KR20050114198A - 특고압 고효율 안전수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 SF6 GAS와 같은 절연가스로 충진 밀폐 또는 대기절연 금속제 외함구조의 폐쇄형 수배전반 내부를 유관으로 확인할 수 없었던 문제점을 해결하며, 고압부 내·외부에 걸쳐 히트파이프로 구성하여 변압기 효율을 향상하며, CCTV를 통한 일정시간 집중감시 및 녹화기능 등으로 특고압 수배전반의 안전성과 사고발생시 사고대처에 능동적으로 대응할 수 있는 특고압 고효율 안전수배전반이다.

Description

특고압 고효율 안전수배전반 { The effectual high voltage pannel }

본 발명은 특고압 수배전반의 안전성과 사고대처에 능동적으로 대응하기 위한 것으로, 기존에 SF6 GAS와 같은 절연가스로 충진 밀폐된 금속제 외함 내부에 고장구간자동개폐기, 계기용변압기, 고압퓨즈, 피뢰기 등이 구비된 수배전반 내부 고압부의 이상 작동여부를 감시하는 감시부, 표시부, 통신부 등을 특징으로 하는 특고압 수배전반이다.

기존에 공지된 기술로 밀폐된 고압부 내부에서 발생하는 기기 이상을 검지하는 방법으로 GIS(Gas Insulation Switchgear) 방전진단 시스템이 있어 전력기기의 내부에서 볼트 풀림, 접촉불량, 금속성 이물질 유입, 스페이서 내부의 보이드(Void) 등에 의해 부분 방전이 발생할 경우 방사되는 초고주파(UHF) 또는 초음파(AE)를 센서로 검출하여 전력기기의 이상 유무를 활선(活線)상태에서 ON-LINE으로 상시 감시 및 진단하는 기술이 공지되어 있다.

이와 같은 진단시스템은 초고주파의 유형을 분석하여 부분방전원의 종류를 확인할 수 있고, 5pC이하의 미세한 방전 신호도 검출할 수 있어 상시 검지장치로 적합하다.

그러나 이와 같은 종래기술에서는 GIS 인근에 강력한 전자파 발생원이 있는 경우 오동작이 발생되는 문제점을 가지고 있다. 특히, GIS시스템은 전압이 높은 전력설비에 적용하는 속성상 그 주변에는 고압 변압기, 애자, 개폐기, 송전선로 등 강한 전자파를 발생하는 설비나 기기가 배치되는 관계로 외부 전자파에 의한 오동작 발생 가능성이 적지 않다.

종래기술에서 외부 전자파가 전자파 검지기로 직접 유입되는 것은 전자파 검지기 외함에 차폐재를 채용하여 극복하고자 하였으나 이상 유무의 최종 판단을 관리자가 유관으로 직접 할 수 있는 정보제공의 기능이 부족하였다.

본 발명은 수배전반 고압부 밀폐공간내 기기들의 이상 작동 유무를 관리자가 직접 유관확인이 가능하게 하여 이상 유무의 판단을 정확하게 할 수 있는 시각 정보를 제공하며, 부분 방전이 발생할 경우 방사되는 초고주파(UHF), 초음파(AE), 스파크를 검지센서로 검출하여 전력기기의 이상 유무를 검출할 수 있음은 물론 방전 검지시 스파크 발생의 판단, CCTV를 통한 일정시간 집중감시 및 녹화기능 등 블랙박스 기능을 제공하며, 히트파이프로 구성된 냉각부와 온도 검지센서를 통해 변압기효율을 향상시키며, 통신 및 표시(디스플레이) 기능을 통해 활선(活線)상태에서 ON-LINE으로 상시 감시 및 진단하는 것을 기술적 과제로 한다.

폐쇄형 수배전반은 통상적으로 저압부와 고압부로 나뉘어 고압부는 고장구간자동개폐기, 피뢰기, 계기용변압기, 고압퓨즈, 변압기 등으로 구성되며, 저압부는 절연저항, 전류량, 전압등 전력상태를 측정하는 측정계기 및 누전차단기, 배선차단기, 변류기, 단자대 등으로 구성된다.

본 발명은 기존 수배전반의 활선 상태에서 ON-LINE으로 상시 감시 및 정확한 진단을 위한 고압부 감시 및 변압기 효율 향상 시스템에 관련된 것으로, 고압부 내부에 조명장치, 감시부, 냉각부가 추가로 구성되며, 저압부에 블랙박스부, 운영자 입력장치, 표시부, 통신부를 추가로 구성된다.

냉각부는 히트파이프로 구성되어 고압부 내부와 외부가 연결되어 내부는 히트파이프의 흡열부 외부는 히트파이프의 발열부로 구성되어 평상시 자연냉각 시스템으로 고압부 및 변압기의 온도를 낮추어 효율을 향상시킨다.

내부 고압부 공간내에 기기들의 이상 작동 유무를 감시하기 위한 조명장치와 CCTV(closed-circuit television) 및 검지센서(초고주파(UHF), 초음파(AE), 빛 검지센서(CDS), 온도 검지센서)로 구성된 감시부로 구성되어 이상 작동(스파크, 고온검지)의 검지에 따라 관리자 입력시간 동안 집중감시 CCTV 녹화를 하며, 녹화 데이터는 저압부의 블랙박스부에 저장된다.

저압부의 블랙박스부는 절연저항, 전류량, 전압등 전력상태를 측정하는 측정계기를 통해 수집되는 전력 데이터 및 감시부를 통해서 스파크, 고온검지 등의 이상검지시 CCTV를 통해 촬영된 영상정보를 저장한다.

운영자 입력장치는 저압부 전면에 설치 또는 원격지의 관제실에 설치되어 조명장치 ON/OFF 및 CCTV 방향조정을 통하여 내부 감시 및 기기 조작명령을 입력한다.

표시부는 저압부 전면 또는 원격지의 관제실에 설치되어 CCTV로 촬영되는 영상을 LCD로 구성된 표시부를 통하여 관리자가 고압부 내부의 상태를 유관확인 한다.

통신부는 내부 통신선로, 모뎀 및 유선통신 선로로 구성된 통신부를 통하여 CCTV 영상정보 감시부 검지센서, 조명장치 ON/OFF 명령등 내부 통신을 하며, 유·무선 또는 인터넷망과 연결되어 모뎀을 통하여 이동전화 SMS 문자메세지 전송, 휴대폰 동영상 전송, 관제실에 이상현상 발생 신호등을 통보한다.

검지부의 온도 검지센서에 의해 입력값(검지온도) 이상으로 온도 검지시 히트파이프의 발열부에 송풍기로 구성된 강제냉각기를 통하여 급속 강제냉각하여 변압기 효율을 향상시키며, 강제냉각기는 에어콘을 추가 구성할 수 있다.

본 발명은 폐쇄형 수배전반으로 SF6 GAS와 같은 절연가스로 충진 밀폐된 금속제 외함 구조 및 일반 대기로 절연된 폐쇄형 수배전반에 공통으로 적용되는 것으로 금속제 외함은 이중강화유리로 구성된 내부 감시창을 추가로 구성하는 것을 특징으로 하는 특고압 고효율 안전수배전반이다.

일 실시 예로, 폐쇄형 수배전반으로 저압부와 고압부로 나뉘어 고압부는 고장구간자동개폐기, 피뢰기, 계기용변압기, 고압퓨즈, 변압기 등으로 구성되며, 고압부 내부에 조명장치, 감시부, 냉각부가 추가로 구성되며, 저압부에 블랙박스부, 운영자 입력장치, 표시부, 통신부를 추가로 구성되며, 냉각부는 히트파이프로 구성되어 고압부 내부와 외부가 연결되어 내부는 히트파이프의 흡열부 외부는 히트파이프의 발열부로 구성된 밀폐된 폐쇄형 수배전반으로 내부 고압부 공간내에 기기들의 이상 작동 유무를 감시하기 위한 조명장치와 CCTV(closed-circuit television) 및 검지센서(초고주파(UHF), 초음파(AE), 빛 검지센서(CDS), 온도 검지센서)로 구성된 감시부, 이상 작동(스파크, 고온검지)의 검지에 따라 녹화 및 전력 데이터 감시정보를 저장하는 블랙박스부, 저압부 또는 관제실에서 기기 조작 명령을 입력할 수 있는 운영자 입력장치, 관리자의 유관확인이 가능한 표시부(디스플레이장치)를 통하여 관리자가 밀폐된 폐쇄형 수배전반 내부의 상태 감시를 위해 저압부 또는 관제실(통신부를 통하여)에서 운영자 입력장치를 통하여 조명장치 ON/OFF 및 CCTV 조정을 통하여 내부 감시를 하며, 감시부의 검지센서 초고주파(UHF), 초음파(AE), 빛 검지센서(CDS)를 통하여 내부의 스파크 방전등 이상검지하며, 온도 검지센서를 통하여 고압부 내부온도, 변압기 온도를 검지하며, 이상이 발생될 경우 CCTV 녹화를 통하여 스파크 감시에 들어가며 녹화 및 폐쇄형 수배전반 저압부의 측정계기에 의해 측정되는 절연저항, 전류량, 전압등 전력상태를 블랙박스부의 메모리에 저장 및 모뎀으로 구성된 통신부를 통하여 이동전화 SMS 문자메세지 전송, 휴대폰 동영상 전송, 관제실에 이상현상 발생을 통보하며, 저압부의 LCD로 구성된 표시부에 CCTV로 감시되는 고압부 내부의 상태를 표시하며, 냉각부는 밀폐된 공간의 내부 온도와 변압기의 온도를 검지하여 관리자 입력값(검지온도) 이하로 온도 검지시 히트파이프로 구성된 고압부 내부의 흡열부와 고압부 외부와 연결된 발열부를 통한 자연냉각 시스템에 따라 변압기 온도를 낮추어 변압기 효율을 높이며, 검지부의 온도 검지센서를 통하여 입력값(검지온도) 이상으로 온도 검지시 히트파이프의 발열부에 송풍기로 구성된 강제냉각기를 통하여 급속 강제냉각하여 변압기 효율을 향상시키며, 원거리 관제실의 LCD 표시부에 CCTV로 감시되는 고압부 내부의 상태를 영상 표시하여 활선 상태에서 ON-LINE으로 상시 감시 및 정확한 진단을 하며, 강제 냉각기는 에어콘을 추가로 더 구성되며, 감시부는 밀폐된 고압부에 유관으로 감시하기위한 고압부 외함에 이중강화유리로 구성된 내부 감시창을 특징으로 하는 특고압 고효율 안전수배전반.

본 발명은 SF6 GAS와 같은 절연가스로 충진 밀폐 또는 대기절연 금속제 외함구조의 폐쇄형 수배전반의 내부를 유관으로 확인할 수 없었던 문제점을 해결하며, 고압부 내·외부에 걸쳐 히트파이프로 구성하여 변압기 효율을 향상하며, CCTV를 통한 일정시간 집중감시 및 녹화기능 등으로 특고압 수배전반의 안전성과 사고발생시 사고대처에 능동적으로 대응할 수 있다.

도 1 은 특고압 고효율 안전수배전반의 대표 블록도

Claims (3)

1. 폐쇄형 수배전반으로 저압부와 고압부로 나뉘어 고압부는 고장구간자동개폐기, 피뢰기, 계기용변압기, 고압퓨즈, 변압기 등으로 구성되며, 고압부 내부에 조명장치, 감시부, 냉각부가 추가로 구성되며, 저압부에 블랙박스부, 운영자 입력장치, 표시부, 통신부를 추가로 구성되며, 냉각부는 히트파이프로 구성되어 고압부 내부와 외부가 연결되어 내부는 히트파이프의 흡열부 외부는 히트파이프의 발열부로 구성된 밀폐된 폐쇄형 수배전반으로 내부 고압부 공간내에 기기들의 이상 작동 유무를 감시하기 위한 조명장치와 CCTV(closed-circuit television) 및 검지센서(초고주파(UHF), 초음파(AE), 빛 검지센서(CDS), 온도 검지센서)로 구성된 감시부, 이상 작동(스파크, 고온검지)의 검지에 따라 녹화 및 전력 데이터 감시정보를 저장하는 블랙박스부, 저압부 또는 관제실에서 기기 조작 명령을 입력할 수 있는 운영자 입력장치, 관리자의 유관확인이 가능한 표시부(디스플레이장치)를 통하여 관리자가 밀폐된 폐쇄형 수배전반 내부의 상태 감시를 위해 저압부 또는 관제실(모뎀 및 유선통신 선로로 구성된 통신부를 통하여)에서 운영자 입력장치를 통하여 조명장치 ON/OFF 및 CCTV 조정을 통하여 내부 감시를 하며, 감시부의 검지센서 초고주파(UHF), 초음파(AE), 빛 검지센서(CDS)를 통하여 내부의 스파크 방전등 이상검지하며, 온도 검지센서를 통하여 고압부 내부온도, 변압기 온도를 검지하며, 이상이 발생될 경우 CCTV 녹화를 통하여 스파크 감시에 들어가며 녹화 및 폐쇄형 수배전반 저압부의 측정계기에 의해 측정되는 절연저항, 전류량, 전압등 전력상태를 블랙박스부의 메모리에 저장 및 모뎀으로 구성된 통신부를 통하여 이동전화 SMS 문자메세지 전송, 휴대폰 동영상 전송, 관제실에 이상현상 발생을 통보하며, 저압부의 LCD로 구성된 표시부에 CCTV로 감시되는 고압부 내부의 상태를 표시하며, 냉각부는 밀폐된 공간의 내부 온도와 변압기의 온도를 검지하여 관리자 입력값(검지온도) 이하로 온도 검지시 히트파이프로 구성된 고압부 내부의 흡열부와 고압부 외부와 연결된 발열부를 통한 자연냉각 시스템에 따라 변압기 온도를 낮추어 변압기 효율을 높이며, 검지부의 온도 검지센서를 통하여 입력값(검지온도) 이상으로 온도 검지시 히트파이프의 발열부에 송풍기로 구성된 강제냉각기를 통하여 급속 강제냉각하여 변압기 효율을 향상시키며, 원거리 관제실의 LCD 표시부에 CCTV로 감시되는 고압부 내부의 상태를 영상 표시하여 활선 상태에서 ON-LINE으로 상시 감시 및 정확한 진단을 하는 특고압 고효율 안전수배전반.
2. 제 1 항에 있어서, 강제 냉각기는 에어콘을 추가로 더 구성되는 것을 특징으로 하는 특고압 고효율 안전수배전반.
3. 제 1 항에 있어서, 감시부는 밀폐된 고압부에 유관으로 감시하기 위해 고압부 외함에 이중강화유리로 구성된 내부 감시창을 특징으로 하는 특고압 고효율 안전수배전반.