가공송전선의 접지는 주로 내뢰설계에 그 목적이 있지만 전력계통의 안정도, 전력계통의 고장검출과 철탑주변의 접촉전압 및 보폭전압에도 영향을 미치고 있는 것이 사실이다. 특히 전력계통에서 지락사고가 발생할 경우 지락전류가 송전철탑에 시설되어 있는 가공지선과 대지로 분류하는 정도에 따라 지락지점에서의 대지전위 상승이 크게 좌우된다.
Pspice을 사용하여 IGBT의 게이트 드라이브의 동작과 시스템의 단락에 의한 Fault 발생시 IGBT를 보호하기 위해서 밀러 효과에 의한 전류를 게이트 저항을 통하지 않고 이미터로 흐르게 하여 게이트 전압의 상승을 줄여주는 방법을 제안하고 게이트 전압을 낮게 클램핑하는 방법과 비교하였다.
일반적으로 전력 품질을 저하시키는 여러 문제들 중에서 가장 빈도가 높고 민감한 부하를 가지고 있는 수용가에 많은 영향을 주고 있는 것이 순간적인 전압상승(voltage swell)과 전압 강하(voltage sag)인데, 순간 전압 강하는 짧은 시간 동안 공급 전압의 크기가 줄어드는 것으로 대부분 인접한 배전 선로에서의 사고가 그 원인으로 작용한다. 이러한 순간 전압 강하는 제조공정의 제어를 위한 자동화 기기 등의 오동작이나 작업정지 등의 문제를 유발하여 경제적으로 큰 손실을 일으키게 되는데 이러한 순간 전압 강하의 문제를 해결하기 위한 대표적인 전력 전자 기기로는 일반적으로 동적 전압 보상기(Dynamic Voltage Restore: DVR)가 있다. 본 논문에서는 새로운 3상 Quasi Z-소스 DVR을 제안하였다.
팁 간격의 크기가 냉각탑용 축류팬의 성능과 누설 유동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 서로 다른 2가지 팁 간격을 가진 경우에 대해서 점성유동을 해석하였다. 케이싱 내에서 작동하는 축류팬 주위의 유동을 연속방정식, Navier-Stokes 방정식 등을 지배방정식으로 사용하여 수치해석 하였다. 난류유동에 나타나는 레이놀즈 응력은 ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하여 계산하였다. 전체적으로 H형 격자계를 사용하였으며, 팁 주위의 유동을 해석하기 위해서 팁 영역 주위에 부분적으로 조밀한 격자를 두었다. 팁 간격이 증가하면 누설 유동의 증가로 인한 유동 손실의 증가로 전압상승과 수력효율이 감소하였다. 팬 직경에 대한 팁 간격이 0.4%에서 1.0%로 증가하면 전압상승 값이 약 10% 정도 감소하였으며, 수력효율은 약 3% 정도 감소하였다. 팁 간격이 팁 근처 날개 주위의 압력에 미치는 영향을 보면, 팁 간격이 증가하여 누설 유동이 증가하면 흡입면과 압력면의 압력차가 전연 부근에서 감소함을 알 수 있었다. 누설 와류의 중심은 코드를 따라서 흡입면으로 부터 떨어져 나가면서 형성됨을 알 수 있었다. 누설 와류의 위치를 보면 팁 간격이 증가하면 와류 중심의 위치가 흡입면 쪽으로 이동하고, 흡입면에서 떨어진 거리도 날개 후반부에서 증가 폭이 커지는 포물선 형태로 증가함을 알 수 있었다.
현재상용화 되어 있는 AC PDP는 Ne, Xe 혼합가스를 주로 사용한다. Xe gas의 비율이 높아짐에 따라 PDP의 휘도와 효율은 상승하지만 그와 동시에 방선 전압도 함께 상승하여 이 분야의 연구가 요구된다. 그래서 우리는 Ne gas를 버퍼 가스의 사용하괴 Xe gas를 0${\sim}$15%, Kr gas를 0${\sim}$50% 비율의 첨가하여 패널의 방전 개시 전압, 방선 유지 전압, 방선 마진, 휘도, 효율을 측정하였다. 그 결과 방선 개시 전압이 같고 효율이 각각 2.93[Im/w], 3.23[Im/w]인 Xe10%+Kr20%, Xe5%+Kr40%와 같은 최적의 3원 가스조합을 찾아내었다. 또한 Xe gas와 Kr gas의 합이 40%일 때 효율이 가장 좋아지는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서는 능동 클램프 회로를 이용한 위상천이 풀-브리지 컨버터(Phase-shift Full-Bridge Converter)의 스위치 제어 방법을 제안한다. 기존의 위상천이 풀-브리지 컨버터는 2차측 정류 스위치에서 스파이크 전압이 발생하며, 순환 전류(Circulating current)로 인한 도통 손실이 발생하는 단점을 지닌다. 위의 문제를 극복하는 회로로서 2차 측에 능동 클램프 회로를 적용하는 방법이 연구되었다. 하지만, 낮은 부하에서 클램프 커패시터의 전압이 상승하여, 2차 측 소자의 전압 스트레스가 증가하고, EMI 문제가 발생되는 단점을 지닌다. 본 논문에서는 위상천이 풀-브리지 컨버터의 2차 측에 능동 클램프 회로 및 동기 정류 스위치(Synchronous rectifier switch)를 적용하여, 클램프 커패시터의 전압 상승을 억제하는 해결 방안을 제시하며, 능동 클램프 회로의 스위치 제어 방법을 제안한다. 또한, 회로의 구조, 동작 원리 및 스위치 제어 방법을 설명하고, 모의 실험을 수행하여 타당성을 검증한다.
본 논문은 40 kV 나노초 펄스발생을 위한 모듈형 solid-state Marx modulator(SSMM) 설계에 대해 기술한다. 가속기 및 플라즈마 어플리케이션과 같은 다양한 응용분야에 요구되는 전압 및 전류 사양을 만족시키기 위해 10 kV(출력 전압), 50 ns(펄스폭), 20 ns(상승&하강 시간), 100 kHz(반복률)의 사양을 만족하는 단위모듈기반으로 모듈형 설계를 제안한다. 독립적인 제어가 가능한 4개의 단위모듈을 기반으로 제안된 SSMM은 임의의 출력 파워 및 임피던스를 만족시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 예를 들어, 모든 단위모듈의 위상을 같게 했을 때 출력전압을 증가시킬 수 있으며 각 모듈의 위상을 지연하였을 경우는 펄스의 반복률을 크게 높일 수 있다. 개발된 SSMM은 직렬 스택 MOSFET의 스위칭 성능을 향상시키기 위해 게이트 구동 회로는 동기 신호와 구동 전력을 제공하는 1 턴 변압기로 설계되었다. 출력 펄스의 폭과 하강시간을 최소화하기 위해 다이오드 대신 기생 커패시턴스에 저장된 에너지를 빠르게 방출하는 액티브 풀다운 회로가 적용되었다. 또한, 출력 펄스의 빠른 상승을 달성하기 위해 게이트의 라인 인덕턴스를 최소화하고 모든 게이트 신호의 동기화는 필수적이다. 개발된 ns급 펄스전원장치는 단위모듈을 기반으로 최대 펄스전압이 40 kV 까지 출력이 가능하며 이에 대한 상세설계 및 구현은 실험결과를 바탕으로 검증한다.
본 논문에서는 400Hz 항공기용 3상 4선식 인버터의 전압 제어에 대해 연구하였다. 시스템에서 불평형이 발생하면 중성선 전류가 증가하며 이에 따라 출력전압 불균형 및 왜곡 증가 등 시스템에 심각한 문제를 발생시킨다. 전압의 크기를 제어해주는 RMS 제어의 경우 불평형 발생 시 전압의 크기는 정상적으로 제어가 가능하지만, THD가 상승하여 전력의 품질이 저하될 수 있다. 다른 제어 방식인 비례 공진(PR) 제어는 순시적으로 제어를 함으로써 전압의 크기뿐만 아니라 위상차 및 THD 감소 등의 향상된 전력 품질을 기대할 수 있다. 두 제어방법의 비교는 시뮬레이션 및 실험을 통해 수행하였으며, 두 제어방법 불평형 발생 시 모두 전압의 크기 오차가 3% 이하로 정상적으로 제어하는 것을 확인하였고, THD는 RMS 제어에 비하여 PR 제어의 결과가 2% 감소하는 것을 확인하였다.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.19
no.1
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pp.71-78
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2008
In this paper, The voltage waveshapes and the lightning parameters such as peak voltage, rise time, decay time and steepness of the front wave were statistically anal zed from the lightning-induced voltages measured on subscriber telecommunication line by lightning. Induced voltage measurement system to measure and collect the lightning-induced voltages in several regions of Korea was developed and installed in several sites. The distributions of lightning-induced voltages for Tears, regions and seasons were analyzed.
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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v.8
no.5
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pp.435-441
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2003
Dynamic Voltage Restorers (DVR)s are known as the best effective and economic means to compensate for voltage sags and swells. This paper proposes a novel method to generate reference voltages synchronized with the grid whether the line voltages are distorted by a fault or not. The proposed reference wave generator (RWG) looks for the original wave forms from the corrupted line voltages and synthesizes the expected positive sequence reference waves for DVRs. There is no transient problem on the generated reference waves when the line voltages are distorted by the fault.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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