• 제목/요약/키워드: 전기-열해석

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전력설비용 Polyethylene Film의 열자극 표면 전위법에 의한 공간전하에 측정에 관한 연구 (The Study on the Measurement of Space Charge of Polyethylene Film for use in Power Equipment by TSSP Method.)

  • 국상훈;이경섭
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제4권4호
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    • pp.68-78
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    • 1990
  • 절연파괴의 원인이 되는 절연체중의 공간전하의 여러 특성을 정량적으로 측정하였다. 전극에서의 주입전하가 트랩되어 주로 공간전하를 형성하는 것을 확인하였다. TSSP측정법으로 컬렉팅 전위를 결정하고 바이어스의 시간, 전압, 온도에 따른 공간전하 변화량을 측정하여 공간적 분포의 깊이를 조사하였다. 그리고 정상상태에 있어서 모델과 해석과 시험 결과가 비교적 잘 일치함을 발견하였다.

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발전소 효율을 높이기 위한 A/H AUTO SEAL 분석 및 시뮬레이션 (The Analysis of Power Plant Air Heater Auto Sealing)

  • 오영일
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.263-266
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    • 1999
  • 국제적으로 에너지관련 연구는 매우 비약적인 발전을 해가고 있다. 전기 에너지쪽을 살펴보면 발전소의 전기생산량은 호기당 나날이 늘어만 가고 있고, 이 호기당 전기 생산량은 터빈 또는 보일러의 금속의 재질의 한계성 때문에 열이나 압력등이 일정 수준이상으로 올라가기가 힘들다. 요즘은 이런 이유 때문에 단위기기 효율 향상이나 주변기기 효율 높혀서 궁극적으로 전체 효율을 높이는데 연구의 초점을 돌리고 있다. 발전소 Air Heater Auto Seal은 연소가스를 이용한 보일러내 연소용 공기의 온도를 높이는 장치이다. 발전소 효율의 중대한 영향을 미치는 A/H Sealing의 갭을 효과적으로 조정하여 발전소 효율을 극대화하는 방법에 관해 이론적 해석 및 시뮬레이션을 하고져 한다.

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전압 및 주파수 변화에 따른 저압 콘덴서 열 분포 해석 (Analysis for Thermal Distribution of Low-voltage Condenser by the Variance of Voltage & Frequency)

  • 김종겸
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.43-49
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    • 2010
  • 콘덴서는 유도성 부하의 늦은 역률 보상으로도 사용되며, 비선형 부하에서 발생하는 고조파를 저감하기 위해 리액터에 직렬로 연결하여 사용되기도 한다. 전압, 전류의 증가와 열의 발생은 콘덴서 수명에 많은 영향을 준다. 전압이 증가할 경우 전류가 증가하고, 주파수의 증가도 전류의 증가로 이어지기 때문에 전압과 주파수의 증가는 바로 열의 증가로 콘덴서 절연에 스트레스로 작용하여 고장의 원인을 제공할 수 있다. 본 연구에서는 전압의 크기와 주파수를 변화시킬 경우 콘덴서에서 발생하는 열의 분포도를 열화상 카메라로 측정하였다. 측정결과 전압과 주파수의 증가는 높은 열을 발생시켜 콘덴서의 수명을 단축시키는 요소로 작용함을 확인할 수 있었다.

고온열을 이용한 고온수증기전기분해장치(HTSE)에 의한 수소생산 특성에 관한 전산유체해석적 연구 (A CFD Analysis Study on the Characteristics of Hydrogen Production by High Temperature Steam Electrolysis(HTSE) Using High Temperature Heat)

  • 한원희;최정식;윤석훈;윤두호;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.419-427
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    • 2011
  • 고온수증기전기분해(HTSE) 장치의 수소생산 및 열 화학적 특성을 파악하고자 COMSOL $^Multiphysics^{(R)}$를 사용해 2차원 정상상태 수치해석을 실시하였다. 계산을 위한 주요 파라메터로는 작동전압, ASR(Area-specific Resistance) 및 유입가스의 온도와 압력 등이다. 해석결과 1.2454 V에서 Thermal-neutral Voltage가 나타나고, 작동 전압이 증가함에 따라 Cell의 내부 온도가 단조 증가하는 것이 아니라 Thermal-neutral Voltage를 기준으로 낮은 전압에서는 Cell의 온도가 감소하고, 높은 전압에서는 Cell의 온도가 증가하였다. 또한, ASR 값이 증가함에 따라 Cell 내부의 온도는 하강하고, 수소생산율도 낮아지는 경향을 보였다.

가정용 연료전지 시스템의 열관리 해석을 위한 시스템 운전 모델 개발 (A System Simulation Model of Proton Exchange Membrane Fuel Cell for Residential Power Generation for Thermal Management Study)

  • 유상석;이영덕;안국영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권1호
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    • pp.19-26
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    • 2010
  • 이온교환막 연료전지는 전세계적인 에너지 고갈 문제와 온실효과에 대한 대응책의 하나이다. 특히, 이온교환막 연료전지는 전기화학반응에 의해 전기를 생산함과 동시에 열을 발생하기 때문에 가정용으로 적용하기에 적당하다. 가정용 연료전지의 열관리 목적은 연료전지가 최적조건에서 운전할 수 있도록 적절히 온도를 제어해 주는 것으로, 본 연구에서는 부하 변화 시 가정용 연료전지 시스템의 응답 특성과 열관리 특성을 알아보기 위한 해석 모델을 개발하였다. 열관리 해석 모델은 연료전지의 온도를 조절하기 위한 펌프와 열교환기로 구성된 1차측, 주택에 온수를 공급하기 위한 탱크와 펌프 계통의 2차 측으로 구성되었다. 부하를 순차적으로 증가시킬 때와 감소시킬 때를 구분하여 열관리 계통의 응답특성 을 확인하였다. 결과적으로 탱크의 초기 승온에 많은 시간이 소요되기 때문에 부하를 다단으로 오랜 시 간 동안 서서히 증가시키면서 시스템 응답 특성을 확인하였다. 또한, 본 연구에서는 가정용 연료전지의 부하 변화시의 열관리 특성을 고려한 운전 전략에 대해서도 조사하였다.

배터리 모듈 노화에 따른 전기적 특성 및 열 거동 변화 특성 분석 연구 (A study on the change of electrical and thermal characteristics for battery module by aging)

  • 박성윤;이평연;김종훈;박성백;김영미
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.178-179
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    • 2019
  • 최근 다양한 어플리케이션에서 리튬 이온 배터리가 사용됨에 따라 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 전기 자동차(Electric Vehicles; EVs) 및 에너지저장장치(Energy Storage Systems; ESSs) 등의 개발로 대형 배터리 시스템이 요구되고 있으며, 이의 해석이 요구되고 있다. 본 논문에서는 18650 원통형 셀로 구성된 14S20P 배터리 모듈의 노화에 따른 전기적 특성 및 열 거동 변화를 분석하였다.

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CFD를 이용한 환경친화형 전력용 변압기의 열유동해석 (Thermal Fluid Flow Analysis of Environment-Friendly Power Transformer Using CFD)

  • 김지호;김종왕;권동진;우정욱;구교선;이향범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.924-925
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    • 2011
  • 본 논문에서는 환경친화적이고, 인화점 및 발화점이 높아 화재의 위험도가 낮은 식물성 절연우를 기존 변압기의 광유를 대체로 사용하기 위한 열적 특성을 열유동해석을 이용하여 온도분포를 수치해석을 통하여 예측하였다. 해석모델로는 154kV 급 단상 내철형 유입자냉식 변압기를 대상으로 CFD 해석을 수행하였으며, 광유와 식물성 절연유는 부하의 변화에 따른 온도특성을 파악하는 동시에 핫스팟(hot spot)을 예측하였다. 본 논문은 변압기를 3차원 모델링하여 유동 및 온도 분포를 해석한 결과, 변압기의 내부 온도 및 핫스팟 추적에 대하여 변압기의 수명에 대한 예측이 가능하며, 식물성 절연유를 사용한 전력용 변압기 온도 분포 해석결과는 식물성 절연유의 적용 및 냉각 설계 변경에 기초자료롤 활용될 것이다.

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파퍼식 가스 차단기의 열적 파괴 영역에서의 차단성능 해석 (Analysis of Interrupting Performance for Puffer GCB during the Thermal Failure Period)

  • 김홍규;이병윤;박경엽;박순규;이봉희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.691-693
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    • 2002
  • 본 연구에서는 전류 영점 직전까지의 대전류 구간에서의 열가스 해석을 수행하여, 그 결과와 과도 회복 전압에 따른 아크 후 전류를 계산하여, 아크 후 전류의 0으로의 수렴 여부를 이용하여 열적 파괴 영역에서의 차단성능을 평가한다 아크 후 전류는 유동해석을 통해 구하여진 극간의 온도분포로부터 계산된 아크 저항과 과도인가회복 전압을 이용하여 계산된다.

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몬테카를로 기법을 이용한 전압안정도 여유산정에 관한 연구 (A Study on Compulsion for Voltage Stability Margin Using Monte-Carlo Simulation Method)

  • 문현호;신명철;차재상;최상열
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.441-443
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    • 2005
  • 종래의 대규모계통에서 전압안정도의 여유판별을 시행 할 경우 수식적 접근법을 이용한 해석 방법이 사용되어 왔다. 하지만, 이러한 수식적 해석 방법들은 실제 계통에 적용할 경우 상태변수가 많아지고 계산식이 복잡해짐에 따라 많은 계산과정과 시간이 소요되는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 전압안정도의 여유판별을 빠르고 정확하게 해석하기 위하여 난수를 이용한 확률적 접근방식의 하나인 몬테카를로 기법을 전압 안정도의 여유계산 방안으로 제시 하고자 한다.

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변압기 외함 자계손실/온도상승 계산 및 실증시험 (Calculation of Loss/Temperature rise for Tank-wall of Transformer and Field-test)

  • 김동현;김창욱;박성원;최명준;서흥석;박상봉
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.925-926
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    • 2007
  • 전자계 및 열/유동 해석 프로그램을 활용한 수치해석적 방법으로 변압기 외함의 자계손실과 온도상승을 계산하는 경우, 많은 시간이 소요되기 때문에, 설계 또는 고객 요구시 신속한 대응이 어렵다. 따라서 3차원 간이 계산법을 정립하여 신속 정확한 해석적 방법으로 접근할 필요가 있었다, 본 연구에서는 권선의 누설자속에 의해 발생하는 변압기 외함의 자계손실을 계산하고 이에 따른 온도상승을 추정하고자 하였다. 또한, 실제 변압기의 온도상승 시험을 통해 온도상승 계산 결과의 정확성을 검증하고자 하였다.

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