KR100534144B1 - a device of decreasing harmonic with keep improve the balance of voltage and current - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 전압과 전류의 균형을 개선한 고조파 저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a harmonic reduction device that improves the balance of voltage and current.
이는 특히, 코어가 제2,3,4레그 및 제2,4레그의 양측에서 자로를 연결하도록 제1및 제5레그가 일체로 연결되는 구성으로 이루어 지며, 상기 제2,3,4레그에 3상의 입력과 출력을 이루도록 코일을 동일턴수를 가지고 중복되게 권선하며, 서로 자속이 반대방향으로 발생되도록 입력과 출력을 엇갈린 결선하고, 상기 출력에 중성선이 연결되면서 그 일측에 리액터가 연결되는 것을 특징으로 한다.In particular, the core has a configuration in which the first and fifth legs are integrally connected so that the core connects the gyros on both sides of the second, third and fourth legs, and the second and fourth legs. The coils are wound repeatedly with the same number of turns to form the three-phase input and output, and the input and output are alternately connected so that magnetic fluxes are generated in opposite directions, and a reactor is connected to one side while a neutral wire is connected to the output. It is done.
이에 따라서, 각 상으로 전압및 전류를 분배시키도록 하여 전압및 전류의 균형을 자동적으로 유지하도록 하고, 직렬의 엇갈린 결선에 의해 고조파를 저감시키며, 3상에서의 전압과 전류의 균형을 개선하는 것이다.Accordingly, by distributing voltage and current to each phase, the balance of voltage and current is automatically maintained, harmonics are reduced by staggered wiring in series, and the balance of voltage and current in three phases is improved.
Description
본 발명은 전압과 전류의 균형을 개선한 고조파 저감장치에 관한 것으로서 이는 특히, 제2,3,4레그 및 제2,4레그의 양측에서 자로를 연결하도록 제1및 제5레그가 일체로 연결되는 코어와 상기 제2,3,4레그에 각각 권선되는 제1,2차 코일을 엇갈린 결선으로 직렬연결하는 입력권선및, 상기 직렬권선의 제2차코일에 각각 직렬로 연결되면서 제2,3,4레그에 각각 권선되는 제3,4차코일을 엇갈린 결선으로 직렬연결하는 출력권선을 포함하는 구성으로 각 상의 전압및 전류를 분배시킴으로써 전압및 전류의 균형을 자동적으로 유지하도록 하는 전압과 전류의 균형을 개선한 고조파 저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a harmonic reduction device that improves the balance of voltage and current, in particular, the first and fifth legs are integrally connected to connect the magnetic path on both sides of the second, third, fourth leg and second, fourth leg. An input winding for series connection of the core and the first and second coils wound on the second, third, and fourth legs, respectively, in a staggered connection, and the second, third, and third connections in series with the second coil of the series winding. And the output winding for connecting the third and fourth coils wound on each of the four legs in a staggered connection in series to distribute voltage and current of each phase to automatically maintain voltage and current balance. The present invention relates to a harmonic reduction device with improved balance.
일반적으로 3상 자동변압기가 출력단에 연결된 다양한 전기 장치들에 전원을 공급할때 분배변압기의 3상 출력단들은 분배라인을 통해 스타형으로 연결되는 3상 권선들을 포함하는 3상 변압기의 입력단에 연결되고, 각 권선의 일단은 분배라인을 통하여 중성선에 연결된다. In general, when a three-phase automatic transformer supplies power to various electrical devices connected to an output stage, the three-phase output stages of the distribution transformer are connected to an input stage of a three-phase transformer including three-phase windings connected in a star form through a distribution line. One end of each winding is connected to the neutral through a distribution line.
그리고, 상기 권선들은 상기 중성선으로부터 출력단으로의 공통권선및 상기 출력단으로부터 입력단으로의 직렬권선을 포함하는 구성으로 이루어 진다.The windings are configured to include a common winding from the neutral to the output and a series winding from the output to the input.
이와같은 변압기를 사용하는 현대에서는 전자 제품의 급속한 증가로 전력라인에 고조파 발생이 증가되고, 상기의 고조파 성분은 상전류보다 큰 전류로서 중성선을 통해 전원계통으로 유조되는 경향이 있으며, 평행상태의 R상, S상, T상 전류는 120°의 위상차를 가지고 있어 중성선에 흐르는 전류는 각 상의 벡터합이 된다.In modern times using such transformers, harmonics are generated in power lines due to the rapid increase in electronic products, and the harmonic components are larger than the phase current, and tend to be oiled into the power system through the neutral line, and the R phase in parallel The S-phase and T-phase currents have a phase difference of 120 °, and the current flowing through the neutral line becomes the vector sum of each phase.
그러나, 각 상에 흐르는 고조파의 위상이 같기 때문에 중선선에는 벡터합이 스칼라합의 전류가 흐르게 되고, 이에 의하여 중성선에 흐르는 전류가 0이 아니고 상전류 보다 큰 값이 과전류가 흐르게 된다.However, since the phases of harmonics flowing in each phase are the same, a vector sum scalar current flows through the center line, whereby the current flowing through the neutral line is not zero and a value larger than the phase current flows overcurrent.
이와같은 문제점을 해결하기 위하여 전력라인에서의 고조파 저감장치가 특허등록 제364513호에 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 부하(30)에 교류전원을 공급하기 위한 삼상 다선식 결선을 갖는 전원계통(10); 한 상의 권선 각각을 세개의 레그를 갖는 코아의 제1및 제2레그, 제2및 제3레그, 제3및 제1레그에 권선하면서 그 방향을 달리하여 동일 턴수로 권선하고, 중성선과 연결시켜 상기 부하측에서 발생된 영상 고조파 성분을 저감시키는 지그재그 트랜스포머(20);및, 전원계통과 지그재그 트랜스포머 사이에 접속되어 전원계통으로 5차 이상의 고조파 성분의 유입을 차단하는 라인 리액터(L1~L3)를 포함하는 구성으로 이루어 진다.In order to solve such a problem, a harmonic reduction device in a power line is disclosed in Patent Registration No. 363513, and its configuration has a three-phase multi-wire connection for supplying AC power to the load 30 as shown in FIG. Power system 10; Each of the windings of one phase is wound on the first and second legs, the second and third legs, the third and the first leg of the core having three legs, with the same number of turns in different directions, and connected to the neutral wire. Zigzag transformer 20 for reducing the image harmonic components generated on the load side; and Line reactors (L1 ~ L3) connected between the power system and the zigzag transformer to block the inflow of harmonic components of the fifth order or more into the power system It consists of a configuration.
그러나, 상기와 같은 고조파 저감장치는, 리액터가 부하측(출력측)에 직렬로 연결되어 부하측의 용량을 감안 큰 용량으로 설계제작되므로 제작비의 상승을 가져오고, 부하전류가 증가함에 따라 라인 리액터(L1-L3)의 손실이 증가할수 있으므로 원가상승과 손실증가등의 역효과를 가져올수 있게 되는 단점이 있는 것이다.However, such a harmonic reduction device is designed and manufactured with a large capacity in consideration of the capacity of the load side by connecting the reactor in series with the load side (output side), resulting in an increase in manufacturing cost, and as the load current increases, the line reactor L1- As the loss of L3) may increase, it has the disadvantage of adverse effects such as cost increase and loss increase.
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 각 상으로 입력과 출력을 두어 전압및 전류를 분배시키도록 함으로써 전압및 전류의 균형을 자동적으로 유지하도록 하고, 엇갈린 결선에 의해 출력측 고조파를 저감시키도록 하고, 중성선에 흐르는 전류를 리액터를 이용하여 저감시키도록 하는 전압과 전류의 균형을 개선한 고조파 저감장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the conventional problems as described above, by putting the input and output to each phase to distribute the voltage and current to automatically maintain the balance of the voltage and current, the output side harmonics by the staggered connection It is to provide a harmonic reduction device that improves the balance of voltage and current to reduce the and to reduce the current flowing in the neutral wire by using a reactor.
또한, 본 발명은 3상에서의 각상이 서로 다른 레그의 코일을 포함하므로서 전압과 전류의 균형을 개선하며, 고조파를 저감시킬수 있는 안정권선을 설치하여 고조파를 저감시킬수 있도록 하는 전압과 전류의 균형을 개선한 고조파 저감장치를 제공하는데 있다.In addition, the present invention improves the balance of voltage and current by including coils of legs with different phases in three phases, and improves the balance of voltage and current to reduce harmonics by providing a stable winding that can reduce harmonics. It is to provide a harmonic reduction device.
상기와 같은 목적을 해결하기 위해, 제2,3,4레그 및 제2,4레그의 양측에서 자로를 연결하도록 제1및 제5레그가 일체로 연결되는 코어;In order to solve the above object, the first and fifth legs are integrally connected to the second, third, fourth legs and the second and fourth legs to connect the magnetic path;
상기 제2,3,4레그에 각각 권선되는 제1,2차 코일을 엇갈린 결선으로 직렬연결하는 입력권선;및,An input winding for serially connecting the first and second coils wound around the second, third and fourth legs in a staggered connection; and,
상기 직렬권선의 제2차코일에 각각 직렬로 연결되며, 제2,3,4레그에 각각 권선되는 제3,4차코일을 엇갈린 결선으로 직렬연결하는 출력권선을 포함하는 구성으로 이루어진 전압과 전류의 균형을 개선한 고조파 저감장치가 제공된다.A voltage and a current configured to include an output winding connected in series to the secondary coils of the series winding, respectively, and connecting the third and fourth coils wound in the second, third and fourth legs in a staggered connection. A harmonic reduction device with improved balance is provided.
또한, 상기 전력라인과 중성선에서의 고조파를 저감시키도록 중성선에 리액터를 설치하는 전압과 전류의 균형을 개선한 고조파 저감장치를 제공하는데 있다.In addition, it is to provide a harmonic reduction device that improves the balance of voltage and current for installing a reactor in the neutral line to reduce the harmonics in the power line and the neutral line.
더하여, 상기 전력라인과 중성선에서의 전압고조파를 저감시키도록 삼각결선으로 이루어진 안정권선을 설치하는 전압과 전류의 균형을 개선한 고조파 저감장치를 제공하는데 있다.In addition, the present invention provides a harmonic reduction device that improves the balance of voltage and current for providing a stable winding made of triangular connections to reduce voltage harmonics in the power line and the neutral line.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2 내지 도4에서 도시한 바와같이 코아(50)와 입력권선(30)및 출력권선(40)을 포함하는 구성으로 이루어 진다.As shown in FIGS. 2 to 4, the core 50 includes an core 50, an input winding 30, and an output winding 40.
상기 코아(50)는, 제2,3,4레그(50b)(50c)(50d) 및 제2,4레그의 양측에서 연결되는 자로를 형성하도록 제1및 제5레그(50a)(50e)가 일체로 연결되는 5개의 레그를 갖는 철심이 동일방향 또는 역방향에 교대로 적층된다.The core 50 is formed of first and fifth legs 50a and 50e to form a magnetic path connected at both sides of the second, third and fourth legs 50b and 50c and 50d and the second and fourth legs. Iron cores having five legs to which are integrally connected are alternately stacked in the same direction or in the reverse direction.
또한, 상기 코아(50)는, 외철형 또는 내철형중에서 선택되는 어느 하나가 사용되며, 상기 코어(50)는, 일체로 형성되어도 좋다.The core 50 may be any one selected from an external iron type or an internal iron type, and the core 50 may be integrally formed.
상기 입력권선(30)은, 상기 제2,3,4레그(50b)(50c)(50d)에 각각 권선되는 U상, V상, W상의 1차 코일(10)(14)(12)과 2차코일(15)(13)(11)을 엇갈린(지그재그)결선으로 직렬연결하고, 상기 제1코일은 시점에서 종점을 향하는 흐름을 제2코일은 종점에서 시점을 향하는 흐름을 갖으면서 동일한 턴수로 권선된다.The input winding 30 is formed of the U, V, W phase primary coils 10, 14, 12 wound around the second, third, and fourth legs 50b, 50c, and 50d, respectively. The secondary coils 15, 13, and 11 are connected in series with a staggered (zigzag) connection, and the first coil has the flow toward the end point at the starting point and the second coil has the flow toward the starting point at the end point, and the same number of turns Is wound into.
그리고, 상기 U상 1차코일(10)은, 그 코일 종점이 다른 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 W상 2차코일(11)의 코일 종점에 직렬로 연결되고, 상기 V상 1차코일(14)은 다른 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 U상 2차코일(15)에 직렬로 연결되며, 상기 W상 1차코일(12)은 다른 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 V상 2차코일(13)에 직렬로 각각 연결된다.In addition, the U-phase primary coil 10 is connected in series to the coil end of the W-phase secondary coil 11 having the same number of turns while the coil endpoints have different current flow, and the V-phase primary coil 14 is connected in series to the U-phase secondary coil 15 having the same number of turns with different current flow, and the W-phase primary coil 12 has the V-phase with the same number of turns with different current flows. The secondary coils 13 are respectively connected in series.
이때, 상기 제2,3,4레그에 각각 권선되는 제1코일(10)(14)(12)의 코일시점을 입력으로 하고, 제2,3,4레그에 각각 권선되는 제2코일(15)(13)(11)의 코일종점과 제3코일(16)(20)(18)의 코일종점을 연결하는 라인을 출력으로 한다. At this time, the coil time of the first coils 10, 14, 12 wound around the second, third, and fourth legs is input, and the second coils 15 wound on the second, third, and fourth legs, respectively. A line connecting the coil endpoints of the coils 13 and 11 and the coil endpoints of the third coils 16 and 20 to 18 is output.
그리고, 상기 제1코일및 제2코일을 포함하는 것을 입력권선(30)으로 제3코일및 제4코일을 포함하는 것을 출력권선(40)으로 한다.In addition, an input winding 30 including the first coil and a second coil is configured as an output winding 40 including a third coil and a fourth coil.
상기 출력권선(40)은, 그 시점이 제3코일(16)(20)(18)이 입력권선(30)의 U상,V상,W상 종점인 2차코일(15)(13)(11)에 각각 직렬로 연결된다.The output winding 40 is a secondary coil 15, 13 (3) whose starting points are the third coils 16, 20, and 18 at the end points of the U, V, and W phases of the input winding 30. 11 are each connected in series.
또한, 상기 출력권선(40)은, 상기 제2,3,4레그(50b)(50c)(50d)에 각각 권선되는 U상, V상, W상의 3차 코일(16)(20)(18)과 4차코일(19)(17)(21)을 엇갈린 결선으로 직렬연결한다.In addition, the output windings 40 are U, V and W phase tertiary coils 16, 20 and 18 wound around the second, third and fourth legs 50b, 50c and 50d, respectively. ) And the quaternary coils (19) (17) (21) are connected in series with a staggered connection.
그리고, 상기 제3코일은 종점에서 시점을 향하는 흐름을 제4코일은 시점에서 종점을 향하는 흐름을 갖으면서 동일한 턴수로 권선된다.The third coil is wound with the same number of turns while the fourth coil has a flow toward the end point at the end point.
더하여, 상기 U상 3차코일(16)의 시점은 다른 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 V상 4차코일(17)의 시점에 연결되는 직렬 연결이고, 상기 V상 3차코일(20)의 시점은 다른 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 W상 4차코일(21)의 시점에 연결되는 직렬연결이며, 상기 W상 3차코일(18)의 시점은 다른 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 U상 4차코일(19)의 시점에 연결되는 직렬연결이다. In addition, the time point of the U-phase tertiary coil 16 is a series connection connected to the time point of the V-phase quaternary coil 17 having the same number of turns with different current flow, and the V-phase tertiary coil 20 The point of time is a series connection connected to the point of time of the W phase quaternary coil 21 having the same number of turns with different current flows, and the point of time of the W phase tertiary coil 18 has the same number of turns with different current flows. It is a series connection connected to the time point of the U-phase quaternary coil 19 having a.
또한, 상기 U상,V상,W상 4차코일의 종점에는 중성선(N)이 각각 연결되며, 상기 중성선(N)에 리액터(60)가 연결된다. In addition, a neutral wire (N) is connected to the end of the U-phase, V-phase, W-phase quaternary coils, respectively, and a reactor (60) is connected to the neutral wire (N).
그리고, U상,V상,W상 1차코일의 시점에 입력단이 각각 연결된다.The input terminals are connected at the time points of the U-phase, V-phase, and W-phase primary coils, respectively.
또한, 상기 2,3,4레그에는 삼각결선으로 이루어진 별도의 안정권선(70)이 연결된다.In addition, the 2, 3, 4 legs are connected to a separate stable winding 70 made of a triangular connection.
더하여, 상기 입력측의 결선을 역방향으로 하여 출력측의 전압을 입력측보다 상승시키며, 상기 중성선에 연결되는 리액터는 전력라인의 상황에 따라 가변가능토록 설치되고, 상기 입력및 출력측에는 변압기가 연결되어 전압을 가변하도록 하는 구성으로 이루어 진다.In addition, the connection of the input side is reversed to increase the voltage of the output side than the input side, and the reactor connected to the neutral line is installed to be variable according to the situation of the power line, and a transformer is connected to the input and output side to change the voltage. It is made up of configuration.
한편, 도5에서와 같이 본 발명은, 하나의 코일만으로 이루어진 입력권선(30)과 직렬연결된 두개의 코일로 이루어진 출력권선(40')으로 이루어 진다.On the other hand, as shown in Figure 5, the present invention is composed of an input winding 30 consisting of only one coil and an output winding 40 'consisting of two coils connected in series.
상기 입력권선(30)은, 상기 제2,3,4레그(50b)(50c)(50d)에 각각 권선되는 U상, V상, W상의 1차 코일(7)(9)(8)로 이루어 지며, 상기 1차코일(7)(9)(8)의 종점및 시점에 입력단과 출력단이 각각 연결된다.The input windings 30 are U, V, W phase primary coils 7, 9, 8 wound around the second, third, and fourth legs 50b, 50c, 50d, respectively. The input terminal and the output terminal are connected to the end point and the starting point of the primary coils 7, 9, 8, respectively.
상기 출력권선(40')은, 입력권선(30)의 U상,V상,W상인 1차코일(7)(9)(8)에 각각 직렬로 연결된다.The output winding 40 'is connected in series to the primary coils 7, 9 and 8, which are U phases, V phases, and W phases of the input winding 30, respectively.
또한, 상기 제2,3,4레그(50b)(50c)(50d)에 각각 권선되는 U상, V상, W상의 2차 코일(1)(5)(3)의 시점과 3차코일(4)(6)(2)의 시점이 엇갈린 결선으로 직렬연결된다.In addition, the starting point and the tertiary coils of the U, V, and W phase secondary coils 1, 5, and 3 wound around the second, third, and fourth legs 50b, 50c, and 50d, respectively, 4) (6) (2) is connected in series with a staggered connection.
그리고, 상기 제2,3차코일은 각각 종점에서 시점을 향하는 전류의 흐름을 갖으면서 동일한 턴수로 권선된다.The second and third coils are each wound with the same number of turns while having a current flow from the end point to the start point.
더하여, 상기 U상 2차코일(1)은 동일 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 V상 3차코일(2)에 직렬로 연결되고, 상기 V상 2차코일(5)은 동일 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 W상 3차코일(6)에 직렬로 연결되며, 상기 W상 2차코일(3)은 동일 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 U상 3차코일(4)에 직렬로 각각 연결된다. In addition, the U-phase secondary coil 1 is connected in series to the V-phase tertiary coil 2 having the same number of turns while having the same current flow, and the V-phase secondary coil 5 has the same current flow. Connected in series to the W phase tertiary coil 6 having the same number of turns, and the W phase secondary coil 3 is in series to the U phase tertiary coil 4 with the same number of turns with the same current flow. Are connected to each other.
또한, 상기 U상,V상,W상 3차코일의 종점에는 중성선(N)이 각각 연결되며, 상기 중성선(N)에 리액터(60)가 연결된다.In addition, a neutral wire (N) is connected to the end points of the U-phase, V-phase, and W-phase tertiary coils, and a reactor (60) is connected to the neutral wire (N).
또 한편, 상기 변압기에는 전압고조파를 저감시키기 위하여 삼각결선으로 이루어진 별도의 안정권선(70)을 제2,3,4레그의 설치하여 상호 연결하고, 상기 안정권선에 의해 지락사고를 최소화 할수 있다.On the other hand, in order to reduce the voltage harmonics, the transformer is connected to each other by the installation of a separate stabilization winding 70 consisting of triangular connection of the second, third, and fourth legs, it is possible to minimize the ground fault by the stabilization winding.
더하여, 상기 3상으로 투입되는 입력측의 결선을 역 방향으로 하여 이에 직렬연결되는 출력측의 전압을 입력측 보다 상승시키도록 설치되고, 상기 중성선에 연결되는 리액터는 전력라인의 상황에 따라 가변할수 있도록 설치되며, 상기 입력측및 출력측의 권선에 일정한 변압기를 연결하여 공급되는 전압을 가변시킬수 있도록 설치된다.In addition, the connection of the input side input into the three phases in the reverse direction is installed to increase the voltage of the output side connected in series to the input side, the reactor connected to the neutral line is installed to be variable according to the situation of the power line It is installed so as to vary the voltage supplied by connecting a constant transformer to the winding of the input side and output side.
상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention made of the above configuration as follows.
도2 내지 도4에서와 같이, U상 출력측은, 상기 제2레그 상에 권선된 U상 제2코일의 시점및 U상 제3코일의 종점을 포함하는 부분에 연결되고, 이때 상기 3코일에 연결되는 제4 코일은 N의 턴수(N의 양의 정수)를 가지며 반대 방향에서 자속을 발생한다.2 to 4, the U-phase output side is connected to the portion including the start point of the U-phase second coil wound on the second leg and the end point of the U-phase third coil, wherein the three coils The fourth coil to be connected has N turns (positive integer of N) and generates magnetic flux in the opposite direction.
그리고, V상 출력측은, 상기 제3레그상에 권선된 V상 제2코일의 시점및 V상 제3코일의 종점을 포함하는 부분에 연결되고, 이때 상기 3코일에 연결되는 제4 코일은 N의 턴수(N의 양의 정수)를 가지며 반대 방향에서 자속을 발생한다.The V-phase output side is connected to a portion including a start point of the V-phase second coil wound on the third leg and an end point of the V-phase third coil, wherein the fourth coil connected to the 3 coil is N It has the number of turns (positive integer of N) and generates magnetic flux in the opposite direction.
또한, W상 출력측은, 상기 제4레그상에 각각 권선된 W상 제2코일의 시점및 W상제3코일의 종점을 포함하는 부분에 연결되고, 이때 상기 3코일 및 제4 코일은 N의 턴수(N의 양의 정수)를 가지며 반대 방향에서 자속을 발생한다.In addition, the W-phase output side is connected to a portion including the start point of the W-phase second coil and the end point of the W-phase third coil wound on the fourth leg, wherein the three coils and the fourth coil are N turns (Positive integer of N) and generates magnetic flux in the opposite direction.
상기 U상 입력측은, 상기 제2레그 상에 권선된 U상 1코일의 시점에 연결되 고, 상기 제1 코일에 연결되는 U상 제2코일은 M의 턴수(M은 양의 정수)를 가지며 서로 반대 방향에서 자속을 발생한다.The U-phase input side is connected to the time point of the U-phase 1 coil wound on the second leg, the U-phase second coil connected to the first coil has a turn number of M (M is a positive integer). Generate magnetic flux in opposite directions.
상기 V상 입력측은, 상기 제3레그 상에 권선된 V상 1코일의 시점에 연결되고, 상기 제1코일에 연결되는 V상 제2코일은 M의 턴수를 가지며 반대 방향에서 자속을 발생한다.The V-phase input side is connected to the time point of the V-phase 1 coil wound on the third leg, the V-phase second coil connected to the first coil has a number of turns of M and generates magnetic flux in the opposite direction.
상기 W상 입력측은, 상기 제4레그 상에 권선된 W상 1코일의 시점에 연결되고, 상기 W상 제1코일에 연결되는 W상 제2코일은 M의 턴수를 가지며 반대 방향에서 자속을 발생한다.The W-phase input side is connected to a time point of the W-phase 1 coil wound on the fourth leg, and the W-phase second coil connected to the W-phase first coil has M turns and generates magnetic flux in the opposite direction. do.
상기와 같은 엇갈린 결선에 의하면, 상기 코아의 레그들에 각각 권선되는 코일들을 통하여 흐르는 고조파 전류는 극성이 반대인 것을 제외하면 동일한 값을 갖게 되고, 이러한 권선들을 흐르는 전류에 의해 야기된 자속 또한 동일하며 반대의 극성을 가지게 된다.According to the staggered connection, the harmonic currents flowing through the coils wound around the legs of the core have the same value except that the polarities are opposite, and the magnetic flux caused by the current flowing through these windings is also the same. It will have the opposite polarity.
따라서, 엇갈린 결선의 변압기에 임피던스가 높고, 상대적으로 전력라인및 중성선의 임피던스가 낮아 전력라인(입력)과 중성선에서 발생되는 고조파를 전압고조파는 별도의 안정권선을 설치하여 저감시키고, 전류고조파는 중성선에 연결되는 리액터로서 저감시키므로 양질의 전력을 공급하여 고조파에 의한 피해를 최소화 하며, 고효율의 에너지를 제공하게 된다.Therefore, the harmonics generated in the power line (input) and the neutral line are reduced by installing a separate stable winding, and the current harmonic is the neutral line because the impedance of the cross-connected transformer is high and the impedance of the power line and the neutral line is relatively low. As it is reduced as a reactor connected to, it supplies high quality power to minimize damage by harmonics and provides high efficiency energy.
한편 도5에서와 같이, 상기 입력권선(30)은, 상기 U상, V상, W상의 1차 코일(7)(8)(9)의 종점및 시점에 입력단과 출력단이 각각 연결된다.On the other hand, as shown in Figure 5, the input winding 30, the input terminal and the output terminal is connected to the end point and the start point of the primary coil (7) 8 (9) of the U phase, V phase, W phase, respectively.
상기 출력권선(40')은, 입력권선(30)의 U상,V상,W상인 1차코일(7)(9)(8)에 각각 직렬로 연결된다.The output winding 40 'is connected in series to the primary coils 7, 9 and 8, which are U phases, V phases, and W phases of the input winding 30, respectively.
상기 U상 출력은, U상 2차코일(1)이 동일 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 V상 3차코일(2)에 직렬로 연결되고, 상기 V상 2차코일(5)이 동일 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 W상 3차코일(6)에 직렬로 연결되며, 상기 W상 2차코일(3)이 동일 전류 흐름을 갖으면서 동일한 턴수를 갖는 U상 3차코일(4)에 직렬로 연결된다. The U-phase output is connected in series to a V-phase tertiary coil 2 having the same number of turns while the U-phase secondary coil 1 has the same current flow, and the V-phase secondary coil 5 is the same. The U-phase tertiary coil 4 having the same turn number and having the same current flow is connected in series to the W-phase tertiary coil 6 having the same turn number with current flow. Is connected in series.
더하여, 상기 입력측의 결선을 역방향으로 하여 출력측의 전압을 입력측보다 상승시키며, 상기 중성선에 연결되는 리액터는 전력라인의 상황에 따라 가변가능토록 설치되고, 상기 입력및 출력측에는 변압기가 연결되어 전압을 가변하도록 설치된다.In addition, the connection of the input side is reversed to increase the voltage of the output side than the input side, and the reactor connected to the neutral line is installed to be variable according to the situation of the power line, and a transformer is connected to the input and output side to change the voltage. To be installed.
이에따르면, 상기 코아의 레그들에 각각 권선되는 코일들을 통하여 흐르는 고조파 전류는 극성이 반대인 것을 제외하면 동일한 값을 갖게 되고, 이러한 권선들을 흐르는 전류에 의해 야기된 자속 또한 동일하며 반대의 극성을 가지게 된다.Accordingly, the harmonic currents flowing through the coils wound around the legs of the core have the same value except that the polarities are opposite, and the magnetic flux caused by the current flowing through these windings is also the same and has the opposite polarity. do.
따라서, 엇갈린 결선의 변압기에 임피던스가 높고, 상대적으로 전력라인및 중성선의 임피던스가 낮아 전력라인(입력)과 중성선에서 발생되는 고조파를 전압고조파는 별도의 안정권선을 설치하여 저감시키고, 전류고조파는 중성선에 연결되는 리액터로서 저감시키므로 양질의 전력을 공급하여 고조파에 의한 피해를 최소화 하며, 고효율의 에너지를 제공하게 된다.Therefore, the harmonics generated in the power line (input) and the neutral line are reduced by installing a separate stable winding, and the current harmonic is the neutral line because the impedance of the cross-connected transformer is high and the impedance of the power line and the neutral line is relatively low. As it is reduced as a reactor connected to, it supplies high quality power to minimize damage by harmonics and provides high efficiency energy.
본 발명에 따르면, 각 상의 공통 권선(및/또는 직렬권선)은 자신의 상의 레그 상에 권선된 코일 뿐만 아니라 다른 상과 연관된 레그 상에 권선된 코일을 포함한다. According to the invention, the common winding (and / or series winding) of each phase comprises a coil wound on a leg associated with another phase as well as a coil wound on a leg of its own phase.
결과적으로, 비록 특별한 상의 전압 및 전류가 상당히 변화할지라도, 상기 변화들은 완화된다. As a result, even though the voltage and current of the particular phase vary considerably, the changes are mitigated.
이것은, 상기 상들 사이의 전압들과 전류들의 균형 및 상기 변압기의 출력단에 연결된 전기 장치들의 효율적인 동작을 얻는 것을 가능하게 만든다. This makes it possible to obtain a balance of voltages and currents between the phases and efficient operation of electrical devices connected to the output of the transformer.
본 발명에 따른 자동변압기에서 3상 입력 전압들 및 출력 전압들 사이의 불균형이 상당히 개선된다.In the automatic transformer according to the invention, the imbalance between the three phase input voltages and the output voltages is significantly improved.
또한, N상에 연결되는 리액터를 통하여 스칼라 합을 최소화 하여 고조파 전류의 발생을 최소화 하도록 한다.In addition, the scalar sum is minimized through the reactor connected to the N phase to minimize the generation of harmonic currents.
본 발명에 의한 고조파 저감장치를 적용하여 각 상태 즉 단식변연 엇갈린 견선, 2중 엇갈린 결선, 단식변연 엇갈린 결선에 리액터 연결, 단식변연 엇갈린 결선에 리액터및 안정권선 연결, 이중 엇갈린 결선에 리액터 연결, 이중 엇갈린 결선에 리액터및 안정권선 연결 할때의 전류및 전압의 변동사항을 살펴보면,By applying the harmonic reduction device according to the present invention, the reactor connection to each state, that is, single-strained staggered connection, double staggered connection, single-strained staggered connection, reactor and stable winding connection to single-strained staggered connection, reactor connection to double staggered connection, double If you look at the current and voltage changes when connecting the reactor and the stabilizing winding to the cross wiring,
[살험예1][Example 1]
단식변연 엇갈린 결선시의 UVW상 입력측의 측정 전압값은 각각 378.3V 369.5V 377.8V로 측정되어 그 평균값이 375.2V 이며, 이때의 전류값은 31.74A 34.75A 33.51A로 측정되어 그 평균값이 33.33A 이고, 전압에 대한 고조파가 5.80로 전류에 대한 고조파가 22.32로 각각 나타 났습니다.The measured voltage value of the UVW phase input side at the time of fastening of staggered wiring was measured as 378.3V 369.5V 377.8V and the average value was 375.2V, and the current value was measured as 31.74A 34.75A 33.51A and the average value was 33.33A The harmonics for the voltage are 5.80 and the harmonics for the current are 22.32.
이에 따른 출력측의 측정 전압값은 각각 366.6V 358.3V 366.9V로 측정되어 그 평균값이 363.9V 이며, 이때의 전류값은 27.31A 38.37A 36.24A로 측정되어 그 평균값이 33.97A 이고, 전압에 대한 고조파가 2.60로 전류에 대한 고조파가 13.94로 각각 나타 났습니다.Accordingly, the measured voltage value of the output side is measured as 366.6V 358.3V 366.9V and the average value is 363.9V, and the current value is measured as 27.31A 38.37A 36.24A and the average value is 33.97A, and the harmonics of the voltage The harmonics for the currents were 2.60 and 13.94 respectively.
이를 비교하면, 출력측의 전압과 전류의 고조파는 안정적이나 입력측의 전압과 전류고조파는 증가함을 알수 있습니다.In comparison, the voltage and current harmonics on the output side are stable, but the voltage and current harmonics on the input side increase.
[실험예2]Experimental Example 2
이중 엇갈린 결선시의 UVW상 입력측의 측정 전압값은 각각 379.7V 374.5V 379.3V로 측정되어 그 평균값이 377.8V 이며, 이때의 전류값은 37.03A 25.85A 33.43A로 측정되어 그 평균값이 32.10A 이고, 입력전압에 대한 고조파가 2.30로 전류에 대한 고조파가 50.79로 각각 나타 났습니다.The measured voltage value of the UVW phase input side in the case of cross wiring is 379.7V 374.5V 379.3V and the average value is 377.8V, and the current value is 37.03A 25.85A 33.43A and the average value is 32.10A The harmonics of the input voltage are 2.30 and the harmonics of the current are 50.79.
이에 따른 출력측의 측정 전압값은 각각 349.8V 354.6V 354.9V로 측정되어 그 평균값이 353.1V 이며, 이때의 전류값은 25.56A 33.31A 36.98A로 측정되어 그 평균값이 31.95A 이고, 전압에 대한 고조파가 2.29로 전류에 대한 고조파가 47.93로 각각 나타 났습니다.Accordingly, the measured voltage value of the output side is measured as 349.8V 354.6V 354.9V, and the average value is 353.1V, and the current value is measured as 25.56A 33.31A 36.98A, and the average value is 31.95A, and the harmonic of the voltage Is 2.29 and the harmonics for the current are 47.93 respectively.
이를 비교하면, 출력측과 입력측의 전압고조파는 안정적이고, 입력과 출력의 전류고조파는 증가함을 알수 있습니다.In comparison, the voltage harmonics on the output side and the input side are stable, and the current harmonics of the input and output are increased.
[실험예3]Experimental Example 3
단식변연 엇갈린 결선에 리액터연결시의 UVW상 입력측의 측정 전압값은 각각 375.9V 367.1V 375.6V로 측정되어 그 평균값이 372.9V 이며, 이때의 전류값은 29.92A 33.89A 35.01A로 측정되어 그 평균값이 32.94A 이고, 전압에 대한 고조파가 7.26로 전류에 대한 고조파가 15.04로 각각 나타 났습니다.The measured voltage value of the UVW phase input side when the reactor is connected to the staggered wiring is measured as 375.9V 367.1V 375.6V, respectively, and the average value is 372.9V, and the current value is measured as 29.92A 33.89A 35.01A. This is 32.94A, the harmonics for voltage are 7.26 and the harmonics for current are 15.04, respectively.
이에 따른 출력측의 측정 전압값은 각각 366.2V 357.6V 366.4V로 측정되어 그 평균값이 363.4V 이며, 이때의 전류값은 27.40A 38.41A 36.26A로 측정되어 그 평균값이 34.03A 이고, 전압에 대한 고조파가 6.49로 전류에 대한 고조파가 13.94로 각각 나타 났습니다.Accordingly, the measured voltage value of the output side is measured as 366.2V 357.6V 366.4V, and the average value is 363.4V, and the current value is measured as 27.40A 38.41A 36.26A, and the average value is 34.03A, and the harmonics of the voltage Is 6.49 and the harmonics for the current are 13.94 respectively.
이를 비교하면, 입력과 출력의 전류고조파는 안정적이나 입력과 출력의 전압고조파는 증가함을 알수 있습니다.In comparison, the current harmonics of the input and output are stable, but the voltage harmonics of the input and output increase.
[실험예4]Experimental Example 4
이중 엇갈린 결선에 리액터연결시의 UVW상 입력측의 측정 전압값은 각각 380.2V 375.5V 379.9V로 측정되어 그 평균값이 378.5V 이며, 이때의 전류값은 33.64A 27.11A 34.61A로 측정되어 그 평균값이 31.79A 이고, 전압에 대한 고조파가 6.75로 전류에 대한 고조파가 15.94로 각각 나타 났습니다.The measured voltage value of the UVW phase input side when the reactor is connected to the cross wiring is 380.2V 375.5V 379.9V and the average value is 378.5V, and the current value is 33.64A 27.11A 34.61A and the average value is 31.79A, harmonics for voltage were 6.75 and harmonics for current were 15.94, respectively.
이에 따른 출력측의 측정 전압값은 각각 349.5V 354.0V 354.1V로 측정되어 그 평균값이 352.5V 이며, 이때의 전류값은 26.94A 34.37A 33.53A로 측정되어 그 평균값이 31.61A 이고, 전압에 대한 고조파가 2.10으로 전류에 대한 고조파가 12.73로 각각 나타 났습니다.Accordingly, the measured voltage value of the output side is measured as 349.5V 354.0V 354.1V, respectively, and the average value is 352.5V. At this time, the current value is measured as 26.94A 34.37A 33.53A, and the average value is 31.61A, and the harmonic of the voltage Is 2.10, and the harmonics for the current are 12.73, respectively.
이를 비교하면, 입력과 출력의 전류고조파는 안정적이고 출력의 전압고조파 역시 안정적이나, 입력측의 전압고조파는 증가함을 알수 있습니다.In comparison, the current harmonics of the input and output are stable and the voltage harmonics of the output are also stable, but the voltage harmonics on the input side increase.
[실험예5]Experimental Example 5
단식변연 엇갈린 결선에 리액터및 안정권선 연결시의 UVW상 입력측의 측정 전압값은 각각 377.6V 369.5V 378.5V로 측정되어 그 평균값이 375.2V 이며, 이때의 전류값은 29.58A 33.92A 34.72A로 측정되어 그 평균값이 32.74A 이고, 전압에 대한 고조파가 6.91로 전류에 대한 고조파가 15.84로 각각 나타 났습니다.The measured voltage value of UVW phase input side when connecting reactor and stable winding to the staggered wiring is 377.6V 369.5V 378.5V respectively, and the average value is 375.2V, and the current value is 29.58A 33.92A 34.72A The average value was 32.74A, the harmonics for voltage were 6.91, and the harmonics for current were 15.84.
이에 따른 출력측의 측정 전압값은 각각 365.2V 357.2V 366.6V로 측정되어 그 평균값이 363.0V 이며, 이때의 전류값은 26.64A 37.89A 35.89A로 측정되어 그 평균값이 33.47A 이고, 전압에 대한 고조파가 1.95로 전류에 대한 고조파가 15.27로 각각 나타 났습니다.Accordingly, the measured voltage value of the output side is measured as 365.2V 357.2V 366.6V, and the average value is 363.0V. At this time, the current value is measured as 26.64A 37.89A 35.89A, and the average value is 33.47A, and the harmonics of the voltage The harmonics for the currents are 1.95 and 15.27 respectively.
이를 비교하면, 입력과 출력측 전압은 안정권선에 의해 고조파가 저감되며, 전류고조파는 리액터로서 저감되었다는 것을 알수 있습니다.Comparing this, it can be seen that the input and output voltages are reduced by harmonics, and the current harmonics are reduced as reactors.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 각 상으로 전압및 전류를 분배시키도록 하여 전압및 전류의 균형을 자동적으로 유지하고, 엇갈린 결선에 의해 출력측 고조파를 저감시키며, 중성선에 리액터를 설치하여 전류고조파를 저감시키는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the voltage and the current are distributed to each phase to automatically maintain the balance of the voltage and the current, the output harmonics are reduced by the staggered connection, and the reactor is installed on the neutral to reduce the current harmonics. It is effective to let.
또한, 3상에서의 각상이 서로 다른 레그의 코일을 포함하므로서 전압과 전류의 균형을 개선하며, 전압 고조파를 저감시킬수 있는 안정권선(삼각결선)을 설치하여 전압 고조파를 저감시키는 효과가 있는 것이다.In addition, since each phase in the three phases include coils of different legs, it is possible to improve the balance of voltage and current, and to reduce voltage harmonics by installing a stable winding (triangular connection) that can reduce voltage harmonics.
본 발명은 일 실시예에 관하여 상세하게 설명되었고, 당해 기술분야의 숙련된 기술을 가진자가 본 발명의 더 넓은 측면에서 본 발명으로부터 벗어남이 없이 변경 및 수정 될 수 있다는 것은 전술한 것으로부터 이제 명백하게 될 것이며, 그러므로 첨부된 청구범위에서 본 발명의 진정한 정신 내에서 행해지는 모든 변경 및 수정을 포함하는 것은 본 발명이다.The present invention has been described in detail with respect to one embodiment, and it will now be apparent from the foregoing that those skilled in the art can make changes and modifications without departing from the invention in a broader aspect of the invention. It is the present invention, therefore, to include all changes and modifications made within the true spirit of the invention in the appended claims.
도1은 종래의 리액터와 변압기를 도시한 회로도1 is a circuit diagram showing a conventional reactor and transformer
도2a,b는 각각 본 발명에 따른 엇갈린 결선을 도시한 벡터도2A and 2B are vector diagrams showing staggered connections according to the present invention, respectively.
도3은 본 발명에 따른 변압기의 코일 연결상태도Figure 3 is a coil connection state diagram of a transformer according to the present invention
도4는 본 발명에 따른 변압기 코어의 권선상태도4 is a winding state diagram of a transformer core according to the present invention;
도5a,b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 변압기의 코일 연결상태도및 코어의 권선상태도Figure 5a, b is a coil connection state diagram and a winding state diagram of the core according to another embodiment of the present invention, respectively
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
30...입력권선 40...출력권선30.Input winding 40 ... Output winding
50...코아 50a,b,c...레그50 ... core 50a, b, c ... leg
60...리액터 70...안정권선60 Reactor 70 Stable winding
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