KR102199763B1 - Transformer To be Installed at Construction Site Coping with Electric Motion Equipment With Different Frequency - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공급되는 상용 교류전력의 고압을 저압으로 변환하는 변압기에 관한 것으로서, 구체적으로는 공급되는 상용 교류전력의 주파와는 상이한 주파수로 설계된 전동장비를 사용하는 공사현장에서 설치 운용될 수 있는 변압기에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer that converts high voltage of supplied commercial AC power to low voltage, and specifically, a transformer that can be installed and operated at a construction site using electric equipment designed with a frequency different from that of the supplied commercial AC power It is about.
한국을 포함한 북미 및 중미의 국가들에서 전력 공급 시스템은 60Hz의 주파수를 가진 교류를 공급하나, 유럽, 중국 및 일부 동남아시아 등에서의 전력 공급 시스템은 50Hz의 주파수를 가진 교류를 공급하고 있다.In countries in North America and Central America including Korea, power supply systems supply AC with a frequency of 60 Hz, but power supply systems in Europe, China and some Southeast Asia supply AC with a frequency of 50 Hz.
이에 따라 유럽, 중국 및 일부 동남아시아 등에 공급되는 공사용 전동장비는 50Hz의 전력 공급을 상정하여 설계되고 제조되는 데, 가격상의 장점, 중고품의 유통, 공사현장의 국가간 이동 등 다양한 이유로 인해서, 종종 이와 같은 50Hz 공사용 장비가 한국과 같이 60Hz 채용 국가에서도 도입되어 이용거나 이용되기를 희망한다.Accordingly, construction power equipment supplied to Europe, China, and some Southeast Asia is designed and manufactured assuming a 50Hz power supply. Due to various reasons such as price advantage, distribution of used goods, and movement between countries at construction sites, this is often the case. We hope that 50Hz construction equipment will be introduced and used or used in countries that adopt 60Hz, such as Korea.
그런데 대부분의 사용자는 주파수 불일치에 따른 문제를 모르거나 간과하여, 주파수가 일치하지 않는 상태임에도 주파수가 일치하는 상황에서와 동일하게 공사용 전동장비를 사용하고 있는 실정이다.However, most of the users do not know or overlook the problem of frequency mismatch, and even though the frequency does not match, they are using the electric equipment for construction in the same way as in the situation where the frequency matches.
이상 종래 기술의 문제점 및 과제에 대하여 설명하였으나, 이러한 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것은 아니다.Although the problems and problems of the prior art have been described above, recognition of these problems and problems is not obvious to those of ordinary skill in the art.
본 발명의 목적은 60Hz 전력 공급 시스템하에서 50Hz용 전동장비가 보다 효율적으로 사용될 수 있도록 하는 변압기를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a transformer that enables a 50Hz power supply system to be used more efficiently under a 60Hz power supply system.
또한, 본 발명의 다른 목적은 60Hz 전력 공급 시스템하에서 50Hz용 전동장비와 60Hz 전동장비를 함께 사용하되 보다 효율적으로 운용될 수 있는 변압기를 제공하기 위한 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a transformer that can be operated more efficiently while using a 50Hz electric equipment and a 60Hz electric equipment together under a 60Hz power supply system.
본 발명은 주파수가 상이한 전동장비에 대응할 수 있는 공사현장 설치용 변압기로서, 60Hz인 3상의 고압을 입력받아 60Hz인 3상의 저압을 출력하기 위하여 3개의 1차코일과, 상기 3개의 1차코일과 코어를 각각 공유하는 3개의 2차코일을 이용하여 변압하는 공사현장 설치용 변압기에 있어서, 380V 50Hz용 전동 장비로 3상 전력을 공급하기 위한 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널과, 중성선 저압 부싱터미널을 구비하며, 상기 3개의 2차코일의 각각은, 일단이 상기 중성선 저압 부싱터미널에 공통 연결되고 타단은 상기 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널과 각각 연결되며, 상기 380V 50Hz용 전동 장비가 50Hz 380V 전원에서 사용될 때와 비교하여 90% 내지 120%의 토크를 출력하도록 상기 일단으로부터 상기 타단까지의 권선수가 380V 60Hz 용 전동기를 위한 변압기에 비하여 1.0392배 내지 1.2배의 권선수로 증대되는 것을 특징으로 한다.The present invention is a transformer for installation on a construction site that can cope with electric equipment with different frequencies, and includes three primary coils, the three primary coils and the core in order to receive a high voltage of 60 Hz and output a low voltage of three phases of 60 Hz. In the construction site installation transformer that transforms using three secondary coils that share each of the first, second, and third low voltage bushing terminals for supplying three-phase power to 380V 50Hz electric equipment, and a neutral low voltage bushing terminal. And, each of the three secondary coils, one end is commonly connected to the neutral low-voltage bushing terminal, and the other end is connected to the first, second, and third low-voltage bushing terminals, respectively, and the 380V 50Hz electric equipment is 50Hz 380V It is characterized in that the number of windings from one end to the other end is increased to 1.0392 to 1.2 times compared to a transformer for a 380V 60Hz electric motor to output 90% to 120% of torque compared to when used in a power source. .
또한, 본 발명은 주파수가 상이한 전동장비에 대응할 수 있는 공사현장 설치용 변압기로서, 60Hz인 3상의 고압을 입력받아 60Hz인 3상의 저압을 출력하기 위하여 3개의 1차코일과, 상기 3개의 1차코일과 코어를 각각 공유하는 3개의 2차코일을 이용하여 변압하는 공사현장 설치용 변압기에 있어서, 380V 50Hz용 전동 장비로 3상 전력을 공급하기 위한 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널과, 380V 60Hz용 전동 장비로 3상 전력을 공급하기 위한 제 4, 5, 6 저압 부싱터미널과, 중성선 저압 부싱터미널을 구비하며, 상기 3개의 2차코일의 각각은, 일단이 상기 중성선 저압 부싱터미널에 공통 연결되고 타단은 상기 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널과 각각 연결되며, 상기 제 4, 5, 6 저압 부싱터미널은 상기 2차코일의 중간지점에 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a transformer for installation on a construction site that can cope with electric equipment with different frequencies, in order to receive a high voltage of three phases of 60 Hz and output a low voltage of three phases of 60 Hz, three primary coils, and the three primary coils. In a construction site installation transformer that transforms using three secondary coils that share a core and a core, the first, second, and third low-voltage bushing terminals for supplying three-phase power to electric equipment for 380V 50Hz, and for 380V 60Hz. It has 4th, 5th and 6th low voltage bushing terminals for supplying three-phase power to electric equipment, and a neutral low voltage bushing terminal, and each of the three secondary coils has one end commonly connected to the neutral low voltage bushing terminal. The other end is connected to the first, second, and third low-voltage bushing terminals, respectively, and the fourth, fifth, and sixth low-voltage bushing terminals are connected to an intermediate point of the secondary coil, respectively.
상기한 주파수가 상이한 전동장비에 대응할 수 있는 공사현장 설치용 변압기에 있어서, 상기 중간지점은, 상기 2차코일의 각각에서 상기 일단으로부터 상기 중간지점까지의 권선수와 상기 일단으로부터 타단까지의 권선수 사이의 권선비가 1.1569배가 되도록 선택될 수 있다.In the construction site installation transformer capable of responding to electric equipment having different frequencies, the intermediate point is between the number of windings from the one end to the intermediate point and the number of windings from the one end to the other end of each of the secondary coils. Can be chosen so that the turns ratio of is 1.1569 times.
상기한 주파수가 상이한 전동장비에 대응할 수 있는 공사현장 설치용 변압기에 있어서, 상기 제 4, 5, 6 저압 부싱터미널로 380V가 출력되도록 상기 일단으로부터 상기 중간지점까지의 권선수가 선택되며, 상기 380V 50Hz용 전동 장비가 50Hz 380V 전원에서 사용될 때와 비교하여 90% 내지 120%의 토크를 출력하도록 상기 일단으로부터 상기 타단까지의 권선수가 380V 60Hz 용 전동기를 위한 변압기에 비하여 1.0392배 내지 1.2배의 권선수로 증대될 수 있다.In a construction site installation transformer capable of corresponding to electric equipment having different frequencies, the number of windings from the one end to the middle point is selected so that 380V is output to the 4th, 5th, 6th low voltage bushing terminals, and the number of windings from the one end to the middle point is selected. The number of windings from one end to the other end is increased to 1.0392 to 1.2 times compared to a transformer for a 380V 60Hz motor so as to output 90% to 120% of torque compared to when electric equipment is used in a 50Hz 380V power source. Can be.
본 발명에 의한 공사현장 설치용 변압기는, 터널 공사 현장과 같이 교류 유도 전동기를 기반으로 하는 전동 장비가 많이 사용되는 공사 현장에서, 종종 사용될 수 있는 50Hz 전동장비를 매우 효율적으로 운용할 수 있도록 하는 장점이 있다.The transformer for installation at a construction site according to the present invention has the advantage of being able to very efficiently operate 50Hz power equipment that can be used often at construction sites where electric equipment based on AC induction motors, such as tunnel construction sites, is frequently used. have.
또한, 본 발명에 의한 공사현장 설치용 변압기는, 50Hz 전동장비를 병용하는 공사현장에서 변압기와 이에 수반되는 수전 설비의 구축 비용과 설치 및 이전 비용을 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다. In addition, the transformer for installation at a construction site according to the present invention has the advantage of being able to significantly reduce the construction cost and installation and transfer costs of the transformer and the accompanying power reception equipment at the construction site using 50Hz electric equipment.
또한, 본 발명에 의한 공사현장 설치용 변압기는, 50Hz 전동장비를 병용하는 공사현장에서 동일 수준의 대비를 위해 확보되어야 하는 여유 용량을 보다 작게 할 수 있으며, 변압기 자체의 철손에 따른 전력 손실이 대폭 저감되며, 전기요금이 절감되는 장점이 있다.In addition, the transformer for installation at a construction site according to the present invention can reduce the spare capacity that must be secured for the same level of contrast at a construction site where 50Hz electric equipment is used together, and power loss due to iron loss of the transformer itself is greatly reduced. And there is an advantage in that the electricity bill is reduced.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 회로 구성을 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 외관을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 회로 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the appearance of a transformer for installation on a construction site according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing the internal configuration of a transformer for installation on a construction site according to the first embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing a circuit configuration of a transformer for installation on a construction site according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view showing the appearance of a transformer for installation on a construction site according to a second embodiment of the present invention.
5 is a view showing the internal configuration of a transformer for installation on a construction site according to a second embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a circuit configuration of a transformer for installation on a construction site according to a second embodiment of the present invention.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 명칭 및 도면 부호를 사용한다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar names and reference numerals are used for similar parts throughout the specification.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 외관을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 내부 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 회로 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the exterior of a construction site installation transformer according to the first embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing the internal configuration of the construction site installation transformer according to the first embodiment of the present invention. 3 is a diagram showing the circuit configuration of a transformer for installation on a construction site according to the first embodiment of the present invention.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기는 주파수가 상이한 전동장비에 대응할 수 있는 것으로서, 구체적으로 60Hz인 상용 교류전력을 공급받아서 50Hz용 전동장치를 구동하기 위한 상황에 대응하기 위한 것이다.The transformer for installation on a construction site according to the first embodiment of the present invention is capable of coping with electric equipment having different frequencies, and is specifically intended to respond to a situation for driving a 50 Hz electric device by receiving commercial AC power of 60 Hz.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기는 1차코일(31,32,33), 2차코일(41,42,43), 제 1, 2, 3 고압 부싱터미널(11,12,13) 및 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널(21,22,23), 방열기(51), 코어(52), 고압 또는 저압용 리드(53), 커버(54) 및 외함(55) 등을 포함하여 구성된다.The transformer for installation on a construction site according to the first embodiment of the present invention includes the primary coil (31,32,33), the secondary coil (41,42,43), the first, second, and third high voltage bushing terminals (11,12, 13) and the 1st, 2nd, 3rd low
1차코일, 2차코일 및 코어(52)는 외함(55) 및 커버(54)에 의하여 밀폐 보호되며, 내부에 변압기오일을 채우는 공간을 제공한다. 방열기(51)는 외함(55) 및 커버(54)로 구성되는 내부 공간과 연통하는 미세 공간들과 미세 공간들을 감싸는 넓은 표면적을 가지며, 변압기오일을 매개로 코일 및 코어 등에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 것을 돕는다.The primary coil, the secondary coil and the
제 1 실시예의 변압기는 통상의 변압기와 같이, 60Hz인 3상의 교류 고압을 입력받아 60Hz인 3상의 교류 저압을 출력하기 위한 3개의 1차코일(31,32,33)과 3개의 2차코일(41,42,43)을 이용하여 변압하는 데, 3개의 1차코일(31,32,33)는 고압, 예를 들면 22,900V의 교류 전력을 공급받으며, 상호간에 델타(∇)결선되어 있고 경우에 따라 미세 조정을 위하여 탭절환기를 더 구비하여 절환될 수도 있다. 3개의 2차코일(41,42,43)은 이러한 3개의 1차코일과 코어(52)를 각각 공유한다. 즉, 코어(52)의 일부는 1차코일(31) 및 2차코일(41)과 동심의 내측에 위치하고, 코어(52)의 다른 일부는 1차코일(32) 및 2차코일(42)과 동심의 내측에 위치하며, 코어(52)의 또다른 일부는 1차코일(33) 및 2차코일(43)과 동심의 내측에 위치하는 방식으로 구성된다.The transformer of the first embodiment receives three-phase AC high voltage at 60 Hz and outputs three primary coils 31, 32 and 33 and three secondary coils ( 41,42,43) are used to transform, and the three primary coils (31,32,33) are supplied with high voltage, for example, AC power of 22,900V, and are delta (∇) connected to each other. According to this, it may be switched by further providing a tap changer for fine adjustment. The three secondary coils 41, 42, 43 share these three primary coils and the
커버(54)의 상면에는 제 1, 2, 3 고압 부싱터미널(11,12,13), 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널(21,22,23) 및 중성선 저압 부싱터미널(20)이 형성되어 있는 데, 부싱터미널은 통상 '부싱'이라 지칭되기도 한다.On the upper surface of the
제 1, 2, 3 고압 부싱터미널(11,12,13)은 예를 들면 22,900V의 상용 전력을 수전하고 각 리드(도시 생략)를 개재하여 상호간 델타 결선된 1차코일(31,32,33)의 결합지점으로 연결된다.The first, second, and third high
제 1, 2, 3 저압 부싱터미널(21,22,23)과 중성선 저압 부싱터미널(20)은 전동 장비로 3상 전력을 공급하기 위한 터미널로서, 전동장비는 구체적으로 380V 50Hz용 전동장비일 수 있다. 3개의 2차코일(41,42,44)은 상호간에 Y결선되며, 3개의 2차코일(41,42,44)의 각각은, 일단이 리드를 개재하여 중성선 저압 부싱터미널(20)에 공통 연결되고 타단은 리드를 개재하여 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널(21,22,23)과 각각 연결된다.The 1st, 2nd and 3rd low-voltage bushing terminals (21, 22, 23) and the neutral low-voltage bushing terminal (20) are terminals for supplying three-phase power to electric equipment, and the electric equipment may specifically be electric equipment for 380V 50Hz. have. The three secondary coils (41, 42, 44) are Y-connected to each other, and each of the three secondary coils (41, 42, 44) is common to the neutral low-voltage bushing terminal (20) through one end of the lead. It is connected and the other end is connected to the first, second, and third low-
변압기는 60Hz 전력을 공급받으므로 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널(21,22,23)는 당연히 60Hz의 저압 전력을 공급하나 50Hz용 전동장비를 효과적으로 구동하기 위하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 변압기는 변형된다.Since the transformer is supplied with 60Hz power, the 1st, 2nd, and 3rd low-
본 발명의 제 1 실시예에 따르면 60Hz 전력 공급시스템에서 50Hz용 전동장비를 사용하기 위하여 2차코일이 변형된 변압기를 채용하는 것을 특징으로 하는 데, 380V 50Hz용 전동 장비가 50Hz 380V 전원에서 사용될 때와 비교하여 토오크가 유사해 지거나 일정 범위내가 되도록, 3개의 2차코일(41,42,44)의 권선수가 선택된다.According to the first embodiment of the present invention, a transformer with a secondary coil is used in order to use a 50Hz electric equipment in a 60Hz power supply system, when the electric equipment for 380V 50Hz is used in a 50Hz 380V power supply. Compared with, the number of turns of the three secondary coils 41, 42, 44 is selected so that the torque becomes similar or within a certain range.
유도전동기의 토크 특성에 따르면 토크는 공급전원의 주파수에 반비례하고 전압의 제곱에 비례한다. 공급전원의 주파수가 50Hz에서 60hz로 증가하였으므로 주파수는 1.2배로 증가하며, 동일 토크를 위해서는 전압이 1.0954배로 증대되고, 변압기의 2차코일의 권선수는 1.0954배로 증대된다. 380V 50Hz 전동장비로써 380V 50Hz 전원일때의 토크에 비하여 유사한 토크, 예를 들면 90% 내지 120%의 토크를 달성하기 위하여 변압기의 2차코일은 통상의 380V 60Hz용 전동장비용 변압기에 비하여 1.0392배 내지 1.2배의 권선수로 증대되도록 한다. 선호되기로 통상적 이용전압을 고려하여 1.1569배의 권선수로 증대된 것이 선호될 수 있다.According to the torque characteristics of an induction motor, the torque is inversely proportional to the frequency of the power supply and is proportional to the square of the voltage. Since the frequency of the supply power has been increased from 50Hz to 60Hz, the frequency increases by 1.2 times, the voltage increases by 1.0954 times for the same torque, and the number of windings of the secondary coil of the transformer increases by 1.0954 times. As a 380V 50Hz electric equipment, the secondary coil of the transformer is 1.0392 times higher than that of a normal 380V 60Hz electric equipment transformer in order to achieve a similar torque, for example, 90% to 120% torque compared to the torque at the 380V 50Hz power supply. It should be increased to 1.2 times the number of turns. It is preferred that the number of turns is increased to 1.1569 times in consideration of the commonly used voltage.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 외관을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 내부 구성을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기의 회로 구성을 도시한 도면이다.FIG. 4 is a view showing the appearance of a transformer for installation on a construction site according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing an internal configuration of a transformer for installation on a construction site according to a second embodiment of the present invention. 6 is a diagram showing the circuit configuration of a transformer for installation on a construction site according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기와 비교하여 동일 또는 유사한 기능을 가진 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용될 수 있다.Compared to the construction site installation transformer according to the first embodiment of the present invention, the same reference numerals may be used for components having the same or similar functions.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기는 설계된 주파수가 상이한 전동장비와 동일한 전동장비에 동시 대응할 수 있는 것으로서, 구체적으로 60Hz인 상용 교류전력을 공급받아서 50Hz용 전동장치와 60Hz인 전동장비를 모두 구동하는 상황에 대응하기 위한 것이다.The transformer for installation on the construction site according to the second embodiment of the present invention is capable of simultaneously responding to electric equipment with different designed frequencies and the same electric equipment.Specifically, the electric equipment for 50Hz and electric equipment of 60Hz by receiving commercial AC power of 60Hz It is to respond to the situation that drives all of them.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기는 1차코일(31,32,33), 2차코일(41,42,43), 제 1, 2, 3 고압 부싱터미널(11,12,13), 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널(21, 22, 23), 제 4, 5, 6 저압 부싱터미널(24, 25, 26), 방열기(51), 코어(52), 고압 또는 저압용 리드(53), 커버(54) 및 외함(55) 등을 포함하여 구성된다.The transformer for installation on a construction site according to the second embodiment of the present invention includes a primary coil (31, 32, 33), a secondary coil (41, 42, 43), the first, second, and third high voltage bushing terminals (11, 12, 13), 1st, 2nd, 3rd low pressure bushing terminals (21, 22, 23), 4th, 5, 6 low pressure bushing terminals (24, 25, 26),
1차코일, 2차코일 및 코어(52)는 외함(55) 및 커버(54)에 의하여 밀폐 보호되며, 내부에 변압기오일을 채우는 공간을 제공한다. 방열기(51)는 외함(55) 및 커버(54)로 구성되는 공간과 연통하는 미세 공간들과 미세 공간들을 감싸는 넓은 표면적을 가지며, 변압기오일을 매개로 코일 및 코어 등에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 것을 돕는다.The primary coil, the secondary coil and the core 52 are hermetically protected by the
제 2 실시예의 변압기는 통상의 변압기와 같이, 60Hz인 3상의 교류 고압을 입력받아 60Hz인 3상의 교류 저압을 출력하기 위한 3개의 1차코일(31,32,33)과 3개의 2차코일(41,42,43)을 이용하여 변압하는 데, 3개의 1차코일(31,32,33)은 고압, 예를 들면 22,900V의 교류 전력을 공급받으며, 상호간에 델타(∇)결선되어 있으며 경우에 따라 미세 조정을 위하여 탭절환기를 더 구비하여 절환될 수도 있다. 3개의 2차코일(41,42,43)은 이러한 3개의 1차코일과 코어(52)를 각각 공유한다. 즉, 코어(52)의 일부는 1차코일(31) 및 2차코일(41)과 동심의 내측에 위치하고, 코어(52)의 다른 일부는 1차코일(32) 및 2차코일(42)과 동심의 내측에 위치하며, 코어(52)의 또다른 일부는 1차코일(33) 및 2차코일(43)과 동심의 내측에 위치하는 방식으로 구성된다.The transformer of the second embodiment receives three-phase AC high voltage at 60 Hz and outputs three primary coils 31, 32, 33 and three secondary coils ( 41,42,43) are used to transform, and the three primary coils (31,32,33) are supplied with high voltage, for example, AC power of 22,900V, and are delta (∇) connected to each other. According to this, it may be switched by further providing a tap changer for fine adjustment. The three secondary coils 41, 42, 43 share these three primary coils and the
커버(54)의 상면에는 제 1, 2, 3 고압 부싱터미널(11,12,13), 제 1, 2, 3, 4, 5, 6 저압 부싱터미널(21, 22, 23, 24, 25, 26) 및 중성선 저압 부싱터미널(20)이 형성되어 있다.On the upper surface of the
제 1, 2, 3 고압 부싱터미널(11,12,13)은 예를 들면 22,900V의 상용 전력을 수전하고 각 리드(도시 생략)를 개재하여 상호간 델타 결선된 1차코일(31,32,33)의 결합지점으로 연결된다.The first, second, and third high
제 1, 2, 3, 4, 5, 6 저압 부싱터미널(21, 22, 23, 24, 25, 26)과 중성선 저압 부싱터미널(20)은 전동 장비로 3상 전력을 공급하기 위한 터미널로서, 전동장비는 구체적으로 380V 50Hz용 전동장비와 380V 60Hz용 전동장비일 수 있다. 380V 50Hz용 전동 장비로 3상 전력을 공급하기 위한 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널과, 380V 60Hz용 전동 장비로 3상 전력을 공급하기 위한 제 4, 5, 6 저압 부싱터미널과, 중성선 저압 부싱터미널을 구비한다.The 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th low voltage bushing terminals (21, 22, 23, 24, 25, 26) and neutral low voltage bushing terminals (20) are terminals for supplying 3-phase power to electric equipment. The electric equipment may specifically be electric equipment for 380V 50Hz and electric equipment for 380V 60Hz. 1st, 2nd and 3rd low voltage bushing terminals for supplying 3-phase power with 380V 50Hz electric equipment, 4th, 5th, 6th low-voltage bushing terminals for supplying 3-phase power with 380V 60Hz electric equipment Equipped with a bushing terminal.
3개의 2차코일(41,42,44)은 상호간에 Y결선되며, 3개의 2차코일(41,42,44)의 각각은, 일단이 리드를 개재하여 중성선 저압 부싱터미널(20)에 공통 연결되고 타단은 리드를 개재하여 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널(21,22,23)과 각각 연결된다.The three secondary coils (41, 42, 44) are Y-connected to each other, and each of the three secondary coils (41, 42, 44) is common to the neutral low-voltage bushing terminal (20) through one end of the lead. It is connected and the other end is connected to the first, second, and third low-
또한, 제 4, 5, 6 저압 부싱터미널(24, 25, 26)은 대응하는 리드를 개재하여 2차코일의 상기한 일단과 타단의 중간지점에 각각 연결된다.In addition, the fourth, fifth, and sixth low-
변압기는 60Hz 전력을 공급받으므로 저압 부싱터미널로 60Hz의 저압 전력을 공급하나, 50Hz용 전동장비를 효과적으로 구동하기 부싱터미널(21, 22, 23)과, 60Hz 전동장비를 효과적으로 구동하기 위한 부싱터미널(24, 25, 26)을 모두 한꺼번에 구비하지만, 2차 코일(41, 42, 43)은 양자가 공유하는 점에 일 특징이 있다.Since the transformer is supplied with 60Hz power, it supplies low-voltage power of 60Hz to the low-voltage bushing terminal, but the bushing terminal (21, 22, 23) for effectively driving 50Hz electric equipment and the bushing terminal (for effectively driving 60Hz electric equipment) Although all of the 24, 25, and 26 are provided at once, the secondary coils 41, 42, and 43 have one characteristic in that they share.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면 60Hz 전력 공급시스템에서 50Hz용 전동장비와 60Hz 전동장비를 모두(동시) 사용하기 위하여 2차코일이 변형되고 부싱터미널등이 추가된 변압기를 채용하는 것을 특징으로 하는 데, 380V 50Hz용 전동 장비가 50Hz 380V 전원에서 사용될 때와 비교하여 토오크가 유사해 지거나 일정 범위내가 되도록, 3개의 2차코일(41,42,44)의 전체 권선수가 선택되며, 380V 60Hz 용 전동장비를 위하여 2차코일의 중간지점에 연결되는 추가의 부싱터미널(24, 25, 26)을 구비한다.According to a second embodiment of the present invention, in order to use both (simultaneously) 50Hz power equipment and 60Hz power equipment in a 60Hz power supply system, a transformer with a secondary coil modified and a bushing terminal is used. However, the total number of windings of the three secondary coils (41, 42, 44) is selected so that the torque becomes similar or within a certain range compared to when the electric equipment for 380V 50Hz is used in the 50Hz 380V power supply.
제 4, 5, 6 저압 부싱터미널로 380V가 출력되도록 일단으로부터 중간지점까지의 권선수가 선택되며, 380V 50Hz용 전동 장비가 50Hz 380V 전원에서 사용될 때와 비교하여 90% 내지 120%의 토크를 출력하도록 2차코일의 일단으로부터 타단까지의 권선수가 380V 60Hz 용 전동기를 위한 변압기에 비하여 1.0392배 내지 1.2배의 권선수로 증대되도록 한다. 또한 1.1569배의 권선수로 증대된 것이 선호될 수 있다. 이에 따라 상기한 중간지점은, 2차코일의 각각에서 일단으로부터 중간지점까지의 권선수와 일단으로부터 타단까지의 권선수 사이의 권선비가 1.0392배 내지 1.2배의 권선수가 되도록 선택될 수 있으며, 선호되기로 1.1569배가 되도록 선택될 수도 있다.The number of windings from one end to the middle point is selected so that 380V is output to the 4th, 5th, and 6th low-voltage bushing terminals, and to output 90% to 120% of torque compared to when the electric equipment for 380V 50Hz is used in 50Hz 380V power supply. The number of turns from one end to the other end of the secondary coil is increased to 1.0392 to 1.2 times the number of turns compared to a transformer for a 380V 60Hz motor. It may also be preferred to increase the number of turns to 1.1569 times. Accordingly, the above-described intermediate point may be selected such that the number of turns from one end to the middle point and the number of turns from one end to the other in each of the secondary coils is 1.0392 times to 1.2 times the number of turns, and is preferred. It can also be selected to be 1.1569 times.
본 발명에 의한 변압기는 터널 공사 현장과 같이 교류 유도 전동기를 기반으로 하는 전동 장비가 많이 사용되는 공사 현장에서, 종종 사용될 수 있는 50Hz 전동장비를 매우 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 장점이 있다.The transformer according to the present invention has the advantage of being able to very efficiently use 50Hz power equipment, which can often be used, in a construction site where electric equipment based on an AC induction motor is frequently used, such as a tunnel construction site.
한편, 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기를 채용하여 380V 50Hz 전동장비를 구동하는 경우에는, 380V 60Hz 용 전동장비를 위하여 통상의 변압기도 구비하여야 한다. 즉 2 대의 변압기와 이에 수반되는 ASS, 피뢰기, MOF 및 차단기 등을 각각 구비해야 하므로, 2 뱅크의 수전 설비를 구비하여 구축해야 한다. 50Hz 전동장비까지 이용하기 위해서는 변압기를 포함하는 수전설비가 2배 가까이 소요되는 문제가 있다. 또한 이러한 수전 설비는 공사의 개시 및 종료에 맞추어 설치 및 철거되고 다음 현장으로 이전되어야 하는 점에서 이중의 번거로움이 있다.On the other hand, when using the transformer for installation on the construction site according to the first embodiment to drive the 380V 50Hz electric equipment, a conventional transformer should also be provided for the electric equipment for 380V 60Hz. That is, since two transformers and accompanying ASS, lightning arrester, MOF, and circuit breaker must be provided, respectively, two banks of power receiving facilities must be provided. In order to use up to 50Hz electric equipment, there is a problem that it takes nearly twice as much power reception equipment including a transformer. In addition, there is a double hassle in that such a power receiving facility must be installed and removed at the beginning and end of the construction and transferred to the next site.
이에 반해서 제 2 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기를 채용하면 변압기와 이에 수반되는 ASS, 피뢰기, MOF 및 차단기 등을 1 뱅크만 구비하여 구축하면 되므로, 소요 설비가 대폭 저감되고 설치, 철거 및 이전 등의 작업이 대폭 축소될 수 있는 장점이 있다.On the other hand, if the transformer for installation on the construction site according to the second embodiment is employed, the transformer and accompanying ASS, arrester, MOF, and circuit breaker need only be built with only one bank, so the required equipment is greatly reduced and installation, demolition and relocation, etc. There is an advantage that the work of the work can be greatly reduced.
나아가, 공사 현장에서 구동될 수 있는 전체 전동장치가 필요로 하는 용량이 여유분을 포함해서 예를 들어 1000KVA 변압기로 하는 경우, 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기를 채용한다면, 60Hz 용 전동장비를 위한 제 1 변압기를 500KVA로 하고 50Hz용 전동장비를 위한 제 2 변압기를 500KVA로 준비하는 것처럼 소요 용량을 그대로 1/2씩 양분하는 방식 또는, 1/3과 2/3로 나누는 것처럼 비율을 정해서 양분하는 방식등으로는 할 수는 없다. 불확정성으로 인해서 제 1 변압기 및 제 2 변압기로 나눌 때 여유분의 합산은 변압기 1개로 할 때보다 더 증가되어야 한다. 불확정성등으로 인해서 제 1 실시예에 따른 공사현장 설치용 변압기에 비하여, 제 2 실시예에 따른 변압기는 더 작은 용량을 구비하여도 동일수준의 여유를 가질 수 있는 장점이 있다.Furthermore, if the capacity required by the entire transmission device that can be driven at the construction site is, for example, a 1000KVA transformer, including the margin, if the transformer for installation at the construction site according to the first embodiment is adopted, the electric equipment for 60Hz is used. As if the first transformer for 50Hz is 500KVA and the second transformer for 50Hz is prepared as 500KVA, the required capacity is divided by 1/2 as it is, or by setting the ratio by dividing it by 1/3 and 2/3. You can't do it in the way you do. Due to uncertainty, the sum of the margins when dividing into the 1st and 2nd transformers should be increased more than with 1 transformer. Compared to the construction site installation transformer according to the first embodiment due to uncertainty, etc., the transformer according to the second embodiment has an advantage of having the same level of margin even with a smaller capacity.
그리고, 변압기가 1차 쪽에서 2차 쪽으로 전력을 전달할 때, 변압기 내부에서 발생하는 전력의 자체 손실인 변압기 손실이 발생되는 데, 변압기 손실에는 무부하손(no-load loss)과 부하손(load loss)이 있으며, 특히 무부하손인 철손이 문제가 된다. 제 1 실시예의 변압기를 이용하여 2개의 변압기를 구축하는 것에 비하여 제 2 실시예의 변압기를 이용하여 1개의 변압기를 구축하면 변압기 용량의 이용효율성이 증대되므로 변압기 자체의 철손에 따른 전력 손실이 대폭 저감되는 장점이 있다. 간단히 예를 들면, 2개의 변압기를 구축한 경우 단위시간당 20kW 정도의 전력손실이 있었는 데, 제 2 실시예의 변압기를 이용하여 1개의 변압기로 하였던 경우 16kW 정도로 작아져서 4kW 정도의 전력이 절약됨으로써, 월 수백만원의 전기요금이 절약되는 효과가 있다.And, when the transformer transfers power from the primary side to the secondary side, a transformer loss, which is a self-loss of power generated inside the transformer, occurs. The transformer loss includes no-load loss and load loss. There is, in particular, a no-load loss, which is a problem. Compared to building two transformers using the transformer of the first embodiment, building one transformer using the transformer of the second embodiment increases the efficiency of use of the capacity of the transformer, so power loss due to core loss of the transformer itself is greatly reduced. There is an advantage. Briefly, for example, when two transformers were built, there was a power loss of about 20 kW per unit time, but in the case of using the transformer of the second embodiment as a single transformer, it was reduced to about 16 kW and power was saved by about 4 kW. There is an effect of saving millions of won in electricity bills.
11, 12, 13 : 고압 부싱터미널
21, 22, 23, 24, 25, 26 : 저압 부싱터미널
31, 32, 33 : 1차코일 41, 42, 43 : 2차코일
51 : 방열기 52 : 코어
53 : 리드 54 : 커버11, 12, 13: High pressure bushing terminal
21, 22, 23, 24, 25, 26: Low pressure bushing terminal
31, 32, 33: primary coil 41, 42, 43: secondary coil
51: radiator 52: core
53: lead 54: cover
Claims (4)
380V 50Hz용 전동 장비로 3상 전력을 공급하기 위한 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널과, 중성선 저압 부싱터미널을 구비하며,
상기 3개의 2차코일의 각각은, 일단이 상기 중성선 저압 부싱터미널에 공통 연결되고 타단은 상기 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널과 각각 연결되며,
상기 380V 50Hz용 전동 장비가 50Hz 380V 전원에서 사용될 때와 비교하여 90% 내지 120%의 토크를 출력하도록 상기 일단으로부터 상기 타단까지의 권선수가 380V 60Hz 용 전동기를 위한 변압기에 비하여 1.0392배 내지 1.2배의 권선수로 증대되는 것을 특징으로 하는 주파수가 상이한 전동장비에 대응할 수 있는 공사현장 설치용 변압기.A transformer for installation at a construction site that transforms using three primary coils and three secondary coils that share the three primary coils and the core to output the low voltage of the three phases at 60 Hz by receiving the high voltage of the three phases at 60 Hz. In,
It is equipped with 1st, 2nd, 3rd low-voltage bushing terminals for supplying 3-phase power with electric equipment for 380V 50Hz, and low-voltage bushing terminals for neutral wires.
Each of the three secondary coils has one end connected in common to the neutral low-voltage bushing terminal and the other end connected to the first, second, and third low-voltage bushing terminals, respectively,
The number of turns from one end to the other end is 1.0392 to 1.2 times higher than that of a transformer for a 380V 60Hz motor so that the 380V 50Hz electric equipment outputs a torque of 90% to 120% compared to when the 380V 50Hz power supply is used. A transformer for installation on a construction site capable of responding to electric equipment with different frequencies, characterized in that the number of windings is increased.
380V 50Hz용 전동 장비로 3상 전력을 공급하기 위한 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널과, 380V 60Hz용 전동 장비로 3상 전력을 공급하기 위한 제 4, 5, 6 저압 부싱터미널과, 중성선 저압 부싱터미널을 구비하며,
상기 3개의 2차코일의 각각은, 일단이 상기 중성선 저압 부싱터미널에 공통 연결되고 타단은 상기 제 1, 2, 3 저압 부싱터미널과 각각 연결되며,
상기 제 4, 5, 6 저압 부싱터미널은 상기 2차코일의 중간지점에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 주파수가 상이한 전동장비에 대응할 수 있는 공사현장 설치용 변압기.A transformer for installation at a construction site that transforms using three primary coils and three secondary coils that share the three primary coils and the core to output the low voltage of the three phases at 60 Hz by receiving the high voltage of the three phases at 60 Hz. In,
1st, 2nd and 3rd low voltage bushing terminals for supplying 3-phase power with 380V 50Hz electric equipment, 4th, 5th, 6th low-voltage bushing terminals for supplying 3-phase power with 380V 60Hz electric equipment Equipped with a bushing terminal,
Each of the three secondary coils has one end connected in common to the neutral low-voltage bushing terminal and the other end connected to the first, second, and third low-voltage bushing terminals, respectively,
The fourth, fifth, and sixth low-voltage bushing terminals are respectively connected to an intermediate point of the secondary coil. A transformer for installation on a construction site capable of responding to electric equipment having different frequencies.
상기 중간지점은,
상기 2차코일의 각각에서 상기 일단으로부터 상기 중간지점까지의 권선수와 상기 일단으로부터 타단까지의 권선수 사이의 권선비가 1.1569배가 되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 주파수가 상이한 전동장비에 대응할 수 있는 공사현장 설치용 변압기.The method according to claim 2,
The middle point is,
A construction site capable of responding to electric equipment with different frequencies, characterized in that the winding ratio between the number of turns from the one end to the intermediate point and the number of turns from the one end to the other end of each of the secondary coils is selected to be 1.1569 times Installation transformer.
상기 제 4, 5, 6 저압 부싱터미널로 380V가 출력되도록 상기 일단으로부터 상기 중간지점까지의 권선수가 선택되며,
상기 380V 50Hz용 전동 장비가 50Hz 380V 전원에서 사용될 때와 비교하여 90% 내지 120%의 토크를 출력하도록 상기 일단으로부터 상기 타단까지의 권선수가 380V 60Hz 용 전동기를 위한 변압기에 비하여 1.0392배 내지 1.2배의 권선수로 증대되는 것을 특징으로 하는 주파수가 상이한 전동장비에 대응할 수 있는 공사현장 설치용 변압기.The method according to claim 2,
The number of turns from the one end to the middle point is selected so that 380V is output to the 4th, 5th, 6th low voltage bushing terminals,
The number of turns from one end to the other end is 1.0392 to 1.2 times higher than that of a transformer for a 380V 60Hz motor so that the 380V 50Hz electric equipment outputs a torque of 90% to 120% compared to when the 380V 50Hz power supply is used. A transformer for installation on a construction site capable of responding to electric equipment with different frequencies, characterized in that the number of windings is increased.
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2020
- 2020-08-21 KR KR1020200105186A patent/KR102199763B1/en active IP Right Grant
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