KR101062607B1 - 전력 변압기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변압기 외함으로부터 발생된 고진동이 압력 계전기로 전달됨을 최소화하여 고진동에 의한 압력 계전기의 오동작 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 압력 계전기의 진동 저감 구조가 적용된 전력 변압기에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 외부 몸체를 이루면서 외벽면에는 중공으로 이루어진 복수의 원통형 보스가 돌출 형성된 변압기 외함; 상기 변압기 외함의 각 원통형 보스에 각각 결합되면서 상기 변압기 외함 내의 압력 상황을 확인하는 복수의 압력 계전기; 그리고, 상기 변압기 외함의 외벽면 중 상기 원통형 보스의 형성 부위에 인접하게 위치되면서 상기 변압기 외함으로부터 상기 원통형 보스를 향해 전달되는 진동을 차단하는 진동 차단부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전력 변압기가 제공된다.

변압기, 압력 계전기, 진동 차단, 수평 리브, 연결 리브, 수직 리브

Description

전력 변압기{power transformer}

본 발명은 변압기에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 변압기 외함으로부터 발생된 고진동이 압력 계전기로 전달됨을 최소화하여 고진동에 의한 압력 계전기의 오동작 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 압력 계전기의 진동 저감 구조가 적용된 변압기에 관한 것이다.

일반적으로 전력용 변압기(power transformer)는 교류전압을 승압하거나 강압을 통한 송배전으로 산업설비나 공장 혹은, 가정에 필요한 전력을 공급하는 용도로 사용된다.

특히, 원자력 발전소에 사용되는 주 변압기의 경우 바런소에서 생산된 전력을 계통에 공급하는 중요한 기기로써 높은 신뢰성이 요구되는 장비이며, 이에 따라 종래에는 변압기 외함의 진동을 측정함으로써, 변압기에 대한 동작 안정성이 확보될 수 있도록 하고 있다.

또한, 상기한 변압기의 외함에는 복수의 압력 계전기가 설치된다. 이때, 상기한 압력 계전기는 변압기 내의 압력 상승에 따른 내부 결함을 미연에 감지하여 대처될 수 있도록 하는 기기이다.

이때, 상기한 압력 계전기는 높은 신뢰성이 요구되는 기기임에도 불구하고, 변압기로부터 전달되는 고진동의 영향에 노출되어 있다.

즉, 상기 변압기는 최대 부하상태로 운전될 경우 자왜현상이라는 전자기 진동이 발생됨을 고려할 때 상기한 고진동의 영향에 의해 압력 계전기의 오동작이 발생되고, 이러한 압력 계전기의 오동작 발생으로 인해 변압기의 동작이 중단되는 경우가 발생될 수밖에 없었던 것이다.

따라서, 최근에는 상기한 압력 계전기의 진동 저감을 위한 많은 노력이 진행되고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 변압기 외함으로부터 발생된 고진동이 압력 계전기로 전달됨을 최소화하여 고진동에 의한 압력 계전기의 오동작 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 새로운 형태의 압력 계전기의 진동 저감 구조가 적용된 전력 변압기를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력 변압기에 따르면 외부 몸체를 이루면서 외벽면에는 중공으로 이루어진 복수의 원통형 보스가 돌출 형성된 변압기 외함; 상기 변압기 외함의 각 원통형 보스에 각각 결합되면서 상기 변압기 외함 내의 압력 상황을 확인하는 복수의 압력 계전기; 그리고, 상기 변압기 외함의 외벽면 중 상기 원통형 보스의 형성 부위에 인접하게 위치되면서 상기 변압기 외함으로부터 상기 원통형 보스를 향해 전달되는 진동을 차단하는 진동 차단부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 진동 차단부는 상기 변압기 외함의 외벽면에 구비되며, 상기 원통형 보스의 상측 부위 혹은, 원통형 보스의 하측 부위 중 적어도 어느 한 부위를 따라 수평하게 형성되면서 상기 원통형 보스의 상하 방향으로부터 전달되는 진동을 차단하는 수평 리브와, 상기 변압기 외함의 외벽면 중 상기 수평 리브와 상기 원통형 보스를 연결하면서 상기 원통형 보스의 양측 방향으로부터 전달되는 진동을 차단하는 제1연결 리브를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 함께, 상기 수평 리브는 상측 끝단 및 하측 끝단이 상기 변압기 외함을 향해 절곡된 상태로 상기 변압기 외함에 고정되는 형상의 C형 형강으로 각각 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1연결 리브는 상기 일단은 상기 수평 리브와 일체형을 이루도록 형성됨과 더불어 타단은 상기 원통형 보스의 외주면에 일체형을 이루도록 형성되고, 배면은 상기 변압기 외함에 일체형을 이루도록 형성되어 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 원통형 보스의 외주면에는 그의 수평 방향으로 연장되는 복수의 제2연결 리브가 각각 더 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 변압기 외함의 외벽면 중 원통형 보스가 형성된 부위의 양측편으로부터 각각 돌출되면서 상기 원통형 보스를 향한 진동의 전달을 차단하는 수직 리브가 더 포함되어 구성되고, 상기 각 수직 리브는 상기 제2연결 리브에 의해 상기 원통형 보스와 일체형을 이루도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 원통형 보스 및 압력 계전기는 상기 변압기 외함의 전방측 벽면 및 양측 벽면에 각각 구비됨을 특징으로 한다.

이와 함께, 상기 각 원통형 보스 및 압력 계전기는 상기 변압기 외함의 전방측 벽면 및 양측 벽면 중에서도 해당 면의 모서리 부위에 구비됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 변압기는 각 압력 계전기의 위치 가 변압기 외함의 어느 한 벽면에만 편중되도록 설치되는 것이 아니라 상기 변압기 외함의 각 벽면마다 각각 제공되도록 구성함으로써 변압기 내의 압력 변화를 더욱 정확히 인지할 수 있다는 효과를 가진다.

특히, 본 발명에 따른 변압기는 수평 리브와, 수직 리브 및 각 연결 리브의 추가적인 구조로 인해 변압기 외함으로부터 원통형 보스로 전달되는 진동의 차단을 이룰 수 있게 됨과 더불어 외팔보 구조로 설치되는 압력 계전기에 대한 휨 변형의 방지를 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 전력 변압기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.

첨부된 도 1 내지 도 3과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변압기는 크게 변압기 외함(100)과, 복수의 압력 계전기(210,220,230) 및 진동 차단부를 포함하여 구성된다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 변압기 외함(100)은 변압기의 외부 몸체를 이루는 부위로써, 외벽면에는 중공으로 이루어진 복수의 원통형 보스(110,120,130)가 돌출 형성된다.

이와 함께, 상기 각 압력 계전기(210,220,230)는 상기 변압기 외함(100)의 각 원통형 보스(110,120,130)에 각각 결합되면서 상기 변압기 외함(100) 내의 압력 상황을 지속적으로 확인하여 국부적인 압력 상승에 의해 변압기의 내부 결합이 발생하지 않도록 예방해 주는 역할을 수행한다.

상기와 같이 압력 계전기(210,220,230)를 복수로 구비하는 이유는 상기 압력 계전기를 하나로만 구성할 경우 해당 압력 계전기가 오동작이 발생되더라도 변압기의 운전 자체가 중단되는 문제점이 발생됨을 고려한 것이다. 즉, 압력 계전기를 복수(바람직하게는 셋 이상)로 제공함으로써 과반수 이상의 압력 계전기가 변압기 내의 압력을 정상으로 확인할 경우 변압기의 운전 중단이 방지될 수 있도록 한 것이다.

다음으로, 상기 진동 차단부는 상기 변압기 외함(100)의 외벽면 중 상기 각 원통형 보스(110,120,130)의 형성 부위에 인접하게 위치되면서 상기 변압기 외함(100)으로부터 상기 원통형 보스(110,120,130)를 향해 전달되는 진동을 차단할 수 있도록 하는 일련의 구성이다.

본 발명의 실시예에서는 상기한 진동 차단부가 수평 리브(310)와, 한 쌍의 제1연결 리브(320)를 포함하여 구성됨을 특징으로 제시한다.

여기서, 상기 수평 리브(310)는 상기 원통형 보스(110,120,130)의 상측 부위 혹은, 하측 부위를 따라 수평하게 형성되면서 그의 상측 끝단 및 하측 끝단이 상기 변압기 외함(100)을 향해 절곡된 상태로 상기 변압기 외함(100)에 고정되는 형상의 C형 형강으로 각각 구성되고, 상기 제1연결 리브(320)는 일단이 상기 수평 리브(310)와 일체형을 이루도록 형성됨과 더불어 타단은 상기 원통형 보스(110,120,130)의 외주면에 일체형을 이루도록 형성되고, 배면은 상기 변압기 외함(100)에 일체형을 이루도록 형성된다.

즉, 상기한 구성에 의해 수평 리브(310)는 상기 원통형 보스(110,120,130)의 상하 방향으로 전달되는 진동을 차단하게 되고, 상기 제1연결 리브(320)는 상기 원통형 보스(110,120,130)의 양측 방향으로부터 전달되는 진동을 차단하게 된다.

이때, 상기 수평 리브(310)를 C형 형강으로 형성하는 이유는 상기 C형 형강이 여타의 형상들에 비해 강성 보강 능력이 더욱 우수하기 때문이다.

물론, 상기한 수평 리브(310)는 첨부된 도 1 내지 도 4와 같이 원통형 보스(110,120,130)의 상측 및 하측에 각각 구비됨이 더욱 바람직하지만, 이에 한정하지는 않는다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 원통형 보스(110,120,130)의 외주면에 그의 수평 방향으로 연장되는 복수의 제2연결 리브(330)가 각각 더 형성됨을 제시한다.

이러한 제2연결 리브(330)의 구조는 상기 원통형 보스(110,120,130)를 향해 전달되는 진동 중 상기 수평 리브(310) 및 제1연결 리브(320)에 의해 미처 차단되지 못하는 일부의 진동 역시 안정적으로 차단될 수 있도록 하는 역할을 수행하도록 한 것으로써, 최소한의 구조적 보강을 통해 고진동에 의한 압력 계전기(210,220,230)의 오작동이 더욱 효과적으로 방지될 수 있도록 한 것이다.

특히, 본 발명의 실시예에서는 첨부된 도 4 및 도 5와 같이 상기 변압기 외함(100)의 외벽면 중 원통형 보스(110,120,130)가 형성된 부위의 양측편에는 수직 리브(340)가 더 포함되어 구성됨을 제시한다.

이때, 상기 수직 리브(340)는 상기 원통형 보스(110,120,130)의 양측 방향으로부터 변압기 외함(100)을 따라 상기 원통형 보스(110,120,130)를 향해 전달되는 진동을 차단하는 일련의 구성이다.

물론, 상기한 수직 리브(340)는 상기 원통형 보스(110,120,130)의 외주면에 형성된 제2연결 리브(330)와 연결되도록 함으로써 더욱 안정적으로 진동이 차단될 수 있도록 함이 더욱 바람직하다.

결국, 전술한 바와 같이 구성된 발명의 실시예에 따른 변압기는 압력 계전기(210,220,230) 및 이의 설치를 위한 원통형 보스(110,120,130)의 위치가 변압기 외함(100)의 각 벽면에 하나씩 제공됨에 따라 변압기 내의 압력 상승을 정확히 계측할 수 있게 된다.

특히, 상기한 압력 계전기(210,220,230) 및 이의 설치를 위한 원통형 보스(110,120,130)는 상기 변압기 외함(100)의 각 벽면 중에서도 모서리 부위에 구비되기 때문에 변압기 외함(100)의 진동에 대한 영향을 가장 적게 받음으로써 상기 진동에 의한 압력 계전기(210,220,230)의 오작동이 최대한 방지될 수 있게 된다.

또한, 변압기 외함(100)에 발생된 진동 중 상기 원통형 보스(110,120,130)의 상측 및 하측으로부터 상기 원통형 보스(110,120,130)로 전달되는 진동은 상기한 수평 리브(310)에 의해 차단되며, 상기 원통형 보스(110,120,130)의 좌우로부터 상기 원통형 보스(110,120,130)로 전달되는 진동은 수직 리브(340) 및 제2연결 리브(330)에 의해 차단된다. 물론, 상기한 각 진동은 상기 수평 리브(310)와 이에 연결된 제1연결 리브(320)에 의해서도 그 차단이 이루어진다.

특히, 원통형 보스(110,120,130)는 그에 설치되는 압력 계전기(210,220,230)까지 포함할 경우 외팔보 구조로 변압기 외함(100)에 설치되는 형상임을 고려할 때 상기한 수평 리브(310)와 수직 리브(340) 및 각 연결 리브(320,330)들에 의해 휨 변형이 방지될 수 있다는 부가적인 장점 역시 얻을 수 있으며, 상기한 각 연결 리브(320,330)와 수평 리브(310)에 의해 변압기 외함(100)의 전체적인 강성 역시 증가된 장점을 얻을 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 변압기의 구조는 복수의 압력 계전기가(210,220,230) 변압기 외함(100)의 동일한 면에 병렬 구조로 설치됨에 따라 변압기 외함(100) 내의 각 부위를 통한 국부적인 압력 변화에 대한 계측이 극히 어렵다.

이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에서는 첨부된 도 6 및 도 7과 같이 각 원통형 보스(110,120,130) 및 이에 결합되는 각각의 압력 계전기(210,220,230)가 상기 변압기 외함(100)의 전방측 벽면과 양측 벽면에 각각 하나씩 구비됨을 제시한다.

즉, 각 압력 계전기(210,220,230)를 변압기 외함(100)의 서로 다른 벽면에 각각 구비함으로써 변압기 내의 국부적인 부위에서 발생되는 압력 상승에 따른 감지 역시 효과적으로 이루어질 수 있도록 한 것이다.

특히, 상기한 각 압력 계전기(210,220,230)는 최대한 변압기 외함(100)을 통해 제공되는 진동의 영향을 적게 받는 부위에 설치됨이 바람직함을 고려할 때 본 발명의 실시예에서는 상기 각 압력 계전기(210,220,230) 및 이의 설치를 위한 원통형 보스(110,120,130)가 변압기 외함(100)의 각 벽면 중 해당 벽면의 모서리 부위에 각각 구비됨이 더욱 바람직하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력 변압기의 압력 계전기가 설치된 상태 및 진동 차단부의 구조를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 요부 사시도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력 변압기의 압력 계전기가 설치된 상태 및 진동 차단부의 구조를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 측단면도

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력 변압기의 압력 계전기가 설치된 상태 및 진동 차단부의 구조를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 평면도

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력 변압기의 압력 계전기가 설치된 상태 및 진동 차단부의 구조를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 요부 사시도

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력 변압기의 압력 계전기가 설치된 상태 및 진동 차단부의 구조를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 정면도

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 변압기의 압력 계전기에 대한 설치 위치를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 사시도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100. 변압기 외함 110,120,130. 원통형 보스

210,220,230. 압력 계전기 310. 수평 리브

320. 제1연결 리브 330. 제2연결 리브

340. 수직 리브

Claims (8)

1. 외부 몸체를 이루면서 외벽면에는 중공으로 이루어진 복수의 원통형 보스가 돌출 형성된 변압기 외함;

   상기 변압기 외함의 각 원통형 보스에 각각 결합되면서 상기 변압기 외함 내의 압력 상황을 확인하는 복수의 압력 계전기; 그리고,

   상기 변압기 외함의 외벽면 중 상기 원통형 보스의 형성 부위에 인접하게 위치되면서 상기 변압기 외함으로부터 상기 원통형 보스를 향해 전달되는 진동을 차단하는 진동 차단부:를 포함하며,

   상기 진동 차단부는

   상기 변압기 외함의 외벽면에 구비되며, 상기 원통형 보스의 상측 부위 혹은, 원통형 보스의 하측 부위 중 적어도 어느 한 부위를 따라 수평하게 형성되면서 상기 원통형 보스의 상하 방향으로부터 전달되는 진동을 차단하는 수평 리브와,

   상기 변압기 외함의 외벽면 중 상기 수평 리브와 상기 원통형 보스를 연결하면서 상기 원통형 보스의 양측 방향으로부터 전달되는 진동을 차단하는 제1연결 리브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전력 변압기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 수평 리브는 상측 끝단 및 하측 끝단이 상기 변압기 외함을 향해 절곡된 상태로 상기 변압기 외함에 고정되는 형상의 C형 형강으로 각각 형성됨을 특징으로 하는 전력 변압기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1연결 리브의 일단은 상기 수평 리브와 일체형을 이루도록 형성되고,

   상기 제1연결 리브의 타단은 상기 원통형 보스의 외주면에 일체형을 이루도록 형성되며,

   상기 제1연결 리브의 배면은 상기 변압기 외함에 일체형을 이루도록 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 전력 변압기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 원통형 보스의 외주면에는 그의 수평 방향으로 연장되는 복수의 제2연결 리브가 각각 더 형성됨을 특징으로 하는 전력 변압기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 변압기 외함의 외벽면 중 원통형 보스가 형성된 부위의 양측편으로부터 각각 돌출되면서 상기 원통형 보스를 향한 진동의 전달을 차단하는 수직 리브가 더 포함되어 구성되고,

   상기 각 수직 리브는 상기 제2연결 리브에 의해 상기 원통형 보스와 일체형을 이루도록 구성됨을 특징으로 하는 전력 변압기.
7. 제 1 항과, 제 3 항과, 제 4 항과, 제 5 항과, 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 각 원통형 보스 및 압력 계전기는

   상기 변압기 외함의 전방측 벽면 및 양측 벽면에 각각 구비됨을 특징으로 하는 전력 변압기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 각 원통형 보스 및 압력 계전기는 상기 변압기 외함의 전방측 벽면 및 양측 벽면 중에서도 해당 면의 모서리 부위에 구비됨을 특징으로 하는 전력 변압기.

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