KR100803086B1 - 외부조작형 부하시 탭절환 변압기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부조작형 부하시 탭절환 변압기에 관한 것으로, 종래의 탭 절환장치는 작업자가 전주위에 올라가 변압기 뚜껑에 있는 핸드홀을 열고, 절연유속에 손을 집어넣어 탭 절환기를 조작함으로 땀, 먼지 등 이물질로 절연유가 변질되어 변압기 고장 및 수명을 단축하는 원인이 되고 있고, 절연유의 온도상승으로 인한 화상위험과 고객측 자가발전에 의한 변압기 1차측 역 가압 감전위험이 있어 현장 작업자들은 탭 조정 작업을 기피하고 있다.

특히, 변압기 탭 조정을 위해서는 반드시 1차측 전원을 차단시키고 정전 작업해야 함으로 고객 불편과 이를 해소코자 이동용 변압기차를 이용하여 변압기 탭 조정을 하고 있어 공사비가 추가 발생되고 있다.

따라서, 본 발명은 무정전 탭(Tap) 절환기를 외함에서 직접 조작하도록 고안 하였고, 기존 변압기의 핸드홀 뚜껑을 없애고, 완전 밀폐형으로 제작 가능함으로 이물질 및 수분침투를 근본적으로 영구히 차단할 수 있어 변압기 소손예방과 수명연장이 가능하고, 정전을 시키지 않고 무정전 탭(Tap) 절환이 가능하도록 고안하였다. 또한 변압기 외함 측면에서 직접 탭(Tap) 절환 작업을 함으로써 변압기 붓싱(특고압)과 충분한 이격거리를 유지할 수 있고, 2차측 역 가압 등 기존의 불편사항이 개선됨에 따라 감전 등 안전사고의 우려를 최소화 할 수 있는 장점이 있다.

특히, 변압기를 정전 시키지 않고 무정전 상태에서 탭 조정을 할 수 있어 작업시간 및 인건비 절감 등 안전성, 신뢰성, 경제성이 월등히 향상되는 효과를 가진다.

변압기, 탭, 부하시, 핸드홀, 외부조작

Description

외부조작형 부하시 탭절환 변압기 {On Load Tap Changing Transformer For Out Operation}

도 1은 종래의 주상변압기 형태 및 탭(Tap)구조를 도시한 것이다.

도 2는 종래 변압기 탭(Tap) 절환기 내부 결선도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주상변압기 형태 및 탭(Tap) 구조를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탭(Tap) 절환기 내부 결선도를 도시한 구조도이다.

도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무정전 탭(Tap) 절환기 구간별 동작을 도시한 타임차트이다.

도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무정전 탭(Tap) 전환시 접점별 동작을 도시한 회로도이다.

도 6a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무정전 탭(Tap) 절환기 설치구조를 도시한 것이다.

도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 한류리액터 구조를 도시한 것이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 1차 붓싱 11 : 2차 붓싱

12 : 탭 조절용 핸드홀 13 : 절연유

14 : 종래의 탭 절환기 15 : 변압기 외함

20 : 변압기 철심 21 : 변압기 1차 코일

22 : 변압기 2차 코일 23 : 탭(tap) 구출선

24 : 고정접점 25 : 가동접점

26 : 탭 구출점

30 : 무정전 탭 절환기

31 : 탭 외부조작핸들 32 : 한류리액터

33 : 중신 고정장치 34 : 변압기 조임쇠

35 : 탭핸들 보호커버 41 : SW1 탭판

42 : SW2 탭판 43 : SW3 탭판

44 : 본 발명에 의한 변압기 1차 탭 구출점

45 : 탭 연결 축 46 : 탭 고정장치

47 : 접속단자 48 : 변압기 중신

49 : 탭 단자커버

51 : 1-2접점 구간 동작회로 52 : 2접점 구간 동작회로

53 : 2-3접점 구간 동작회로 54 : 3접점 구간 동작회로

55 : 3-4접점 구간 동작회로 56 : 4접점 구간 동작회로

61 : 탭 표시판 62 : 조작핸들 실링캡

63 : 탭 조작핸들 64 : 누유방지용 패킹

65 : 리액터 코일 66 : 리액터 접속단자

67 : 한류리액터 외함 68 : 리액터 철심

본 발명은 외부조작형 부하시 탭절환 변압기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주상 변압기 탭 절환시 정전을 시키지 않고 부하시 탭(Tap) 절환이 가능하고 외부에서 쉽게 조작할 수 있도록 구성된 외부조작형 무정전 탭절환 변압기에 관한 것이다.

일반적으로 주상변압기는 고압(13,200V)을 저압(220V)로 변압하여 수용가 측에 공급하는 장치로 배전선로별 전압강하에 따라 5%이내지역, 10%이내지역, 10% 초과지역으로 구분하여 주상변압기 탭을 조정하여 사용하고 있다.

도 1은 종래의 주상변압기 형태 및 탭 구조를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 주상변압기의 형태는 1차 붓싱(10)측에 특고압 전압이 인가하면 2차 붓싱(11)에 저압이 변압되어 나오고, 변전소에서 말단 배전선로까지 거리에 따라 5%이내지역은 13800V 탭, 5%초과～10%이내구간 13,200V 탭, 10% 초과지역은 12,600V 탭으로 운영하고 있다.

현행 주상변압기의 탭 조정방법에 있어서, 작업자가 전주위에 올라가서 변압기 뚜껑에 있는 핸드홀(12)을 열고, 변압기 절연유(13) 속에 있는 탭 절환기(14)를 돌려서 전압을 조정하고 있으므로 작업이 불편하다.

또한, 탭 절환기(14)가 변압기 내부에 설치되어 있어 탭 설정치를 외부에서 알 수 도 없고, 핸드홀(12) 개방시 변압기 내부로 습기 및 이물질 침투되거나, 절연유속에 손을 집어넣어 조작함으로 땀, 먼지 등 이물질로 절연유(13)가 변질되어 변압기 고장 및 수명을 단축하는 원인이 되고 있다.

또한, 변압기 탭 조정을 위해서는 반드시 1차측 전원을 차단시키고 정전작업해야 함으로 이로 인한 고객민원이 발생과 이를 해소코자 이동용 변압기차를 이용하여 변압기 탭 조정을 하고 있어 공사비가 추가 발생되고 있다.

특히 절연유(13) 속에 손을 집어넣어 조작함으로 절연유 온도상승으로 인한 화상위험과 고객측 자가발전에 의한 변압기 1차측 역 가압 감전위험이 있어 현장작업자들은 탭 조정 작업을 기피하고 있다.

도 2는 종래 변압기 탭(Tap) 절환기 내부 결선도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 탭 절환기(14)는 정,역 방향으로 돌려서 선택할 수 있도록 3단으로 구성되어 있고, 1단시 변압기 1차 코일 탭 구출점(26) a-b점 연결되어 13,800V로 설정되고, 2단시 13,200V b-c점 코일단자가 연결되고, 3단시 12,600V c-d점 코일 단자가 연결된다.

상기 탭 절환기(14)의 고정접점(24)에 변압기 1차 코일 탭 구출선(23) 접점별로 4가닥이 연결되고, 탭 절환기(14) 1단 위치에서는 1번과 2번 접점이 고정접점 (25) 의해서 연결되고, 2단 위치에서는 2번과 3번 접점이 연결되고, 3단 위치에서는 3번과 4번 접점이 연결된다.

그런데, 상기 종래의 탭 절환기(14) 방식에서 탭 조정함에 있어 1단과 2단 사이 중간 위치의 경우 즉, 가동접점(25)과 2번 고정접점(24)만 연결시 변압기 1차측 코일(21) 전원이 차단되면서 변압기 2차측에 정전이 발생되는 문제가 있다.

또한, 변압기 전압조정을 하기 위해서는 변압기 1차측 컷아웃 스위치(COS)를 OFF하고, 변압기 속에 있는 탭 절환기(14)를 돌려서 전압조정을 하는데, 이때 고객측으로부터 역 가압 되면 변압기 2차 코일(22)에서 변압기 1차 코일(21)로 유기되어 작업자가 감전되는 위험이 있다. 따라서 이러한 역 가압 현상을 방지하기 위해서는 변압기 2차측 추가접지 및 변압기 2차 인하선을 모두 분리해야 하는 번거로운 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 변압기 전압 조정시 외부에서 간편히 조작할 수 있는 구조로, 탭(Tap) 절환시 표시장치가 있어 외부에서 설정값 확인 할 수 있고, 특히 정상적인 부하가 걸린 상태에서 변압기 탭 절환이 가능하도록 구성하기 위한 외부조작형 부하시 탭절환 변압기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 무정전 탭(Tap) 절환기를 외부에서 조작할 수 있도록 변압기 외함 측면에 탭 외부 조작핸들을 설치하여 간편하게 조작과 동시에 설정값을 표시 할 수 있도록 하고, 정전 없이 정상적인 부하가 걸린 상태에서 탭 절환하기 위한 방법으로 무정전 탭 절환기와 한류리액터를 이용해서 회로 구성함으로써 달성된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 첫째 변압기 외부에서 탭 조정함으로 조작이 간편하고, 현장에서 변압기 탭 설정값을 육안으로 확인이 가능한 장점이 있고, 둘째 정전하지 않고 정상적인 부하상태에서 탭 조정할 수 있어 공사비 절감을 할 수 있고, 아울러 역 가압, 화상 등과 같은 작업시 안전사고 위험을 줄일 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 외부조작형 부하시 탭절환 변압기는 변압기 내부에서 탭 절환에 따른 구출점의 연결을 변경하여 전압을 조정하고, 상기 탭 절환시 단락 상태를 유지하는 탭 절환수단 및 변압기 외함 측면에 상기 탭 절환수단과 연결되게 형성되어 변압기 외부에서 상기 탭 절환기를 조작할 수 있는 탭 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탭 제어수단은 외부에서 조작이 가능한 외부핸들과 상기 외부핸들과 제 1 내지 3 스위치 탭판을 연결하는 축과 변압기 외측에 형성되어 탭 위치 식별을 위한 표시판과 탭을 고정하는 탭 고정장치와 상기 외부 핸들에 형성된 밴드형 실링캡 및 상기 외부 핸들에 형성된 누유방지용 패킹을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 탭 제어수단은 상기 외부핸들을 정 또는 역으로 돌릴 경우 탄성력에 의해 이동되는 단에서 자동으로 정지하도록 제어할 수 있는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탭 절환수단은 변압기 내부에서 1차 코일의 구출점의 연결에 따라 전압을 조정하는 탭 절환기와 상기 탭 절환기와 연결되어 탭 절환시 바이패스 상태를 유지하는 한류리액터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탭 절환기는 변압기 1차 코일의 접지 측의 공급 전압을 결정하는 13800V, 13200V, 12600V 고압 구출점으로 부터 각각 인출된 구출선의 단락을 제어하여 전압을 조정하는 제 1 및 2 스위치 탭판과 상기 제 1 스위치 탭판의 가동접점과 연결되어 절환 구간시 턴오프되는 제 3스위치 탭판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 한류리액터는 상기 제 1 및 2 스위치 탭판의 가동접점과 양단에서 연결된 고정단자와 상기 고정단자 중심에서 변압기 외함 접지측에 연결된 중성점 및 상기 고정단자 사이에 결선된 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 한류리액터의 권선구조는 상기 일측 고정단자와 중성점 구간과 타측 고정단자와 중성점 구간의 코일을 반대방향으로 결선한 병력구분 방식으로 제작하여 순환전류가 서로상쇄 되도록 결선된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 스위치 탭판은 탭의 절환 구간에 형성된 제 1 내지 6 고정접점과 상기 제 1 고정접점과 고압 구출점(a)이 연결되고 상기 제 3고정접점과 중압 구출점(b)이 연결되고 상기 제 5고정접점과 고압 구출점(c)이 연결된 구출선 및 탭 절환에 따라 이동하고 상기 제 3 스위치 탭판 및 상기 한류리액터의 일측 고정단자와 연결되는 가동접점을 구비하고, 상기 제 2스위치 탭판은 탭의 절환 구간에 형성된 제 1 내지 제 6고정접점과상기 제 2 고정접점과 고압 구출점(a)이 연결되고, 상기 제 4 고정접점과 중압 구출점(b)이 연결되고, 상기 제 6고정접점과 고압 구출점(c)이 연결된 구출선 및 상기 한류리액터의 타측 고정단자와 연결되는 가동접점을 구비하여 상기 제 1 및 2 스위치 탭판이 1단인 경우 제 1 및 2 스위치 탭판의 가동접점이 제 1-2 접점구간에 위치하여 a 구출점과 연결되어 13800V로 설정되고, 1-2단 절환시 가동접점이 제2접점/제2-3접점/제3접점구간을 차례로 이동하고, 2단인 경우 제 1 및 2 스위치 탭판의 가동접점이 제 3-4 접점구간에 위치하여 b구출점과 연결되어 13200V로 설정되고, 2-3단 절환시 가동접점이 제4접점/제4-5접점/제5접점구간을 차례로 이동하고, 3단인 경우 제 1 및 2 스위치 탭판의 가동접점이 제 5-6 접점구간에 위치하여 c 출점과 연결되어 12600V로 설정된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 스위치 탭판은 탭이 상기 1, 2, 3단인 경우 제 3 스위치 탭판이 턴온 상태를 유지하여 한류리액터를 바이패스시키고, 상기 1-2단 및 2-3단 탭 절환시 제 2접점 구간에서 상기 제 1 스위치 탭판 및 제 3 스위치 탭판이 턴오프되고, 제 2 스위치 탭판은 턴온 상태를 유지하여 한류리액터에 의해 단락이 유지되고, 제 2-3접점 구간에서 상기 제 1 스위치 탭판이 턴온 되고, 제 2스위치 탭판은 턴온상태를 유지하고, 제 3스위치 탭판은 턴오프 상태를 유지하여 한류리액터에 의해 단락이 유지되고, 제 3접점 구간에서 상기 제 1 스위치 탭판이 턴온 상태를 유 지하고, 제 2스위치 탭판은 턴오프되고, 제 3스위치 탭판은 턴오프 상태를 유지하여 한류리액터에 의해 단락이 유지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탭 제어수단은 외부에서 조작이 가능한 외부핸들과 상기 외부핸들과 스위치 탭판을 연결하는 축과 변압기 외측에 형성되어 탭 위치 식별을 위한 표시판과 탭을 고정하는 탭 고정장치와 상기 외부 핸들에 형성된 밴드형 실링캡 및상기 외부 핸들에 형성된 누유방지용 패킹을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 한류리액터의 구조는 상기 한류리액터 외함 전체가 몰딩처리되어 있어 수분침투 방지하고, 충전부분이 밀폐되어 절연처리가 되어 있는 구조이고, 일측(A점) 고정단자와 중성점(O점) 구간과 타측(B점) 고정단자와 중성점(O점) 구간이 코일방향이 상호 반대방향으로 결선된 구조로 되어 있고, 한류리액터의 A-O점과 B-O점간의 유도리액턴스 값의 크기는 1차탭 변동전압÷(4×1차 부하전류)에서 1차탭 변동전압÷(2×1차 부하전류)사이의 값으로 된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제3 스위치 탭판은 변압기 정상운전시 한류리액터를 바이패스 시킴으로 손실을 없애고, 순간 탭절환시 한류리액터를 단시간 정격으로 사용할 수 있게 하여 크기를 최대한 줄이기 위한 방법으로 제작된 것을 특징으로 하는 한다.

이하, 본 발명에 의한 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 주상변압기 형태 및 탭(Tap) 구조이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 변압기 내부에 무정전 탭 절환기(30)와 한류리액터(32)를 설치하고, 변압기 외함(15) 측면에 외부조작 핸들(31)을 설치하여 외부에서 간편하게 조작할 수 있도록 구성된다.

또한, 무정전 탭 절환기(30)와 한류리액터(32)는 절연유(13) 속 변압기 중신에 고정되어 있는 구조로, 탭 절환시 아아크 소멸과 절연을 유지하기 위한 방법이고, 변압기 1차 탭 구출점(44)과 한류리액터(32) 접지측에 연결하여 전압상승 제한 동시에 절연 효과를 높이고, 제작단가를 줄이기 위한 방안이다.

도 4는 본 발명에 의한 부하시 무정전 탭 절환기 내부 결선도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 변압기 1차 코일(21)에 접지측으로부터 a, b, c 탭 구출점(44)을 각각 3개 탭 구출선(23)을 인출하고, a점(13800V 구출점)에서 제 1 스위치 탭판 (41)(이하' SW1 탭판 이라 함.) 고정접점(24) 1접점과 제 2 스위치 탭판(42)(이하' SW2 탭판 이라 함.) 고정접점(24) 2′단자에 연결하고, b점(13200V 구출점)에서 SW1 탭판(41) 고정접점(24) 3접점과 SW2 탭판(42) 고정접점(24) 4′접점과 연결하고, c점(12600V 구출점)에서 SW1 탭판(41) 고정접점(24) 5접점과 SW2 탭판(42) 고정접점(24) 6′단자에 변압기 탭 구출선(23)을 연결한다.

또한, SW1 탭판(41) 가동접점(25) 0단자와 한류리액터(32) B단자와 연결되고, SW2 탭판(42) 가동접점(25) 0′단자와 한류리액터(32) A단자와 연결하고, 한류리액터(32) 중성점 O단자와 변압기 외함 접지측에 연결되고, SW1 탭판(41) 가동접점(25) O단자와 제 3 스위치 탭판(43)(이하' SW3 탭판 이라 함.) 전압측 단자접점 에 연결되고, SW3 탭판(43) 접지측 단자접점에서 변압기 외함 접지단자에 연결되고, 변압기 정상 운전시 SW3 탭판(43) 스위치 ON되어 한류리액터(32)를 바이패스 시키도록 구성되어 있다.

도 5a는 본 발명에 의한 무정전 탭 절환기 구간별 동작 타임차트 이다

도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 무정전 탭 절환기는 1단 위치 일 때 SW1 탭판(41) 1번, 2번 고정접점(24)과 0번 가동접점(25)이 ON되고, SW2 탭판(42) 1′번, 2′번 고정접점(24)과 0′번 가동접점(25)이 ON되고, SW3 탭판(43) 접점이 ON된다. 2단 위치 일 때 SW1 탭판(41) 3번, 4번 고정접점(24)과 0번 가동접점(25)이 ON되고, SW2 탭판(42) 3′번, 4′번 고정접점(24)과 0′번 가동접점(25)이 ON되고, SW3 탭판(43) 접점이 ON된다. 또한 3단 위치 일 때는 SW1 탭판(41) 5번, 6번 고정접점(24)과 0번 가동접점(25)이 ON되고, SW2 탭판(42) 5′번, 6′번 고정접점(24)과 0′번 가동접점(25)이 ON되고, SW3 탭판(43) 접점이 ON된다. 즉, 무정전 탭 절환기(30) 1단 위치에서는 1Tap 13,800V연결되고, 2단 위치는 2Tap 13,200V 연결되고, 3단 위치는 3Tap 12,600V 연결된다.

여기서, 상기 1단은 구출점 a(13800V 구출점)에 연결되고, 상기 2단은 구출점 b(13200V 구출점)에 연결되고, 상기 3단은 구출점 c(12600V 구출점)에 연결된다.

특히, 무정전 탭 절환기(30)의 1단과 2단 사이 구간에서는 2번 고정접점(24) 구간, 2-3번 고정접점(24) 구간, 3번 고정접점(24) 구간구분 되고, 2단과 3단 사이는 4번 고정접점(24) 구간, 4-5번 고정접점(24) 구간, 5번 고정접점(24) 구간으로 순으로 순차적으로 연결되며, 이때 한류리액터(32)를 통하여 회로가 구성되어 변압기를 무정전으로 교체할 수 있다.

도 5b는 본 발명에 의한 무정전 탭 절환기 구간별 동작 회로도 이다

도 5b에 도시된 바와 같이, 무정전 탭 절환기(30) 1단 위치 일 때 1-2접점 구간 동작회로(51)는 SW1 탭판(41), SW2 탭판(42), SW3 탭판(43) 모두 ON되어 한류리액터(21)이 바이패스 된 상태로 운전된다. 이때 무정전 탭 절환기(30) 1단 위치에서 2단 위치로 조작시 1단과 2단 사이 일 때에는 순간적으로 2번 접점구간, 2번-3번접점구간, 3번 접점구간으로 순차적으로 연결되며 3-4번 접점구간, 즉 2단에서 정지하게 된다.

따라서, 2번 접점구간 동작회로(52)는 SW1 탭판(41) OFF되고, SW2 탭판(42)은 ON되고, SW3 탭판(43)은 OFF 되면서 한류리액터(32)를 통해 회로가 구성이 되고, 2번-3번 접점구간 동작회로(53)는 SW1 탭판(41) ON되고, SW2 탭판(42)은 ON되고, SW3 탭판(43)은 OFF 되면서 한류리액터(32)를 통해 회로가 구성이 되고, 3번 접점구간 동작회로(54)는 SW1 탭판(41) ON되고, SW2 탭판(42)은 OFF되고, SW3 탭판(43)은 OFF 되면서 한류리액터(32)를 통해 회로가 구성이 되고, 3번-4번 접점구간 동작회로(55)는 SW1 탭판(41), SW2 탭판(42), SW3 탭판(43) ON 되면서 한류리액터(32)가 바이패스 상태로 운전된다.

도 6a는 본 발명에 의한 무정전 탭 절환기 설치 구조 이다

도 6a에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 무정전 탭(Tap) 절환기(30) 구조는 외부에서 조작 가능한 외부핸들(63)과, 상기 핸들에 연결된 축(45), 탭 판 (41,42,43), 탭 고정장치(46), 탭 단자커버(49), 탭 표시판(61), 조작핸들 실링캡(62), 누유방지용 패킹(64) 등으로 구성되도록 하였다.

또한, 무정전 탭 절환기(30)는 3단으로 정,역 방향으로 선택할 수 있도록 구성되어 있다. 특히, 1단에서 2단으로 돌리면 자동으로 스프링 힘에 의해 2단에서 정지하게 되고, 2단에서 3단으로 돌리면 3단에서 정지하게 되어 있다. 그 이유는 1단과 2단 사이, 2단과 3단 사이 탭 절환시 한류리액터를 통하여 무정전 상태에서 절환하기 때문에 신속한 탭 절환을 하기 위해서이다.

아울러 현재 주상변압기 관리상 가장 큰 문제로는 탭(Tap) 절환기가 변압기 내부에 있어, 탭(Tap) 절환시 핸드홀 뚜껑을 열고 작업해야 함으로 변압기 내부의 밀폐상태가 파기되고 이로 인한 이물질 및 수분침투 등 고장의 원인이 되고, 변압기 고장시 하자처리에 따른 책임문제로 제조사와 사용자측이 대립하고 있다.

따라서 이와 같은 문제를 해소 하고자 변압기 탭(Tap) 조정을 외함에서 직접 조작하도록 고안 하였고, 기존 변압기의 핸드홀(12) 뚜껑을 없애고, 완전 밀폐형으로 제작 가능함으로 이물질 및 수분침투를 근본적으로 영구히 차단할 수 있어 변압기 소손예방과 수명연장이 가능하고 정전을 시키지 않고 무정전 탭(Tap) 절환이 가능하도록 제작하였다.

또한 변압기 외함 측면에서 직접 탭(Tap) 절환 작업을 함으로써 변압기 붓싱(특고압)과 충분한 이격거리를 유지할 수 있고, 2차측 역 가압 등 기존의 불편사항이 개선됨에 따라 감전 등 안전사고의 우려를 최소화 할 수 있다.

특히 향후 배전자동화 확대시행 시 변압기 탭(Tap) 관리를 배전선로 전압강 하 지역별로 원격 운전해야 함으로 변압기 탭(Tap) 조정을 향후 배전자동화와 연계하여 전압을 자동으로 관리할 수 있도록 구성되어 있다.

도 6b는 본 발명에 의한 한류리액터 구조이다.

도 6b에서 도시된 바와 같이 한류리액터(32)는 탭 절환 작업시 1차 코일 탭점간 순환전류를 제한하면서, 연속적으로 전원이 공급하기 위한 방법이다.

따라서 한류리액터(32)는 탭 절환도 중 가동접점(25)이 변압기 1차 탭점의 a점과 b점 또는 b점과 c점에 동시 접속 될 때 권선 a점과 b점간 또는 b점과 c점 사이의 권선에는 국부적으로 순환전류가 흐르게 된다.

상기와 같은 순환전류를 방지하기 위해 목적으로 한류리액터(32)를 A-O구간과 B-O구간의 코일을 반대방향으로 결선한 병렬구분 방식을 제작하여 순환전류가 발생시 한류리액터의 A-B의 중성점 O에서 등분되어 양쪽 절반부분에 반대방향으로 통하기 때문에 순환전류을 방지할 수 있는 것이 특징이다.

보다 구체적으로 한류리액터의 구조는 상기 한류리액터 외함전체가 몰딩처리되어 있어 수분침투 방지하고, 충전부분이 밀폐되어 절연처리가 되어 있는구조이고, 일측(A점) 고정단자와 중성점(O점) 구간과 타측(B점) 고정단자와 중성점(O점) 구간이 코일방향이 상호 반대방향으로 결선된 구조로 되어 있고, 한류리액터의 A-O점과 B-O점간의 유도리액턴스 값의 크기는 1차탭 변동전압÷(4×1차 부하전류)에서 1차탭 변동전압÷(2×1차 부하전류)사이의 값으로 될 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 변압기 탭 절환장치는 탭 조정시 핸드홀 개방에 따른 습기 및 이물질 침투를 방지할 수 있고, 절연유의 온도상승에 따른 화상위험과 역 가압 등 위험요소가 제거되어 안전한 작업이 가능해지며, 외부에서 직접 탭 조정하므로 조작이 간편하고, 또한 조정 후 탭 설정치를 현장에서 육안으로 확인할 수 있어 사후관리가 쉽고, 특히 변압기를 정전 시키지 않고 무정전 상태에서 탭 조정을 할 수 있어 작업시간 및 인건비 절감 등의 탁월한 효과가 발생한다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 변압기 내부에서 탭 절환에 따른 구출점의 연결을 변경하여 전압을 조정하고, 상기 탭 절환시 단락 상태를 유지하는 탭 절환수단 및;

   변압기 외함 측면에 상기 탭 절환수단과 연결되게 형성되어 변압기 외부에서 상기 탭 절환기를 조작할 수 있는 탭 제어수단을 포함하되,

   상기 탭 절환수단은:

   변압기 내부에서 1차 코일의 구출점의 연결에 따라 전압을 조정하는 탭 절환기와;

   상기 탭 절환기와 연결되어 탭 절환시 바이패스 상태를 유지하는 한류리엑터를 포함하고,

   상기 탭 절환기는:

   배전선로 전압강하 구간별로 변압기 공급 전압을 결정하는 변압기 1차 코일 의 a점, b점, c점에 각각 인출된 구출선을 순차적으로 제어하여 전압을 조정하는 제 1 및 2 스위치 탭판과 상기 제 1 스위치 탭판의 가동접점과 연결되어 절환 구간시 턴오프되는 제 3스위치 탭판을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부조작형 부하시 탭절환 변압기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 한류리엑터는

   상기 제 1 및 2 스위치 탭판의 가동접점과 양단에서 연결된 고정단자와 상기 고정단자 중심에서 변압기 외함 접지측에 연결된 중성점 및 상기 고정단자 사이에 결선된 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부조작형 부하시 탭절환 변압기.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 제 1 스위치 탭판은

   탭의 절환 구간에 형성된 제 1 내지 6 고정접점과 상기 제 1 고정접점과 고압 구출점(a)이 연결되고 상기 제 3고정접점과 중압 구출점(b)이 연결되고 상기 제 5고정접점과 고압 구출점(c)이 연결된 구출선 및 탭 절환에 따라 이동하고 상기 제 3 스위치 탭판 및 상기 한류리액터의 일측 고정단자와 연결되는 가동접점을 구비하고,

   상기 제 2스위치 탭판은

   탭의 절환 구간에 형성된 제 1 내지 제 6고정접점과상기 제 2 고정접점과 고압 구출점(a)이 연결되고, 상기 제 4 고정접점과 중압 구출점(b)이 연결되고, 상기 제 6고정접점과 고압 구출점(c)이 연결된 구출선 및 상기 한류리액터의 타측 고정단자와 연결되는 가동접점을 구비하여;

   상기 제 1 및 2 스위치 탭판이 1단인 경우 제 1 및 2 스위치 탭판의 가동접점이 제 1-2 접점구간에 위치하여 a점구출점과 연결되어 13800V로 설정되고, 1-2단 절환시 가동접점이 제2접점/제2-3접점/제3접점구간을 차례로 이동하고, 2단인 경우 제 1 및 2 스위치 탭판의 가동접점이 제 3-4 접점구간에 위치하여 b점 구출점과 연결되어 13200V로 설정되고, 2-3단 절환시 가동접점이 제4접점/제4-5접점/제5접점구간을 차례로 이동하고, 3단인 경우 제 1 및 2 스위치 탭판의 가동접점이 제 5-6 접점구간에 위치하여 c점 구출점과 연결되어 12600V로 설정되는 것을 특징으로 하는 외부조작형 부하시 탭절환 변압기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제3 스위치 탭판은

   탭이 상기 1, 2, 3단인 경우 제 3 스위치 탭판이 턴온 상태를 유지하여 한류리액터를 바이패스시키고;

   상기 1-2단 및 2-3단 탭 절환시 제 2접점 구간에서 상기 제 1 스위치 탭판 및 제 3 스위치 탭판이 턴오프되고, 제 2 스위치 탭판은 턴온 상태를 유지하여 한류리액터에 의해 단락이 유지되고,

   제 2-3접점 구간에서 상기 제 1 스위치 탭판이 턴온 되고, 제 2스위치 탭판은 턴온상태를 유지하고, 제 3스위치 탭판은 턴오프 상태를 유지하여 한류리액터에 의해 단락이 유지되고,

   제 3접점 구간에서 상기 제 1 스위치 탭판이 턴온 상태를 유지하고, 제 2스위치 탭판은 턴오프되고, 제 3스위치 탭판은 턴오프 상태를 유지하여 한류리액터에 의해 단락이 유지되는 것을 특징으로 하는 외부조작형 부하시 탭절환 변압기.
7. 제 3항에 있어서,

   상기 탭 제어수단은

   외부에서 조작이 가능한 외부핸들과;

   상기 외부핸들과 스위치 탭판을 연결하는 축과;

   변압기 외측에 형성되어 탭 위치 식별을 위한 표시판과;

   탭을 고정하는 탭 고정장치와;

   상기 외부 핸들에 형성된 밴드형 실링캡 및;

   상기 외부 핸들에 형성된 누유방지용 패킹을 포함하는 외부조작형 부하시 탭절환 변압기.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 탭 제어수단은

   상기 외부핸들을 정 또는 역으로 돌릴 경우 탄성력에 의해 이동되는 단에서 자동으로 정지하도록 제어할 수 있는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부조작형 부하시 탭절환 변압기.
9. 제 4항에 있어서,

   상기 한류리액터의 구조는

   상기 한류리액터 외함전체가 몰딩처리되어 있어 수분침투 방지하고, 충전부분이 밀폐되어 절연처리가 되어 있는구조이고, 일측(A점) 고정단자와 중성점(O점) 구간과 타측(B점) 고정단자와 중성점(O점) 구간이 코일방향이 상호 반대방향으로 결선된 구조로 되어 있고, 한류리액터의 A-O점과 B-O점간의 유도리액턴스 값의 크기는 1차탭 변동전압÷(4×1차 부하전류)에서 1차탭 변동전압÷(2×1차 부하전류)사이의 값으로 된 것을 특징으로 하는 외부조작형 부하시 탭절환 변압기.
10. 제 5항에 있어서,

    상기 제3 스위치 탭판은

    변압기 정상운전시 한류리액터를 바이패스 시킴으로 손실을 없애고, 순간 탭절환시 한류리액터를 단시간 정격으로 사용할 수 있게 하여 크기를 최대한 줄이기 위한 방법으로 제작된 것을 특징으로 하는 외부조작형 부하시 탭절환 변압기.

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