HVDC Light는 300MW에 이르는 전력을 가지고 있는 아불 성형된 DC Cable과 Voltage Source 컨버터에 기반을 둔 가장 최근의 HVDC 기술이다. HVDC Light 컨버터는 IGBT(Insulated Gate bi-polar Transistor)와 유효전력과 무효전력 사이의 고속 컨트롤을 위한 PWM(펄스 폭 변조)의 기능을 가지고 있다. HVDC Light 케이블은 압출 성형된 폴리머의 절연을 가진 케이블이며 직류 전압을 위해 특별히 개조되었다. 전력 범위 내에서 HVDC Light 컨버터와 케이블은 지중 또는 해저 송전 등에서도 송전전력을 위해 훌륭하게 조합될 수 있었다. 본 원고는 실제의 케이스로부터 얻은 경험지식으로, HVDC Light 기술의 조합을 사용해 해결된 문제점을 소개하고, HVDC Light의 장점을 설명하였다.
전력계통망 및 수용가는 다양한 형태의 전력케이블 및 전력선이 연계된 분 배전망을 형성하고 있다. 특히, 이렇게 구성된 분 배전망은 하나의 전력계통으로서 연계된 전력망을 형성하고 있으며, 이를 전력선통신의 인프라로 활용할 수 있다. 최근 들어, 전력선통신 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 계통에 연계된 부하와 분기선로 그리고 매질의 특성에 따라 통신환경이 달라진다. 특히 전송 주파수에 따른 신호의 감쇠, 연계된 부하의 종류와 이들 부하로 인한 잡음원의 유입 및 전송신호의 왜곡 등이 주요한 채널환경 요소이다. 본 논문에서는 상기 나열한 한계점을 극복하기 위한 대안으로 전력선 및 케이블의 매질특성을 평가하고, 이에 따른 전송신호의 영향을 분석, 연계된 다양한 부하들의 변동에 따른 통신환경의 변화 영향 그리고 통신성능에 미치는 영향을 분석하였으며, 또한 전력 케이블 및 선로의 특성과 부하변동 특성을 반영하여 구내용 전력케이블 기반의 UWB(Ultra Wide Band) 통신용 채널 환경을 모델링하는 방안을 제안하고자 한다.
국내의 지중케이블 시스템은 1970년대 154kV급 OF케이블이 도입된 이래로 현재까지 345kV급 OF/XLPE 케이블을 이용한 지중송전선로가 운영 중에 있으며, 도심지역의 전력공급을 위해 지중송전선로의 건설비중이 점차 증가하고 있다. 그러나 지중송전 계통에서 고장발생시 사회적 파장이 크고 가공송전선로에 비교할 때 복구에 대단히 많은 시간과 비용이 소요되므로 설비의 안전운전 및 장기신뢰성의 확보가 반드시 필요하다. 따라서 지중송전계통의 현장 조건을 고려한 실증시험장 구축의 필요성이 대두되어, 한국전력공사에서 정부의 인프라구축 지원사업으로 초고압 지중케이블에 대한 국제품질 공신력 확보 및 최적운영기술을 확보하기 위하여 장기 신뢰성 시험이 가능한 설비와 국제적 규모의 실증시험장을 구축하였다. 아울러 2011년 3월에는 ISO/IEC 17025에 따른 국제공인시험기관 자격을 취득하여, 국내외에서 제작되는 초고압 케이블에 대한 국제 공인시험이 가능하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 한국전력공사 고창전력시험센터 내에 구축된 지중케이블 시험장 및 장기신뢰성 시험설비에 대한 소개와 더불어 국제표준에 따른 공인시험방안과 현재까지 지중케이블 시험장에서 수행된 케이블 시험에 대하여 소개하고자 한다.
계측 및 정보기술의 발달로 지하전력구 내에 설치된 송전 케이블에 대한 감시를 위해 다양한 기술을 활용하여 감시시스템을 구축하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 대표적인 방식으로 광섬유를 이용하여 전력케이블의 온도를 측정하는 방식이 있으며 이러한 방식의 궁극적인 목적은 전력케이블의 온도를 측정하고 과열개소를 실시간으로 파악하는 것이다. 그러나 이러한 시스템을 구축하기 위해서는 케이블을 설치하고 고가의 감시 장치를 설치, 운영해야 하는 어려움이 있다. 본 연구에서는 설치비용을 최소화할 수 있도록 무선 통신을 기반으로 하는 감시시스템을 고려하였다. 본 연구에서는 저가형 저전력 무선센서노드를 이용하여 케이블의 표면온도를 측정하고 이를 감시할 수 있는 무선감시시스템을 개발하였다.
HVDC 케이블은 장거리 전력전송, 국가간 계통연계, 비동기 전력계통연계, 전력의 시장화에 따른 전력공급 제어 필요에 따라 세계적으로 널리 사용되고 있다. 국내에서는 현재 유일하게 제주-해남간 180kV HVDC 해저케이블이 운영 중에 있으며, 향후 제주도의 안정적인 전력공급을 위하여 2011년에 제주-육지간 250kV HVDC 해저케이블이 추가로 건설될 예정이다. 그래서 HVDC 해저케이블의 신속 정확하게 안정적이고 신뢰성 있는 운영을 위해서 국내에서 자체 개발한 HVDC 해저케이블에 대한 장기과통전 시험에 대한 평가 및 절차가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 HVDC 해저케이블의 장기과통전 시험평가를 위하여 전기적 시험은 CIGRE에서 권고하고 있는 Electra 189, 219에 근거하고 기계적 시험은 IEC 60055-1, Elecrta 171에 근거하여 기술하고자 한다.
충북 진천군 초평면 용정리에 위치하고 있는 넥상스코리아는 2001년 대성전선과 전력케이블 전문 기업인 넥상스그룹이 합병하면서 설립된 외국인 투자기업이다. 주요생산품으로는 전력케이블, 동통신케이블, 광통신케이블 및 자동차전선을 생산하고 있으며, 안전을 최우선으로 근로자의 건강은 물론 친환경제품생산으로 글로벌 기업으로 도약해 나가고 있다.
LP 레코더로 부터 음향신호를 검출하는 MM 카트리지와 포노 앰프의 연결 케이블의 기능을 분석하고 평탄 주파수 특성을 위한 최적 길이를 결정하였다. RG-58 동축 케이블이 MM카트리지 연결에 적합함을 보이고 OP-amp로 RIAA 필터를 구성하고 케이블 길이에 따른 음색변화를 확인하였다.
본 논문은 '해남-제주간 연계선로 중 지중에 매설된 육상 구간의 HVDC 전력케이블의 정확한 매설경과지 정보 획득'을 목적으로 '해저케이블 탐지 시스템'을 HVDC 전력케이블 육상구간에 적용하여 HVDC 시스템 연차점검 기간 중 #1, #2 연계선로 휴전기간을 이용하여 육상구간 4.2km 2회선 전 구간에 대하여 매설위치 탐지를 실시한 결과를 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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