KR20120103574A

KR20120103574A - 가변 변압기용 극성 스위치를 구비하는 스텝 스위치

Info

Publication number: KR20120103574A
Application number: KR1020127010119A
Authority: KR
Inventors: 악셀 크래머; 다중 센
Original assignee: 마쉬넨파브릭 레인하우센 게엠베하
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-09-19
Also published as: EP2517216B1; CN102667975B; JP2013516051A; WO2011076309A1; US8576038B2; EP2517216A1; CN102667975A; DE102009060132B3; HK1173553A1; US20120249277A1

Abstract

본 발명은 프리셀렉터와 극성 회로를 구비하는 스텝 스위치에 관한 것이다. 스텝형의 권선의 시작 지점과 종료 지점에는 별개의 극성 저항이 제공된다. 2개의 극성 저항은 연속적으로 연결되거나 별개의 극성 스위치를 통해 연결될 수 있다.

Description

가변 변압기용 극성 스위치를 구비하는 스텝 스위치{STEP SWITCH COMPRISING A POLARITY SWITCH FOR A VARIABLE TRANSFORMER}

본 발명은 프리셀렉터(preselector) 및 조정용 변압기(regulating transformer)에서 연속적으로 전압을 조정하기 위한 극성 회로를 구비하는 탭 절환기(tap changer)에 관한 것이다.

독일 DE 19 42 567 A에는 탭 권선의 탭과 탭을 구비한 변압기와 관련된 메인 권선의 선택가능한 직렬 연결을 위한 프리셀렉터를 구비하는 탭 절환기를 개시하고 있으며, 이 구성에서는 탭 절환기의 가역 접촉기(reversing contact)가 전환 접촉기(changeover contact)로서 구성되어 있다.

이러한 탭 절환기에서, 탭을 구비한 변압기의 탭 권선은 프리셀렉터가 작동하는 동안 메인 권선으로부터 짧은 기간 동안 전기적으로 절연된다. 이러한 경우, 이들 권선에 또는 접지 성분에 대하여 결합 커패시턴스 및 인접한 권선의 전압에 의한 전위를 사용한다. 이에 따라 생기는 차분 전압이 개방된 프리셀렉터 접촉기의 스위칭 경로에 인가되고, 그 결과로서 프리셀렉터에 허용될 수 없는 방전 현상이 생길 수 있다. 이러한 것을 피하기 위해, 위상의 전환 동안에 극성 스위치에 의해, 극성 저항을 통해 탭 권선의 중심을 메인 권선의 고정 지점, 일반적으로는 변압기의 중립 지점에 짧은 기간 동안 연결해서 탭 권선이 규정된 전위에 결합되도록 하는 기술이 알려져 있다.

독일출원 DE 32 24 860 A에는, 탭 절환기의 유사한 구성을 개시하고 있는데, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 극성 저항이 탭 권선의 중심에 연결되어 있다.

독일출원 DE 195 42 880 C1에는 이러한 탭 권선의 중립에의 일시적 연결에 특히 적합한 극성 스위치를 나타내고 있다.

JP 55-133515A와 DD 47965 B1로부터, 프리셀렉터를 구비하는 탭 절환기가 프리셀렉터의 스위칭 동안 과전압에 대한 보호를 위한 조정용 권선의 전압-의존형 저항에 의해 조정용 변압기에서 연속 조정을 위한 극성 회로를 포함하는 것을 알 수 있다.

De 24 21 728 A1에는, 프리셀렉터의 스위칭 동안의 과전압에 대한 보호를 위해 오일 스파크 경로와 조합하여 조정용 권선 전압-의존성 저항에 의해, 프리셀렉터와 극성 스위치를 구비하는 탭 절환기가 개시되어 있다.

마지막으로, 프리셀렉터를 구비하는 탭 절환기에서, 프리셀렉터의 스위칭 동안의 과전압에 대한 보호를 위해 전압-의존성 저항에 의해 부하 션트와 조정용 권선의 중립 탭을 연결하고, 조정용 권선의 접속과 병렬의 전압 의존성 저항을 제공하는 것이 DE 11 65 154 A에 개시되어 있다.

일반적으로, 탭 절환기에 대한 종래 기술은 프리셀렉터와 극성 스위치를 구비하고 있으며, 다음과 같이 요약할 수 있다. 탭 권선의 중립과 부하 션트 사이에 제공되는 극성 저항은, 프리셀렉터가 작동을 시작하기 전에, 극성 스위치에 의해 부하 션트에, 스위칭이 이루어지는 동안에만 연속적으로 또는 일시적으로 연결된다. 이에 따라, 탭 권선은 프리셀렉터의 스위칭 동안 규정된 전위에 연결된다.

이러한 해결 방안은 프리셀렉터에 의한 극성 스위칭에 의해, 바람직하지 않은 용량성 전류가 스위칭, 즉 중단되고, 아크가 생긴다고 하는 단점이 있다. 이러한 아크는 가스를 생기게 한다. 이것은 매우 높은 전압을 인가하는 경우 등에 바람직하지 않다. 이러한 바람직하지 않은 가스는 시스템 전압이 증가함에 따라 더 큰 문제가 될 수 있다.

본 발명의 목적은 프리셀렉터에서 아크의 생성을 크게 감소시킴으로써 극성 회로를 개선한 탭 전환기를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구범위의 특징 부분에 언급된 종류의 탭 절환기에 의해 이루어진다.

일반적인 본 발명의 개념은 탭 권선의 시작과 끝과 연관된 2개의 개별적인 극성 저항을 포함하는 본 발명의 2가지 실시예에 적용된다.

이러한 본 발명의 2가지 실시예의 장점은, 본 발명에 따라 제공되는 2개의 극성 저항이 용량성 전류를 위한 바이패스를 형성함으로써, 종래 기술에서는 프리셀렉터에 의해 스위칭 오프, 즉 중단되었던 것이, 이러한 용량성 전류가 한쪽에서 다른 쪽으로 방향이 전환된다는 것이다. 따라서, 아크의 형성을 크게 낮출 수 있다.

본 발명에 대하여 이하의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 종래의 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸다.

처음에, 종래의 극성 장치를 도 1을 참조하여 설명한다. 탭형 변환기의 메인 권선(main winding)(1)과 탭 권선(tap winding)(2)이 도시되어 있다. 탭 절환기(tap changer)는 셀렉터(selector)(3)를 구비하며, 탭 권선(2)에 연결되어 있다. 셀렉터(3)는 스위칭 오버 프로세스에 앞서, 전원 없이, 스위칭 오버되는 탭 권선(2)의 새로운 권선 탭을 변속시킨다. 스위칭 오버 자체는 탭 절환기의 공지된 부하 전환 스위치(4)에 의해 수행되기 때문에, 구체적인 설명은 하지 않는다. 또한, 탭 절환기는 메인 권선(1)의 종료 지점과 연결될 수 있는, 탭 권선(2)의 시작 지점 또는 종료 지점에서의 조정 범위를 증가시키기 위한 프리셀렉터(preselector)(5)를 포함한다. 실제의 극성 회로(polarity circuit)는 탭 권선(2)의 중립(6)에 결합된 극성 저항(polarity resistance)(7)을 포함하고, 부하 션트(load shunt)(9)에 직접 또는 극성 스위치(8)에 의해 로트 션트(9)에 일시적으로 연결된다.

극성 저항(7)의 일정한 결합은, 스위칭 오버 동안에만 필요하지만, 추가의 변압기(transformer) 손실이 생기게 되는데, 극성 스위치(8)가 극성 회로에 삽입되는 경우에 주로 그렇다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예를 나타내며, 동일한 구성요소에는 동일한 참조 부호를 사용한다. 종래 기술과는 달리, 본 발명에 의하면, 탭 권선(2)의 시작 지점(10)에 제1 극성 저항(11)이 제공되며, 제1 극성 저항은 제1 극성 스위치(12)에 의해 부하 션트에 연결된다. 또한, 본 발명에 의하면, 제2 극성 스위치(15)에 의해 부하 션트(9)에 연결된 제2 극성 저항(14)이 탭 권선(2)의 종료 지점(13)에 제공된다. 이러한 2개의 극성 스위치(12, 15)는 프리셀렉터(5)가 작동을 시작하기 전의 짧은 시간 동안 온(on) 상태로 스위칭되기 때문에, 탭 권선(2)의 시작 지점(10)과 종료 지점(13)은 규정된 전위에 일시적으로 결합된다.

도 3은 극성 스위치를 구비하지 않은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸다. 제1 극성 저항(11)은 탭 권선(2)의 시작에 고정적이고 영구적으로 결합되며, 제2 극성 스위치(14)는 탭 권선(2)의 끝(13)에 고정적이고 영구적으로 결합된다. 제2 실시예에 의하면, 기계적 비용이 절감되는데, 이는 별개의 극성 스위치를 구비하지 않아도 되기 때문이며, 극성 저항(11, 14)의 영구적인 연결에 의한 손실은 허용가능한 정도가 되어야 한다.

2가지 실시예 중의 어느 것을 사용할지는 본 발명의 범위 내에서의 판단 문제일 뿐이다. 실시예들은 당업자라면 단일 위상 탭 절환기로 구현할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 극성 저항(11, 14)은 비대칭 구성으로 해도 되는데, 이에 의하면 각 변압기에서의 특정의 극성 조건이 간단하게 조절되거나 그와 유사한 것을 할 수 있다.

Claims

변속기(preselector), 및 조정용 변압기(regulating transformer)에서 중단없는 조정을 위한 극성 회로(polarity circuit)를 구비하는 탭 절환기(tap changer)로서,
상기 조정용 변압기는 하나 이상의 메인 권선(main winding)(1)과 탭 권선(tap winding)(2)을 포함하며, 상기 탭 절환기는 부하 션트(load shunt)(9)에 각각 접속가능하게 된, 탭 권선(2)의 여러 권선 탭들 사이에서 전환가능하며, 상기 극성 회로는 하나의 권선 탭에서 다른 권선 탭으로 스위칭 오버(switching over)되는 동안 탭 권선(2)이 부하 션트(9)와 접속가능하게 되는 방식으로 제공되며,
상기 탭 권선(2)의 시작 지점(10)에서는 제1 극성 저항(polarity resistance)(11)이 제1 극성 스위치(polarity switch)(12)에 의해 상기 부하 션트(9)에 연결되고, 상기 탭 권선(2)의 종료 지점(13)에서는 제2 극성 저항(14)이 제2 극성 스위치(15)에 의해 부하 션트(9)에 연결되는 것을 특징으로 하는 탭 절환기.
변속기(preselector), 및 조정용 변압기(regulating transformer)에서 중단없는 조정을 위한 극성 회로(polarity circuit)를 구비하는 탭 절환기(tap changer)에 있어서,
상기 조정용 변압기는 하나 이상의 메인 권선(main winding)(1)과 탭 권선(tap winding)(2)을 포함하며, 상기 탭 절환기는 부하 션트(load shunt)(9)에 각각 접속가능하게 된, 탭 권선(2)의 여러 권선 탭들 사이에서 전환가능하며, 상기 극성 회로는 하나의 권선 탭에서 다른 권선 탭으로 스위칭 오버(switching over)되는 동안 탭 권선(2)이 부하 션트(9)와 접속가능하게 되는 방식으로 제공되며,
상기 탭 권선(2)의 시작 지점(10)에서는 제1 극성 저항(polarity resistance)(11)이 상기 부하 션트(9)에 연결되고, 상기 탭 권선(2)의 종료 지점(13)에서는 제2 극성 저항(14)이 부하 션트(9)에 연결되는 것을 특징으로 하는 탭 절환기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 2개의 극성 저항(11, 14)은 서로 상이한 전기적 값을 갖는 것을 특징으로 하는 탭 절환기.