may be performed. That is, when the temperature change inside the pocket unit 130 exceeds a predetermined range, the control valve 140 is controlled to increase the flow rate of the cooling medium supplied from the cooling medium tank 110 to the cooling pad 120 to cool it. .

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 예시도이다. 3 is an exemplary view for specifically explaining the operation of the power transformer cooling device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치(10)는 절연유를 복잡한 구조의 외부 설비를 설치하지 않고 보다 효율적으로 냉각할 수 있는 단순한 포켓 형태의 전력용 변압기 냉각 장치를 제안하기 위해 도출된 것이다. The power transformer cooling device 10 according to an embodiment of the present invention was derived to propose a simple pocket-type power transformer cooling device that can more efficiently cool insulating oil without installing an external facility having a complicated structure. will be.

도 3에서와같이 변압기 본체의 절연유는 변압기 외측으로 돌출된 절연유 통로를 통해 순환하도록 구현될 수 있다. 이때 절연유 통로가 전력용 변압기 냉각 장치(10)의 포켓부(130)에 수용되기 때문에 냉각 패드(120)에 의해 냉각된 포켓부(130) 수용 공간을 지나면서 절연유가 냉각될 수 있다. As shown in FIG. 3 , the insulating oil of the transformer body may be implemented to circulate through the insulating oil passage protruding outside the transformer. At this time, since the insulating oil passage is accommodated in the pocket part 130 of the power transformer cooling device 10 , the insulating oil may be cooled while passing through the pocket part 130 accommodating space cooled by the cooling pad 120 .

다시 말해 변압기 외함에 포켓부(130)를 만들고, 포켓부(130) 내부에 냉각 패드(120)를 설치하여 포켓부(130)내부 즉 변압기 외함 주변의 온도를 낮춰 절연유 온도를 직접 냉각시키도록 구현된다. In other words, the pocket part 130 is made in the transformer enclosure, and a cooling pad 120 is installed inside the pocket part 130 to lower the temperature inside the pocket part 130, that is, around the transformer enclosure to directly cool the insulating oil temperature. do.

이때 냉각 패드(120) 내부에서 냉각 매체가 순환함으로써 포켓부(130)내부 온도를 조절할 수 있다. 그리고 포켓부(130) 내부 온도 조절로 인해 변압기 내부 온도를 낮춰줄 수 있다. At this time, the inside temperature of the pocket unit 130 may be adjusted by circulating a cooling medium inside the cooling pad 120 . In addition, it is possible to lower the internal temperature of the transformer due to the internal temperature control of the pocket unit 130 .

또한, 절연유 통로를 포켓부(130) 내부에 수용되도록 함으로써 절연유의 냉각 면적을 극대화시킬 수 있어 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 도출된다. In addition, by allowing the insulating oil passage to be accommodated inside the pocket portion 130 , the cooling area of the insulating oil can be maximized, resulting in an effect of improving the cooling efficiency.

도 3에서 냉각매체 탱크(110)에는 냉각 매체가 저장된다. 그리고 냉각 매체가 부족할 경우에는 보충도 가능하다. 냉각 매체가 냉각 패드(120)에 포함되는 냉각 매체의 순환통로를 따라 순환함으로써 포켓 내부 온도 조절이 가능해진다. 포켓부의 온도가 일정한 냉각 온도로 유지됨으로써 변압기의 절연유 온도를 낮출 수 있다. 보다 효과적으로는 변압기 외부로 돌출된 절연유 통로를 포켓부(130)에 수용시킴으로써 직접적으로 절연유 통로를 순환하는 절연유를 냉각시킬 수 있다. In FIG. 3 , the cooling medium is stored in the cooling medium tank 110 . And when the cooling medium is insufficient, it can be supplemented. By circulating the cooling medium along the circulation path of the cooling medium included in the cooling pad 120 , the temperature inside the pocket can be controlled. By maintaining the temperature of the pocket at a constant cooling temperature, the temperature of the insulating oil of the transformer can be lowered. More effectively, the insulating oil circulating through the insulating oil path can be directly cooled by accommodating the insulating oil path protruding outside the transformer in the pocket portion 130 .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법 및 냉각 시스템의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of controlling a cooling system for a power transformer and a control method of a cooling system according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따른 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법 및 실시예에 따른 전력용 변압기를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법은 전력용 변압기 외측에 부착되는 포켓형태의 전력용 변압기 냉각 장치를 제어하는 것으로 수행될 수 있다. A method of controlling a cooling device for a power transformer according to an embodiment and a control method of a cooling system including a power transformer according to an embodiment is performed by controlling a cooling device for a power transformer in the form of a pocket attached to the outside of the power transformer can be

먼저, 냉각 매체를 수용하는 냉각매체 탱크로부터 냉각 매체의 순환통로를 포함하는 냉각 패드로 냉각 매체를 유입시킨다(S400). 냉각 매체 탱크는 냉각 매체를 저장하고 공급할 수 있는 구조로 마련되며 필요시에 냉각매체 부족분을 보충할 수 있도록 구현된다. First, the cooling medium flows from the cooling medium tank containing the cooling medium to the cooling pad including the circulation passage of the cooling medium (S400). The cooling medium tank is provided in a structure capable of storing and supplying a cooling medium, and is implemented so as to make up for the shortage of the cooling medium when necessary.

냉각매체 탱크는 냉각 매체를 저장하고 냉각매체 탱크에 냉각 매체를 주입하기 위한 주입구를 포함한다. 즉 냉각매체 탱크는 공급할 수 있는 구조로 마련되며 필요시에 냉각매체 부족분을 보충할 수 있도록 구현된다. The cooling medium tank includes an inlet for storing the cooling medium and injecting the cooling medium into the cooling medium tank. That is, the cooling medium tank is provided in a structure that can supply it, and is implemented to supplement the cooling medium shortage when necessary.

일 양상에 있어서 냉각 매체는 액화질소이다. In one aspect the cooling medium is liquid nitrogen.

냉각 매체는 냉각 패드(120) 내 순환통로를 순환하며 포켓부(130) 내부의 온도를 낮출 수 있다. 액화질소(LN2)는 약 77K °(영하 196℃)이고, 자연상태에서 기화되고 무색, 무취, 무독의 특성을 가진다. The cooling medium circulates through the circulation path within the cooling pad 120 to lower the temperature inside the pocket unit 130 . Liquid nitrogen (LN2) is about 77K ° (-196 °C below zero), and it is vaporized in a natural state and has the characteristics of colorless, odorless, and non-toxic.

그리고 냉각 패드의 수용 공간과, 냉각 패드를 냉각 패드 수용공간에 인입 인출하기 위한 개구부를 포함하는 포켓부의 내부 온도를 파악한다(S410).Then, the internal temperature of the pocket portion including the cooling pad accommodating space and the opening for drawing the cooling pad into and out of the cooling pad accommodating space is grasped (S410).

냉각 패드가 수용되는 포켓부는 변압기 외함에 냉각 패드를 설치할 수 있도록 공간을 마련할 수 있는 그 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 즉 냉각 패드를 변압기 외함에 최 근접하게 설치하기에 용이한 구조로 설계 및 제작될 수 있다. 즉 포켓부는 변압기 온도를 최적의 상태로 유지할 수 있도록 냉각 패드의 수용 공간을 마련할 수 있는 포켓 형태로 구현된다. The pocket portion in which the cooling pad is accommodated may be implemented in any shape capable of providing a space for installing the cooling pad in the transformer enclosure. That is, it can be designed and manufactured in a structure that is easy to install the cooling pad closest to the transformer enclosure. That is, the pocket portion is implemented in the form of a pocket capable of providing an accommodation space for the cooling pad to maintain the transformer temperature in an optimal state.

그리고 파악된 포켓부의 온도가 소정값 이상이면(S420), 냉각 패드로의 냉각 매체 유입량을 증가시켜서(S430) 포켓부의 내부 온도가 일정하게 유지되도록 제어한다. If the identified temperature of the pocket is equal to or greater than a predetermined value (S420), the flow rate of the cooling medium to the cooling pad is increased (S430) to control the internal temperature of the pocket to be kept constant.

일 양상에 있어서 포켓부는 그 외측에 변압기와 착탈 가능한 체결부를 더 포함한다. 체결부는 다양한 기술적 구성으로 구현될 수 있으며 포켓부가 변압기 본체의 외함에 접촉한 상태로 체결되도록 구현된다. In one aspect, the pocket portion further includes a transformer and a detachable fastening portion on the outside thereof. The fastening part may be implemented in various technical configurations, and it is implemented so that the pocket part is fastened in contact with the enclosure of the transformer body.

냉각 패드는 냉각 매체의 순환을 통한 포켓 내부 온도 조절을 위한 기술적 구성이다. 냉각 패드에 순환되는 냉각 매체에 의해 포켓 내부 온도를 낮출 수 있고 이에 따라 변압기의 내부 온도를 낮출 수 있다. The cooling pad is a technical construction for regulating the temperature inside the pocket through circulation of the cooling medium. The cooling medium circulated through the cooling pad can lower the temperature inside the pocket, thereby lowering the internal temperature of the transformer.

냉각 패드는 포켓부에 수용된 형태로 포켓부 내부 온도 조절이 가능한 형태로 구현된다. 냉각매체 순환통로에서 순환하는 냉각 매체의 온도를 변화시킬 수 있는 외부 영향을 최소화할 수 있는 형태로 구현된다. The cooling pad is accommodated in the pocket portion and is implemented in a form that allows temperature control inside the pocket portion. It is implemented in a form that can minimize the external influence that can change the temperature of the cooling medium circulating in the cooling medium circulation passage.

이때 냉각 매체의 온도를 변화 시킬 수 있는 외부 영향을 최소화하기 위해서 냉각 패드가 수용되는 포켓부의 수용부에 외부 복사열을 차폐하는 진공부를 더 포함한다. 즉, 복사열 차폐를 위해 포켓부의 내부에 진공 상태를 유지할 수 있다. In this case, in order to minimize external influences that may change the temperature of the cooling medium, a vacuum unit for shielding external radiant heat is further included in the receiving unit of the pocket unit in which the cooling pad is accommodated. That is, it is possible to maintain a vacuum state inside the pocket portion to shield the radiant heat.

포켓부는 냉각 패드의 수용 공간으로 열의 유입을 차단하는 열차단재를 더 포함한다. 즉 포켓부 내부에 다양한 종류의 온도 조절을 위한 열 차단 매질을 보온재로 더 포함시켜서 외부 영향을 최소화할 수 있다.The pocket portion further includes a thermal barrier for blocking the inflow of heat into the receiving space of the cooling pad. That is, it is possible to minimize external influences by further including heat-blocking media for temperature control of various types in the pocket portion as an insulating material.

일 실시예에 있어서, 포켓부에 냉각 패드를 수용함으로써 공기 순환 구조를 형성할 수 있고, 냉각 패드 주변의 수분 침투에 의한 동결방지 조치가 가능한 효과가 있다. 포켓부는 냉각 패드의 설치가 용이한 다양한 구조로 설계 및 제작될 수 있다. In one embodiment, it is possible to form an air circulation structure by accommodating the cooling pad in the pocket portion, and there is an effect that can prevent freezing by moisture infiltration around the cooling pad. The pocket portion may be designed and manufactured in various structures to facilitate installation of the cooling pad.

또한, 본 발명의 일 양상에 있어서, 포켓부는 변압기의 절연유 순환 통로 수용부를 더 포함한다. 이에 따라 변압기의 절연유 순환통로를 수용하여 절연유 순환 통로를 순환하는 절연유를 직접 냉각시킬 수 있다. 절연유 순환 통로로 순환되는 절연유를 포켓 내부로 통과시킴으로써 냉각 면적을 극대화할 수 있다. 이에 따라 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 도출된다. In addition, in one aspect of the present invention, the pocket portion further includes an insulating oil circulation passage accommodating portion of the transformer. Accordingly, it is possible to directly cool the insulating oil circulating through the insulating oil circulation path by accommodating the insulating oil circulation path of the transformer. The cooling area can be maximized by passing the insulating oil circulated through the insulating oil circulation path into the pocket. Accordingly, the effect of improving the cooling efficiency is derived.

또한, 전력용 변압기 냉각 장치는 냉각매체 탱크에서 냉각 패드로 유입되는 냉각 매체의 공급량을 조절하는 조절 밸브를 더 포함한다.In addition, the power transformer cooling apparatus further includes a control valve for controlling the supply amount of the cooling medium flowing from the cooling medium tank to the cooling pad.

조절 밸브는 냉각매체 탱크에서 냉각 패드로 공급되는 냉각매체의 공급량을 조절할 수 있도록 한다. 이에 따라 포켓부 내의 온도 조절기능을 수행할 수 있다. 즉, 포켓부 내부 온도 변화가 소정 범위를 넘어서면 조절 밸브를 제어하여 냉각매체 탱크에서 냉각 패드(120)로 공급되는 냉각매체의 유입량을 늘려서 냉각시키도록 구현된다.The control valve makes it possible to adjust the supply amount of the cooling medium supplied from the cooling medium tank to the cooling pad. Accordingly, it is possible to perform a temperature control function in the pocket portion. That is, when the temperature change inside the pocket exceeds a predetermined range, the control valve is controlled to increase the flow rate of the cooling medium supplied from the cooling medium tank to the cooling pad 120 to cool it.

이상에서 실시예의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 실시예의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 이하의 청구범위에서 정의하고 있는 실시예의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 실시예의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiment of the embodiment has been described in detail above, the scope of the embodiment is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the embodiment defined in the claims below are also included in the scope of the embodiment. will be.

따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되고 예시로서 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.Accordingly, the foregoing detailed description should not be construed as limiting in all respects but as examples. The scope of the embodiments should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the embodiments are included in the scope of the embodiments.

10 : 전력용 변압기 냉각 장치 110 : 냉각매체 탱크
120 : 냉각 패드 130 : 포켓부
135 : 체결부 140 : 조절밸브10: power transformer cooling device 110: cooling medium tank
120: cooling pad 130: pocket portion
135: fastening unit 140: control valve

Claims (32)

냉각 매체를 수용하는 냉각매체 탱크;
상기 냉각매체 탱크에 수용되는 냉각 매체의 순환통로를 포함하는 냉각 패드; 및
상기 냉각 패드의 수용 공간과, 상기 냉각 패드를 냉각 패드 수용공간에 인입 인출하기 위한 개구부를 포함하는 포켓부
를 포함하는 전력용 변압기 냉각 장치.a cooling medium tank containing a cooling medium;
a cooling pad including a circulation passage of the cooling medium accommodated in the cooling medium tank; and
A pocket portion including an accommodating space for the cooling pad and an opening for drawing the cooling pad into and out of the cooling pad accommodating space.
Power transformer cooling device comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 포켓부는, 상기 변압기의 절연유 순환 통로 수용부를 더 포함하는, 전력용 변압기 냉각 장치.The method of claim 1,
The pocket portion, the power transformer cooling device further comprising an insulating oil circulation passage accommodating portion of the transformer. 제 1 항에 있어서,
상기 냉각매체 탱크에서 상기 냉각 패드로 유입되는 냉각 매체의 공급량을 조절하는 조절 밸브를 더 포함하는, 전력용 변압기 냉각 장치.The method of claim 1,
The power transformer cooling apparatus further comprising a control valve for controlling a supply amount of the cooling medium flowing from the cooling medium tank to the cooling pad. 제 1 항에 있어서,
상기 포켓부는,
상기 냉각 패드가 수용되는 수용부에 외부 복사열을 차폐하는 진공부를 더 포함하는, 전력용 변압기 냉각 장치.The method of claim 1,
The pocket portion,
Transformer cooling device for power, further comprising a vacuum unit for shielding external radiant heat in the receiving unit in which the cooling pad is accommodated. 제 1 항에 있어서,
상기 포켓부는 상기 냉각 패드의 수용 공간으로 열의 유입을 차단하는 열차단재를 더 포함하는, 전력용 변압기 냉각 장치.The method of claim 1,
The pocket portion further comprises a thermal barrier for blocking the inflow of heat into the receiving space of the cooling pad, power transformer cooling device. 제 1 항에 있어서,
상기 냉각 매체는 액화질소인, 전력용 변압기 냉각 장치.The method of claim 1,
The cooling medium is liquid nitrogen, power transformer cooling device. 제 1 항에 있어서,
상기 냉각매체 탱크는 냉각 매체를 주입하기 위한 주입구를 포함하는, 전력용 변압기 냉각 장치.The method of claim 1,
The cooling medium tank includes an inlet for injecting a cooling medium. 제 1 항에 있어서,
상기 포켓부는 그 외측에 변압기와 착탈 가능한 체결부를 더 포함하는, 전력용 변압기 냉각 장치.The method of claim 1,
The pocket portion further comprises a transformer and a detachable fastening portion on the outside, the power transformer cooling device. 냉각 매체를 수용하는 냉각매체 탱크로부터 냉각 매체의 순환통로를 포함하는 냉각 패드로 냉각 매체를 유입시키는 단계;
상기 냉각 패드의 수용 공간과, 상기 냉각 패드를 냉각 패드 수용공간에 인입 인출하기 위한 개구부를 포함하는 포켓부의 내부 온도를 파악하는 단계; 및
상기 파악된 포켓부의 온도가 소정값 이상이면 냉각 패드로의 냉각 매체 유입량을 증가시키는 단계
를 포함하는 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법.introducing a cooling medium from a cooling medium tank containing the cooling medium to a cooling pad comprising a circulation passage of the cooling medium;
determining an internal temperature of the pocket portion including an accommodating space of the cooling pad and an opening for drawing and withdrawing the cooling pad into and out of the cooling pad accommodating space; and
If the identified temperature of the pocket portion is greater than or equal to a predetermined value, increasing the flow rate of the cooling medium to the cooling pad.
A control method of a power transformer cooling device comprising a. 제 9 항에 있어서,
상기 포켓부는 상기 변압기의 절연유 순환 통로 수용부를 더 포함하는, 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9,
The pocket portion further comprises an insulating oil circulation passage accommodating portion of the transformer, the control method of the power transformer cooling device. 제 9 항에 있어서,
냉각 매체 유입량을 증가시키는 단계는,
상기 냉각매체 탱크에서 상기 냉각 패드로 유입되는 냉각 매체의 공급량을 조절하는 조절 밸브를 제어하는 단계인, 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9,
Increasing the cooling medium inflow comprises:
Controlling a control valve for regulating the supply amount of the cooling medium flowing from the cooling medium tank to the cooling pad, the control method of the power transformer cooling device. 제 9 항에 있어서,
상기 포켓부는 상기 냉각 패드가 수용되는 수용부에 외부 복사열을 차폐하는 진공부를 더 포함하는, 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9,
The pocket portion further comprises a vacuum portion for shielding external radiant heat in the receiving portion in which the cooling pad is accommodated, the control method of the power transformer cooling device. 제 9 항에 있어서,
상기 포켓부는 상기 냉각 패드의 수용 공간으로 열의 유입을 차단하는 열차단재를 더 포함하는, 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9,
The pocket portion further comprises a heat barrier for blocking the inflow of heat into the receiving space of the cooling pad, the control method of the power transformer cooling device. 제 9 항에 있어서,
상기 냉각 매체는 액화질소인, 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9,
The cooling medium is liquid nitrogen, the control method of the power transformer cooling device. 제 9 항에 있어서,
상기 냉각매체 탱크는 냉각 매체를 주입하기 위한 주입구를 포함하는, 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9,
The cooling medium tank includes an inlet for injecting a cooling medium, the control method of the power transformer cooling device. 제 9 항에 있어서,
상기 포켓부는 그 외측에 변압기와 착탈 가능한 체결부를 더 포함하는, 전력용 변압기 냉각 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9,
The control method of the power transformer cooling device, the pocket portion further comprising a transformer and a detachable fastening portion on the outside thereof. 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템으로서,
상기 냉각 장치는,
냉각 매체를 수용하는 냉각매체 탱크;
상기 냉각매체 탱크에 수용되는 냉각 매체의 순환통로를 포함하는 냉각 패드; 및
상기 냉각 패드의 수용 공간과, 상기 냉각 패드를 냉각 패드 수용공간에 인입 인출하기 위한 개구부를 포함하는 포켓부
를 포함하는 냉각 시스템.A cooling system comprising a power transformer cooling device, the cooling system comprising:
The cooling device is
a cooling medium tank containing a cooling medium;
a cooling pad including a circulation passage of the cooling medium accommodated in the cooling medium tank; and
A pocket portion including an accommodating space for the cooling pad and an opening for drawing and withdrawing the cooling pad into the cooling pad accommodating space.
A cooling system comprising a. 제 17 항에 있어서,
상기 포켓부는, 상기 변압기의 절연유 순환 통로 수용부를 더 포함하는, 냉각 시스템.18. The method of claim 17,
The pocket portion, the cooling system further comprising an insulating oil circulation passage accommodating portion of the transformer. 제 17 항에 있어서,
상기 냉각 장치는, 상기 냉각매체 탱크에서 상기 냉각 패드로 유입되는 냉각 매체의 공급량을 조절하는 조절 밸브를 더 포함하는, 냉각 시스템.18. The method of claim 17,
The cooling device may further include a control valve configured to control a supply amount of a cooling medium flowing from the cooling medium tank to the cooling pad. 제 17 항에 있어서,
상기 포켓부는,
상기 냉각 패드가 수용되는 수용부에 외부 복사열을 차폐하는 진공부를 더 포함하는, 냉각 시스템.18. The method of claim 17,
The pocket portion,
The cooling system further comprising a vacuum unit for shielding external radiant heat in the receiving unit in which the cooling pad is accommodated. 제 17 항에 있어서,
상기 포켓부는 상기 냉각 패드의 수용 공간으로 열의 유입을 차단하는 열차단재를 더 포함하는, 냉각 시스템.18. The method of claim 17,
The pocket portion further comprises a thermal barrier for blocking the inflow of heat into the receiving space of the cooling pad, cooling system. 제 17 항에 있어서,
상기 냉각 매체는 액화질소인, 냉각 시스템.18. The method of claim 17,
wherein the cooling medium is liquid nitrogen. 제 17 항에 있어서,
상기 냉각매체 탱크는 냉각 매체를 주입하기 위한 주입구를 포함하는, 냉각 시스템.18. The method of claim 17,
wherein the cooling medium tank includes an inlet for injecting cooling medium. 제 17 항에 있어서,
상기 포켓부는 그 외측에 변압기와 착탈 가능한 체결부를 더 포함하는, 냉각 시스템.18. The method of claim 17,
The pocket portion further comprises a transformer and a detachable fastening portion on the outside thereof. 전력용 변압기 냉각 장치를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법으로서,
냉각 매체를 수용하는 냉각매체 탱크로부터 냉각 매체의 순환통로를 포함하는 냉각 패드로 냉각 매체를 유입시키는 단계;
상기 냉각 패드의 수용 공간과, 상기 냉각 패드를 냉각 패드 수용공간에 인입 인출하기 위한 개구부를 포함하는 포켓부의 내부 온도를 파악하는 단계; 및
상기 파악된 포켓부의 온도가 소정값 이상이면 냉각 패드로의 냉각 매체 유입량을 증가시키는 단계
를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법.A method of controlling a cooling system comprising a power transformer cooling device, the method comprising:
introducing a cooling medium from a cooling medium tank containing the cooling medium to a cooling pad comprising a circulation passage of the cooling medium;
determining an internal temperature of the pocket portion including an accommodating space of the cooling pad and an opening for drawing and withdrawing the cooling pad into and out of the cooling pad accommodating space; and
If the identified temperature of the pocket portion is greater than or equal to a predetermined value, increasing the flow rate of the cooling medium to the cooling pad.
A control method of a cooling system comprising a. 제 25 항에 있어서,
상기 포켓부는 상기 변압기의 절연유 순환 통로 수용부를 더 포함하는, 냉각 시스템의 제어 방법.26. The method of claim 25,
The pocket portion further comprises an insulating oil circulation passage accommodating portion of the transformer, the control method of the cooling system. 제 25 항에 있어서,
냉각 매체 유입량을 증가시키는 단계는,
상기 냉각매체 탱크에서 상기 냉각 패드로 유입되는 냉각 매체의 공급량을 조절하는 조절 밸브를 제어하는 단계인, 냉각 시스템의 제어 방법.26. The method of claim 25,
Increasing the cooling medium inflow comprises:
and controlling a control valve for regulating a supply amount of a cooling medium flowing from the cooling medium tank to the cooling pad. 제 25 항에 있어서,
상기 포켓부는 상기 냉각 패드가 수용되는 수용부에 외부 복사열을 차폐하는 진공부를 더 포함하는, 냉각 시스템의 제어 방법.26. The method of claim 25,
The pocket portion further comprises a vacuum portion for shielding external radiant heat in the receiving portion in which the cooling pad is accommodated, the control method of the cooling system. 제 25 항에 있어서,
상기 포켓부는 상기 냉각 패드의 수용 공간으로 열의 유입을 차단하는 열차단재를 더 포함하는, 냉각 시스템의 제어 방법.26. The method of claim 25,
The method of controlling a cooling system, wherein the pocket portion further comprises a thermal barrier to block the inflow of heat into the receiving space of the cooling pad. 제 25 항에 있어서,
상기 냉각 매체는 액화질소인, 냉각 시스템의 제어 방법.26. The method of claim 25,
wherein the cooling medium is liquid nitrogen. 제 25 항에 있어서,
상기 냉각매체 탱크는 냉각 매체를 주입하기 위한 주입구를 포함하는, 냉각 시스템의 제어 방법.26. The method of claim 25,
wherein the cooling medium tank includes an inlet for injecting a cooling medium. 제 25 항에 있어서,
상기 포켓부는 그 외측에 변압기와 착탈 가능한 체결부를 더 포함하는, 냉각 시스템의 제어 방법.
26. The method of claim 25,
The control method of the cooling system, the pocket portion further comprising a transformer and a detachable fastening portion on the outside thereof.
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