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An Analysis and Optimum Design of o Neutral Line Harmonics Eliminating Reactor

중성선 영상고조파 저감용 특수 Reactor 최적설계 연구

  • 신판석 (홍익대학교 전기공학과) ;
  • 정교범 (홍익대학교 전자전기공학과) ;
  • 김한들 (홍익대학교 대학원 전기공학과) ;
  • 김철 (홍익대학교 대학원 전기공학과)
  • Published : 2006.06.30

Abstract

In the modem power distribution systems, there are lots of zero-phase current harmonics in the neutral power line due to much usages of the controlled switching devices, various semiconductor power converting systems, OA(Office Automation) equipments, PC etc. In order to minimize the current harmonics a zero-phase neutral line current eliminating reactor (NHER) is designed and analyzed its performance using the finite element program. For the design of NHER a program is developed using C++ program. To verify the program a case model(380/220[V], 200[A]) is designed and analyzed by the developed program. As the results of the optimal design, the core loss is reduced by 26[%] with eliminating of the current harmonics. Especially the ninth harmonics is much reduced as compared with the others. When the design of NHER is adapted to the load of the power system, the eliminating effect and efficiency of the device will be much better

관례의 전력계통에서는 스위칭 컨트롤러, 반도체 전력변환 설비, 사무 자동화 기기, PC 등으로 인하여 중성선에 많은 양의 영상 고조파가 발생하게 된다. 이러한 중성선 영상 고조파 전류를 줄이기 위하여 리액터의 일종인 NHER (Neutral-line Harmonics Eliminating Reactor)를 설계하고 해석하는 연구를 수행하였다. C++프로그램을 활용하여 NHER의 설계프로그램을 개발하였고, 설계프로그램을 확인하기 위해 380/220[V], 200[A]의 모델을 적용하여 설계 및 해석하였다. 최적화 설계 결과 철손이 26[%] 저감되었고, 특히 9 고조파는 다른 고조파에 비하여 크게 감소하였다. NHER을 설계할 때에는 실제 적용되는 부하의 영상고조파나 효율 등을 고려하면 더 좋은 결과가 나올 것이다.

Keywords

References

  1. Chmg-Won Kang, 'The development of a neutral zero-sequence current harmonics eliminating device in elctric power distribution systems', Master's Thesis, Hong-lk University, February 2002
  2. Chul Kim, Han-soo Kim, Han-deul Kim, Pan-Seck Shin, 'A Desinn and Analysis of a Neutral Line Harmonics Eliminating Reactor', Proceedings of the KIEE EMECS autumn annual Conference 2004, pp. 52-54, Octcoer
  3. Willam M.Flanagan, 'Handbook of transformer design & applications', McGraw-Hill, Inc. pp. 7.16-7.44, 1992
  4. Hyuk-Jin Song and Pan-Seck Shin,' Shape Optimization for Stator Pole of Universal Motor using FEM and Evolution Strategy', Proceeding of the Compumag Conference on the Computation of Electromgnetic Fields, pp. 192-193, November 1999