• 제목/요약/키워드: 절연요소

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SF6 계기용 변압기의 권선간 절연특성해석 (Insulation Characteristic Analysis of SF6 Voltage Transformer between Windings)

  • 손주완;한성진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1063-1064
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    • 2011
  • GIS에 이상전압이 흐를 때, 이를 계측하여 전력기기의 손상 및 고장을 미연에 방지하기 위해 SF6 계기용 변압기를 사용한다. 이러한 계기용 변압기는 절연 파괴가 일어나지 않도록 설계하여야 한다. 특히, 절연은 권선 부분이 중요한 구성 요소로, 권선간의 전기적 절연특성해석을 통하여 전계강도를 완화할 수 있는 절연 설계를 수행하여야 한다. SF6 계기용 변압기는 SF6가스의 유전율이 절연물에 비해 적기때문에 가스에서의 전계 집중 현상이 생기게 된다. 본 논문에서는 SF6 계기용 변압기의 권선간 절연특성해석을 수행하였다. 1차 권선과 2차 권선의 형상을 모델링하고 유한요소법을 사용하여 축대칭 2차원 전계해석을 수행한다. 이 때 발생하는 전계강도를 예측하고 최대전계강도가 발생하는 영역을 찾는다.

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3차원 전계해석법을 통한 초고압 GIS 상배치 구조에 관한 절연성능평가 (Three Dimensional Electric Field Analysis for 3-phase encapsulated Arrangement of GIS)

  • 윤정훈;정석영;최종웅;강성모;오일성;임성삼
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.60-62
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    • 2003
  • 본 연구는, 초고압 GIS(Gas Insulated Switchgear)용 GCB(Gas Circuit Breaker)의 3상 배치구조를 설계 하기 위한 상간, 대지간의 절연성능을 평가하였다. 피임펄스 전압과 상용주파 전압인가시 상간, 대지간의 절연설계 기준과 비교하여 절연설계 안전율을 고려하여 설계에 적용하였다. 수치적 전계 해석법으로 3차원 전계 해석법과 2차원 축대칭 전계 해석법을 통해 전계 강도를 비교하였으며 3차원 전계 해석법으로는 경계 요소법(Boundary Element Method)을 사용하는 상용프로그램인 coulomb을 사용하였으며, 2차원 전계 해석법으로는 유한요소법(Finite Element Method)을 사용하는 Maxwell을 통해 절연성능 평가를 하였다. 마지막으로, 전계 해석을 통해 절연설계 기준에 적합한 상배치 구조 설계를 하였다.

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진동파워를 이용한 다차원 진동절연계 해석시 절연요소의 파동효과를 고려한 등가강성화 (Equivalent Stiffness Modeling of Isolators to Consider Wave Effects in Multi-dimensional Vibration Isolation Analysis, via Vibrational Power)

  • 최규상;이호정;김광준
    • 소음진동
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    • 제9권3호
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    • pp.517-524
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    • 1999
  • Mathematical formulas for multi-dimensional isolation analysis via vibrational power transmission can be derived in a rather simple form when the wave effects of the isolators are completely neglected. With increase of frequency range of interest, however, the wave effects play a very important role and hence cannot be neglected. The formulas get involved accordingly. In this study, a method of equivalent stiffness modeling of the isolators to include the wave effects is proposed in such a way that not only the complexity of the mathematical expressions but also that of experiments of necessity can be reduced. This method is illustratively applied to a two-dimensional vibration isolation system with nonrigid source and base structures.

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유한 요소법을 이용한 PT 설계 시뮬레이션 (A Design Simulation of PT using Finite Element Method)

  • 박건호
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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    • pp.323-325
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    • 2010
  • 본 연구에서는 절연파괴가 일어나기 쉬운 변압기 1차권선의 절연내력을 향상시키기 위하여 전위분포가 일정하게 되도록 인입선 부근의 권선 배치를 최적화하는 프로그램을 작성하여 유한요소법(Finite Element Method; 이하 FEM)을 이용하여 반복 분석하였다. 우선 기존의 권선 배치에 대한 국소점의 전계 분포를 고찰한 후 전계의 최대치를 구하였다. 그리고 권선 배치를 자동화된 순환 계산형 시뮬레이터를 제작하여 적절한 분포로 교정하고 최초의 기대 함수치를 극소화하는 형상을 반복하여 추적하는 알고리즘을 이용하여 기존의 PT에 적용될 수 있도록 고압측의 권선 배치를 최적화하는 설계 기법을 개발하였다.

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유한요소법을 이용한 단발 방전의 시뮬레이션

  • 김동길;민병권;이상조
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.253-253
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    • 2004
  • 방전가공은 현재의 정밀 금형산업에서는 필수적인 가공방법이나, 공작물과 전극사이에서 방전이 발생할 때 고온고압의 플라즈마 상태에서 재료를 제거하는 메카니즘에 대한 해석은 아직도 많은 연구 대상이다. 방전가공은 기본적으로 3단계의 과정으로 구별할 수 있는데, 첫째 공작물과 전극의 간격과 기하학적 형상, 전압에 의해서 전계가 집중되어 절연체의 절연강도보다 초과하면 절연체가 이온화되어 방전이 시작된다. 둘째, 전극과 공작물이 통전이 되어 플라즈마 채널이 형성되면서 열에너지에 의하여 공작물이 용융 증발이 발생한다.(중략)

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GIS에서의 유한요소법을 이용한 전계계산 적용사례

  • 김희진;송원표
    • 전기의세계
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    • 제39권3호
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    • pp.15-20
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    • 1990
  • GIS에서의 유한요소법을 이용한 전계계산의 적용례를 기술하면 GIS의 절연성능향상 및 고신뢰성을 위해서는 정도높은 전계계산 수단이 필요하며 GIS와 같은 고전압 전력기기의 절연설계시에는 정전계계산기술을 적극적으로 활용, 고신뢰성의 중전기를 생산공급하여, 양질의 전력공급 및 계통의 안정화에 더욱 공헌하고자 한다.

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기체절연매질의 종류에 따른 절연파괴특성 분석 (Analysis on the dielectric characteristics of various insulation gases)

  • 남석호;임지혜;강형구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.106-106
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    • 2010
  • 전력기기용 기체절연매질로서 일반적인 전력기기용 절연기체로는 공기와 $SF_6$, dry air 등이 사용되고 있으며, 초전도전력기기용 절연기체로는 기체헬륨과 기체네온 등이 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 일반적인 전력기기용 절연기체로 주로 사용되는 공기와 초전도전력기기용 절연기체로 사용되는 기체헬륨의 절연특성을 구 대 평판 전극을 이용하여 비교, 분석하였다. 실험에 사용된 구 대 평판 전극은 절연실험에 의한 기계적 손상을 최소화하기 위하여 스테인레스 스틸을 이용하여 제작하였으며, 공기와 기체헬륨 각각에 대하여 다양한 구 전극의 직경과 전극간격에 대한 절연실험이 수행되었다. 이러한 두 기체의 절연실험 결과를 분석하기 위하여 유한요소해석법을 사용하였다. 본 연구를 통하여 기체의 절연파괴특성은 절연기체의 최대전계에 대한 함수로 표현될 수 있다는 것을 알 수 있었으며, 절연파괴 특성 분석을 통하여 절연기체의 종류에 따른 다양한 전력기기의 절연설계법을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구결과는 일반 전력기기뿐만 아니라 초전도전력기기의 절연설계법 확립에 도움이 될 것으로 기대된다.

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회전강성 최소화를 위한 절연요소의 형상 설계 (Shape design for viscoelastic vibration isolators to minimize rotational stiffness)

  • 오환엽;김광준
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 추계학술대회논문집
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    • pp.343-347
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    • 2008
  • Design of shape for visco-elastic vibration isolation elements, which are very cost-effective and so popular in many applications is frequently based on experiences, intuitions, or trial and errors. Such traditions in shape design make it difficult for drastic changes or new concepts to come out. In this paper, both topological method and shape optimization method are combined together to find out a most desirable isolator shape efficiently by using two commercial engineering programs. ABAQUS and MATLAB. The procedure is divided into two steps. At the first step, a topology optimization method is employed to find an initial shape. where density of either 0 or 1 for finite elements is used for physical realizability. At the second step, based on the initial shape, finer tuning of the shape is done by boundary movement method. An illustration of the procedure will be presented for a mount of an air-conditioner compressor system and the effectiveness will be discussed.

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절연유체 내 2상유동을 고려한 뇌임펄스 응답 유한요소해석 (Lightning Impulse Response with Two-Phase Flow in Dielectric Liquid by Using Finite Element Analysis)

  • 이호영;이종철;이세희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1521-1522
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    • 2011
  • 뇌임펄스에 의한 절연유체 내 절연파괴 현상은 스트리머 채널에서의 유체유동과 기체유동이 동시에 발생한다. 스트리머 개시와 동시에 발생하는 기포들은 절연파괴에 직접적인 영향을 미치며 이를 모의해석하기위해서 2상유동이 고려되어야한다. 2상유동이 고려된 뇌임펄스 응답 유한요소해석은 전계에 의한 푸아송 방정식과 전자, 양이온, 음이온에 대한 전하연속방정식으로 구성되며 전계 방출과 열전자 방출효과를 경계조건으로 부여하였다. 기체 전리현상은 타운젠트 이론을 도입하였으며, 유체 전리현상은 제너 이온화 모델을 도입하여 수학적 모델링을 통한 2상유동으로 결합하였다. IEC standard #60897의 표준규격에 따라 침-구형 전극을 설계하였고 2차원 축대칭 간략화모델에 적용하여 실험적 결과와 비교분석함으로써 신뢰할 수 있는 수치해석기법이 제시되었다.

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회전강성 최소화를 위한 절연요소의 형상 설계 (Shape Design for Viscoelastic Vibration Isolators to Minimize Rotational Stiffness)

  • 오환엽;김광준
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.1250-1255
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    • 2008
  • Design of shape fur visco-elastic vibration isolation elements, which are very cost-effective and so popular in many applications is fi?equently based on experiences, intuitions, or trial and errors. Such traditions in shape design make it difficult for drastic changes or new concepts to come out. In this paper, both topological method and shape optimization method are combined together to find out a most desirable isolator shape efficiently by using two commercial engineering programs, ABAQUS and MATLAB. The procedure is divided into two steps. At the first step, a topology optimization method is employed to find an initial shape, where density of either 0 or 1 for finite elements is used fur physical realizability. At the second step, based on the initial shape, finer tuning of the shape is done by boundary movement method. An illustration of the procedure is presented fur a mount of an air-conditioner compressor system and the effectiveness is discussed.