KR102531478B1 - 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템에 관한 것으로, 수순환 펌프를 가동하여 변압기 냉각 순환수 밀폐계를 순환하며, 변압기의 열교환기에서 가열된 물을 웜 헤더와 서플라이 헤더를 통해 냉각탑에 공급하며, 상기 냉각탑의 세류관을 지나면서 식혀진 물이 리던 헤더를 통해 상기 수순환 펌프로 다시 돌아오는 방식으로 동작하는 변압기 수냉각 시스템의 지하 저수조실에 설치되는 복수의 밀폐형 팽창탱크; 상기 지하 저수조실의 상기 밀폐형 팽창탱크 중 하나에서 물을 냉각탑으로 직접 공급하도록 연결되는 배관; 상기 밀폐형 팽창탱크의 압력을 각기 검출하기 위한 제1,제2 압력센서부; 상기 제1,제2 압력센서부를 통해 검출된 압력 값에 기초하여, 상기 변압기 수냉각 시스템의 배관 연결 구성 요소들인 냉각탑, 밸브, 펌프, 및 인버터를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부에 의한 변압기 수냉각 시스템의 자동 제어가 불가할 경우에 대비하여, SCADA(supervisory control and data acquisition) 시스템 및 MMI(Man Machine Interface) 시스템의 연계를 통한 원격 제어를 위한 상태 정보와 제어 신호의 전송을 위한 통신부;를 포함한다.
Description
본 발명은 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외기온도에 영향이 없는 지하 저수소실에서 밀폐형 팽창 탱크, 자동 압력 감시 제어, 및 순환수 밀폐계 밸브 세트의 구성을 통해 기존의 고가수조의 역할을 대체함으로써, 겨울철 동파 피해를 없애고 공기 혼입을 방지할 수 있도록 하는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템에 관한 것이다.
도 1은 종래의 변압기 수냉각 시스템의 개략적인 배관 연결 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 변압기 수냉각 시스템의 배관 연결 구성은, 수순환 펌프(11), 쿨링(Cooling) 헤더(12), 엠티알(M.Tr)(13), 웜(warm) 헤더(14), 서플라이(Supply) 헤더(15), 냉각탑(16), 리턴(return) 헤더(17), 지하 저수조(18), 보충수펌프(19), 보충수 탱크(21), 및 팽창수 탱크(22)를 포함한다.
여기서 상기 보충수 탱크(21) 및 팽창수 탱크(22)는 고가수조(20)로서, 사용하고자 하는 물을 건물의 옥상이나 별도로 높은 위치에 설치된 저수조에 양수하여 보관하면서, 필요시 자연압(즉, 중력)에 따라 급수하기 위하여 설치한 저수조이다.
상기 종래의 변압기 수냉각 시스템은, 상기 수순환 펌프(11)를 가동하여 밀폐식 수순환 배관(또는 변압기 냉각 순환수 밀폐계)을 순환하며, 엠티알(13)(또는 변압기의 열교환기)에서 가열된 물을 상기 웜 헤더(14)와 서플라이 헤더(15)를 통해 상기 냉각탑(16)에 공급하며, 상기 냉각탑(16)의 세류관(미도시)을 지나면서 식혀진 물이 상기 리던 헤더(17)를 통해 상기 수순환 펌프(11)로 다시 돌아오는 방식으로 동작한다.
이때 상기 종래의 변압기 수냉각 시스템은, 상기 고가수조(20)에서 공급된 급수에 의해 상기 냉각탑(16)에서 살수펌프(미도시)를 가동하여 세류관(미도시)에 분사하는 방식으로 냉각효율을 높여준다.
또한 상기 보충수펌프(19)를 통해 상기 지하 저수조(18)의 물을 상기 고가수조(20)로 공급하고, 상기 고가수조(20)는 두 개의 저수조로서 보충수 탱크(21)와 팽창수 탱크(22)로 구성되어 있다.
이때 상기 보충수 탱크(21)에서는 상기 냉각탑(16)에서 세류관(미도시)을 식힌 후 증발되는 물을 공급하며, 상기 팽창수 탱크(22)에서는 상기 리턴 헤더(17)에 낙차를 이용한 압력으로 밀폐식 수순환 배관(또는 변압기 냉각 순환수 밀폐계)을 유지시키며, 상기 밀폐식 수순환 배관의 수축 및 팽창에 따른 순환수 부피변화를 완충시키는 역할을 한다.
참고로 상기 종래의 변압기 수냉각 시스템에서, 상기 고가수조(20)의 상기 팽창수 탱크(22)는 개방형 방식으로서, 팽창수 탱크(22) 내의 수위 부족분은 상기 지하 저수조(18)로부터 보충되고, 상기 냉각탑(16)보다 높은 낙차에 의해 팽창수를 공급하는 방식이다.
그런데 상기 종래의 변압기 수냉각 시스템에서, 상기 고가수조(20)는 수냉각 배관 팽창수 및 냉각탑 살수(즉, 물을 흩어서 뿌림)용 보충수를 공급하는 용도이나, 동절기에는 물의 흐름이 거의 없는 팽창수 공급배관 및 고가수조 자체 밸브류(즉, 수위조절 밸브 및 개폐 밸브 등)가 동파되고, 또한 개방형 팽창탱크 방식에 따른 수순환 배관 내 공기 혼입으로 인해 냉각수 순환장애 발생 및 배관 부식의 원인을 제공하는 문제점이 있다. 또한, 지하 복합 변전소의 경우 고층 냉각탑 배관 및 밸브 동파 시 누수로 인한 변전소 건물의 피해가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
따라서 상기 문제점을 예방함과 동시에 더욱 효율적으로 운전이 가능하면서 유지비용 절감효과까지 뛰어난 수냉각 시스템이 필요한 상황이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 외기온도에 영향이 없는 지하 저수소실에서 밀폐형 팽창 탱크, 자동 압력 감시 제어, 및 순환수 밀폐계 밸브 세트의 구성을 통해 기존의 고가수조의 역할을 대체함으로써, 겨울철 동파 피해를 없애고 공기 혼입을 방지할 수 있도록 하는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템은, 수순환 펌프를 가동하여 변압기 냉각 순환수 밀폐계를 순환하며, 변압기의 열교환기에서 가열된 물을 웜 헤더와 서플라이 헤더를 통해 냉각탑에 공급하며, 상기 냉각탑의 세류관을 지나면서 식혀진 물이 리던 헤더를 통해 상기 수순환 펌프로 다시 돌아오는 방식으로 동작하는 변압기 수냉각 시스템의 지하 저수조실에 설치되는 복수의 밀폐형 팽창탱크; 상기 지하 저수조실의 상기 밀폐형 팽창탱크 중 하나에서 물을 냉각탑으로 직접 공급하도록 연결되는 배관; 상기 밀폐형 팽창탱크의 압력을 각기 검출하기 위한 제1,제2 압력센서부; 상기 제1,제2 압력센서부를 통해 검출된 압력 값에 기초하여, 상기 변압기 수냉각 시스템의 배관 연결 구성 요소들인 냉각탑, 밸브, 펌프, 및 인버터를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부에 의한 변압기 수냉각 시스템의 자동 제어가 불가할 경우에 대비하여, SCADA(supervisory control and data acquisition) 시스템 및 MMI(Man Machine Interface) 시스템의 연계를 통한 원격 제어를 위한 상태 정보와 제어 신호의 전송을 위한 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 냉각탑 내부의 살수펌프&팬 및 냉각수밸브를 제어하는 냉각탑 살수펌프&팬 및 냉각수밸브 제어부; 상기 냉각탑 내부의 냉각수 온도 및 살수탱크의 수위를 제어하는 냉각수 온도 및 냉각탑 살수탱크 수위 제어부; 상기 보충수펌프를 인버터 방식으로 제어하는 주 제어부; 상기 수순환펌프를 통해 순환되는 순환수의 압력 값을 설정받는 순환수 압력 범위 설정부; 및 상기 보충수펌프를 기 설정된 압력 하한치에서 기동하고 기 설정된 압력 상한치에서 정지하도록 제어하는 보충수펌프 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 냉각탑 살수펌프&팬 및 냉각수밸브 제어부, 냉각수 온도 및 냉각탑 살수탱크 수위 제어부, 주 제어부, 순환수 압력 범위 설정부, 및 보충수펌프 제어부의 기능을 통합적으로 실시할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 밀폐형 팽창탱크는, 보충수펌프 가동 시 양정능력의 효율을 증대시키고, 배관의 수축, 팽창, 및 펌프 가동에 따른 수격현상을 방지하기 위하여, 내부의 상부에 튜브를 이용한 공기층을 만들어 그 탄력성에 의해 압력의 변동을 흡수하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 밀폐형 팽창탱크에 대하여 자동으로 기 지정된 일정압력을 유지하고, 효율을 높이기 위하여, 수배관 압력 센서를 통해 검출된 압력의 변화에 따라 자동으로 보충수펌프를 구동하는 모터의 속도 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 밀폐형 팽창탱크에서 배관에 공급되는 압력이, 기존 고가수조 방식의 낙차에 해당하는 만큼의 압력으로 공급되도록 하기 위하여, 상기 밀폐형 팽창탱크에서 냉각탑을 향하여 물을 공급하는 보충수 공급 배관과 변압기 열교환기를 순환하는 냉각 순환수 배관에 물을 공급하는 배관 사이에, 냉각 순환수 밀폐계 구성을 위한 밸브류가 설치되되, 상기 밸브류는 감압 밸브, 체크 밸브, By-Pass 밸브, 스트레이너, 및 압력계가 포함된 밸브 세트인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 복수의 상기 보충수펌프를 선,후행 방식으로 동작시키되, 기 설정된 설정압력 하한치에서 기동하고 설정압력 상한치에서 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 동계 기간 시 외기에 노출되는 냉각탑 살수 공급용 보충수 배관의 동파 방지를 위하여, 보충수 공급배관의 적어도 하나 이상의 밸브를 조작하여 배관 및 밸브 내의 물을 드레인(Drain) 시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 외기온도에 영향이 없는 지하 저수소실에서 밀폐형 팽창 탱크, 자동 압력 감시 제어, 및 순환수 밀폐계 밸브 세트의 구성을 통해 기존의 고가수조의 역할을 대체함으로써, 겨울철 동파 피해가 없고 공기 혼입을 방지할 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 변압기 수냉각 시스템의 개략적인 배관 연결 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 수냉각 시스템의 개략적인 배관 연결 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 수냉각 시스템의 개략적인 배관 연결 구성을 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템(이하 본 실시예에서는 설명의 편의상, 간단히 변압기 수냉각 시스템이라고 기재할 수 있다)의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 수냉각 시스템의 개략적인 배관 연결 구성을 보인 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템은, 제1 압력센서부(210), 제2 압력센서부(220), 제어부(230), 및 통신부(240)(예 : RTU, Remote Terminal Unit)를 포함한다.
상기 본 실시예에 따른 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템은, 상기 통신부(240)를 통해 SCADA(supervisory control and data acquisition) 시스템(310) 및 MMI(Man Machine Interface) 시스템과 연계된다. 이를 통해 사용자가 본 실시예에 따른 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템을 원격으로 제어할 수도 있다.
상기 제1 압력센서부(210) 및 제2 압력센서부(220)는, 제1,제2 밀폐형 팽창탱크(101, 102)의 압력을 각기 검출한다.
상기 제어부(230)는 상기 제1,제2 압력센서부(210, 220)를 통해 검출된 압력 값에 기초하여, 도 3에 도시된 변압기 수냉각 시스템의 배관 연결 구성 요소들(예 : 냉각탑, 밸브, 펌프, 인버터 등)을 제어한다.
여기서 상기 제어부(230)는, 냉각탑 살수펌프&팬 및 냉각수밸브 제어부(231), 냉각수 온도 및 냉각탑 살수탱크 수위 제어부(232), 주 제어부(233)(인버터 제어), 순환수 압력 범위 설정부(234), 및 보충수펌프 제어부(235)의 기능을 개별적 또는 통합적으로 실시할 수 있다.
상기 제어부(230)는 본 실시예에 따른 변압기 수냉각 시스템을 자동 제어(또는 사용자에 의한 수동 원격 제어)할 수 있으며, 이를 위해 상기 통신부(240)(예 : RTU, Remote Terminal Unit)를 통해 외부의 스카다 시스템(310)과 통신할 수 있다.
예컨대 본 실시예에 따른 변압기 수냉각 시스템의 상태를 상기 통신부(240)를 통해 상기 스카다 시스템(310)에 전송하거나, 상기 스카다 시스템(310)으로부터 사용자의 제어 명령을 수신하여 본 실시예에 따른 변압기 수냉각 시스템을 원격으로 제어할 수도 있다.
이하 상기 제어부(230)를 세부적인 기능별로 구분하여 설명한다.
상기 냉각탑 살수펌프&팬 및 냉각수밸브 제어부(231)는 상기 냉각탑(16) 내부의 살수펌프&팬 및 냉각수밸브(미도시)를 제어한다.
상기 냉각수 온도 및 냉각탑 살수탱크 수위 제어부(232)는 상기 냉각탑(16) 내부의 냉각수 온도 및 살수탱크(미도시)의 수위를 제어한다.
상기 주 제어부(233)는 상기 보충수펌프(19)를 인버터 방식으로 제어한다.
상기 순환수 압력 범위 설정부(234)는 상기 수순환펌프(11)를 통해 순환되는 순환수의 압력 값을 미리 지정된 값으로(또는 사용자로부터) 설정 받는다.
상기 보충수펌프 제어부(235)는 상기 보충수펌프(19)를 기 설정된 압력 하한치에서 기동하고 기 설정된 압력 상한치에서 정지하도록 제어한다.
상기 제어부(230)는 상기 제1,제2 압력센서부(210, 220)를 통해 검출된 압력 값, 기 설정된 압력 값, 냉각수 온도, 및 냉각수 수위 등에 기초하여, 이에 대응하는 냉각탑 제어신호, 펌프(예 : 수순환펌프, 보충수펌프 등) 제어 신호, 및 밸브(예 : 수위조절 밸브 및 개폐밸브 등) 제어 신호를 출력한다.
이하 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템의 동작을 설명한다.
상기 제어부(230)는 상기 수순환펌프(11)를 가동하여 밀폐식 수순환 배관(또는 변압기 냉각 순환수 밀폐계)을 순환하며 상기 변압기 열교환기(13)에서 가열된 물을 상기 웜 헤더(14) 및 서플라이 헤더(15)를 통해 상기 냉각탑(16)에 공급한다. 이에 따라 상기 냉각탑(16)의 세류관을 지나면서 식혀진 물이 상기 리턴 헤더(17)를 통해 상기 수순환펌프(11)로 다시 돌아오게 되는 기본적인 동작은 종래의 방식과 같다.
다만 본 실시예에서는 지하 저수조실에 복수의 밀폐형 팽창탱크(101, 102)를 설치하고, 상기 밀폐형 팽창탱크 중 하나(102)를 지하저수조실에서 직접 냉각탑(16)으로 공급하는 배관에 연결하여 상기 밀폐형 팽창탱크(102) 내 튜브(air cushion)에 기본압력(즉, 수 배관에 물이 가득 찬 상태에서 작용하는 수직 압력)의 +1.5kgf/c㎡ 의 질소(또는 건조공기)를 주입함으로써 보충수펌프(19) 가동 시 양정능력(즉, 펌프가 물을 들어 올리는 높이)의 효율을 증대시키고, 배관의 수축, 팽창, 및 펌프 가동에 따른 수격현상(즉, 물의 급격한 압력 변화 현상으로서 배관을 파괴할 수 있음)을 방지할 수 있도록 한다.
여기서 상기 밀폐형 팽창탱크(101, 102)는 탱크 내 상부(윗부분)에 튜브(air cushion)를 이용한 공기층을 만들어 그 탄력성에 의해 압력의 변동을 흡수하는 구조로 형성된다.
상기 제어부(230)는 자동으로 필요한 일정압력(기본압력의+1.0kgf/c㎡)을 유지하고, 또한 효율을 높이기 위하여, 보충수펌프(19)의 기동 및 정지를 수배관 압력 센서(110)를 통해 검출된 압력의 변화 감시에 따라 자동으로 보충수펌프(19)를 구동하는 모터(미도시)의 속도 제어(즉, 주파수 속도 제어)를 수행한다.
또한 보충수 공급 배관(즉, 복수의 밀폐형 팽창탱크에서 냉각탑을 향하여 물을 공급하는 배관)과 변압기 열교환기(13)를 순환하는 냉각 순환수 배관(즉, 복수의 밀폐형 팽창탱크에서 리턴 헤더를 향하여 물을 공급하는 배관) 사이에 냉각 순환수 밀폐계 구성 밸브류(109)(즉, 냉각 순환수 밀폐계를 안정적으로 유지시키는 밸브류 구성으로서, 감압 밸브, 체크 밸브, By-Pass 밸브, 스트레이너, 및 압력계 등으로 구성된 밸브 세트)를 설치하여, 기존 고가수조 방식의 낙차에 해당하는 만큼의 압력(즉, 기본압의 +0.5kgf/c㎡)이 공급되도록 조정을 통해 안정적으로 냉각 순환수 밀폐계를 구성한다.
또한 다른 밀폐형 팽창탱크(101)를 냉각 순환수 배관에 연결 및 설치하여 수순환펌프(11) 가동 시 양정능력 증대 및 공기혼입을 원천적으로 막고 밀폐계 배관의 수축, 팽창 및 펌프 가동에 따른 수격현상을 방지할 수 있도록 한다.
상기 보충수펌프(19)는 별도의 추가 펌프 설치없이 기존의 변압기 수냉각 시스템의 고가수조 공급수용 보충수펌프 2대를 선,후행 방식으로 동작시키며, 상기 제어부(230)(또는 주 제어부(233))의 속도제어 신호(즉, 자동 주파수 속도제어 신호)를 통해 기 설정된 설정압력 하한치에서 기동하고 설정압력 상한치에서 정지하도록 제어한다.
상기 제어부(또는 주 제어부(233))는 복수의 밀폐형 팽창팽크(101, 102) 및 배관의 압력 감시 결과를 통신부(240)를 통해 스카다 시스템(310)에 전송하고, 정상 동작시에는 설정압력이 기 설정된 상,하한치에 도달 시 동작 제어신호를 출력하여 변압기 수냉각 시스템을 자동으로 제어하고(즉, 자동운전 하고), 또한 상기 제어부(또는 주 제어부(2330)의 정지(또는 고장) 시에는 스카다 시스템(310)에 의한 원격 제어를 통해 강제로 수순환 펌프(11) 및 보충수펌프(19)를 가동시킴으로써(즉, 원격 수동운전 하여), 상시 자동운전 및 비상시 원격 수동운전으로 전환이 가능하도록 한다.
또한, 동계 기간 시 냉각탑 살수 공급용 보충수 배관(즉, 외기에 노출되는 배관 부분)의 동파 방지를 위해 보충수 공급배관의 밸브(103, 112)를 조작하여(즉, 103→Colse / 112→Open) 배관 및 밸브 내의 물을 드레인(Drain) 시킴으로써, 안정적으로 냉각 순환수 밀폐계(또는 밀폐식 수순환 배관) 유지만을 위한 시스템으로 전환된다.
상기와 같이 본 실시예는 기존에 고가수조를 이용한 변압기 수냉각 시스템에서 발생할 수 있는 문제점(예 : 동절기 밸브류 동파, 수순환 배관 내 공기 혼입으로 인해 냉각수 순환장애 발생 및 배관 부식 등)을 해결하고, 또한 외기 온도에 영향이 없는 지하 저수조실에서 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력 감시 제어 장치와 순환수 밀폐계 구성밸브 세트의 구성을 통해 기존 고가수조의 역할을 대체할 수 있도록 한다. 그리고 본 실시예는 냉각탑과 연결하는 외기 노출 밸브를 최소화시켜 겨울철 동파 피해가 없고, 외기 노출에 따른 보온과 고장 대응을 위한 보온히터 및 밸브류(즉, 밸브 세트)를 감소시킬 수 있도록 하여 결제성을 향상시키는 효과가 있다. 아울러 자동 제어가 불가할 경우에도 원격 감시를 통해 원격 제어 가능한 상태로 365일 일정하고 안정적인 필요압력 유지 및 밀폐형 팽창탱크를 통해 수배관 내부 수순환의 안정성을 증대시킴으로써 변압기 수냉각 시스템의 신뢰성을 증가시키는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
210 : 제1 압력센서부 220 : 제2 압력센서부
230 : 제어부
231 : 냉각탑 살수펌프&팬 및 냉각수밸브 제어부
232 : 냉각수 온도 및 냉각탑 살수탱크 수위 제어부
233 : 주 제어부 234 : 순환수 압력 범위 설정부
235 : 보충수펌프 제어부 240 : 통신부
310 : SCADA 시스템 320 : MMI 시스템
230 : 제어부
231 : 냉각탑 살수펌프&팬 및 냉각수밸브 제어부
232 : 냉각수 온도 및 냉각탑 살수탱크 수위 제어부
233 : 주 제어부 234 : 순환수 압력 범위 설정부
235 : 보충수펌프 제어부 240 : 통신부
310 : SCADA 시스템 320 : MMI 시스템
Claims (8)
- 수순환 펌프를 가동하여 변압기 냉각 순환수 밀폐계를 순환하며, 변압기의 열교환기에서 가열된 물을 웜 헤더와 서플라이 헤더를 통해 냉각탑에 공급하며, 상기 냉각탑의 세류관을 지나면서 식혀진 물이 리던 헤더를 통해 상기 수순환 펌프로 다시 돌아오는 방식으로 동작하는 변압기 수냉각 시스템의 지하 저수조실에 설치되는 복수의 밀폐형 팽창탱크;
상기 지하 저수조실의 상기 밀폐형 팽창탱크 중 하나에서 물을 냉각탑으로 직접 공급하도록 연결되는 배관;
상기 밀폐형 팽창탱크의 압력을 각기 검출하기 위한 제1,제2 압력센서부;
상기 제1,제2 압력센서부를 통해 검출된 압력 값에 기초하여, 상기 변압기 수냉각 시스템의 배관 연결 구성 요소들인 냉각탑, 밸브, 펌프, 및 인버터를 제어하는 제어부; 및
상기 제어부에 의한 변압기 수냉각 시스템의 자동 제어가 불가할 경우에 대비하여, SCADA(supervisory control and data acquisition) 시스템 및 MMI(Man Machine Interface) 시스템의 연계를 통한 원격 제어를 위한 상태 정보와 제어 신호의 전송을 위한 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 냉각탑 내부의 살수펌프&팬 및 냉각수밸브를 제어하는 냉각탑 살수펌프&팬 및 냉각수밸브 제어부;
상기 냉각탑 내부의 냉각수 온도 및 살수탱크의 수위를 제어하는 냉각수 온도 및 냉각탑 살수탱크 수위 제어부;
보충수펌프를 인버터 방식으로 제어하는 주 제어부;
상기 수순환펌프를 통해 순환되는 순환수의 압력 값을 설정받는 순환수 압력 범위 설정부; 및
상기 보충수펌프를 기 설정된 압력 하한치에서 기동하고 기 설정된 압력 상한치에서 정지하도록 제어하는 보충수펌프 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템.
- 제 2항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 냉각탑 살수펌프&팬 및 냉각수밸브 제어부, 냉각수 온도 및 냉각탑 살수탱크 수위 제어부, 주 제어부, 순환수 압력 범위 설정부, 및 보충수펌프 제어부의 기능을 통합적으로 실시할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 하는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 밀폐형 팽창탱크는,
보충수펌프 가동 시 양정능력의 효율을 증대시키고, 배관의 수축, 팽창, 및 펌프 가동에 따른 수격현상을 방지하기 위하여,
내부의 상부에 튜브를 이용한 공기층을 만들어 그 탄력성에 의해 압력의 변동을 흡수하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 밀폐형 팽창탱크에 대하여 자동으로 기 지정된 일정압력을 유지하고, 효율을 높이기 위하여, 수배관 압력 센서를 통해 검출된 압력의 변화에 따라 자동으로 보충수펌프를 구동하는 모터의 속도 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 밀폐형 팽창탱크에서 배관에 공급되는 압력이, 기존 고가수조 방식의 낙차에 해당하는 만큼의 압력으로 공급되도록 하기 위하여,
상기 밀폐형 팽창탱크에서 냉각탑을 향하여 물을 공급하는 보충수 공급 배관과 변압기 열교환기를 순환하는 냉각 순환수 배관에 물을 공급하는 배관 사이에,
냉각 순환수 밀폐계 구성을 위한 밸브류가 설치되되,
상기 밸브류는 감압 밸브, 체크 밸브, By-Pass 밸브, 스트레이너, 및 압력계가 포함된 밸브 세트인 것을 특징으로 하는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템.
- 제 2항에 있어서, 상기 제어부는,
복수의 상기 보충수펌프를 선,후행 방식으로 동작시키되,
기 설정된 설정압력 하한치에서 기동하고 설정압력 상한치에서 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
동계 기간 시 외기에 노출되는 냉각탑 살수 공급용 보충수 배관의 동파 방지를 위하여, 보충수 공급배관의 적어도 하나 이상의 밸브를 조작하여 배관 및 밸브 내의 물을 드레인(Drain) 시키는 것을 특징으로 하는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템.
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