• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.131-141
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• 2007

본 논문에서는 병렬 인버터를 통한 고조파 보상은 물론 직렬 인버터로 전압강하 보상 및 부하불평형 문제도 해결할 수 있는 보상설비에 대하여 특성을 분석하였다. 제안하는 설비의 구조와 제어방법을 제시하고, 제어방법의 효과를 검증하기 위하여 전기철도 급전시스템과 보상설비를 모델링하여 모의계산을 수행하여 그 결과를 제시하였으며, 본 논문에서는 기존의 급전선로 전압강하 보상시스템의 단점을 보완하기 위해 DC-Link를 공유하는 직렬과 병력형 인버터를 Scott 변압기 2차 측의 T상과 M상에 두어 다양한 보상 특성을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 급전선로의 전기차로 인해 발생하는 고조파전류를 병력인버터를 통해 제거하여 154[kV] 3상 모선으로의 유임을 차단하게 된다. 또한 모선의 선간단락, 일선지락 등의 사호로 발생되는 급전선로의 순간전압강하 혹은 순간전압상승 등을 보상하여 지속적인 전압공급을 가능하게 됨을 확인하였다. 더불어 철도의 기동 등으로 인한 순간적인 전압의 강하에 있어서도 직렬인버터를 통한 보상으로 인해 전압의 지속적인 유지를 확보할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서는 이러한 다양한 보상동작을 수행한 수 있는 제안된 시스템의 동작을 PSCAD/EMTDC를 통해 검증하였으며, 향후 시스템 제작에 따른 특성분석에 용이하게 적용될 것으로 보인다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.113-120
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• 2007

본 논문은 TN-C-S계통에서 중성선 겸용 보호도체(PEN도체)의 단선고장시 감전의 위험성 및 보호대책에 관한 것으로 PEN도체의 단선고장시 노출도전성 부분의 접촉전압을 줄이기 위하여 전원측 접지저항과 수용가 추가접지 저항에 따른 PEN도체 단선시 노출도전성 부분에 나타나는 접촉전압을 실험적으로 조사하였다. 그 결과 TN-C-S 계통으로 공급되는 설비에 대하여 등전위본딩은 중요한 요건이다. 수용가의 인입구에 추가접지를 하는 것은 PEN 도체의 단선시 노출도전성 부분에 나타나는 접촉전압을 저감시키는 방법 중의 하나이다. 접촉전압을 안전전압 50[V]이하로 제한하는데 필요한 추가접지의 접지저항은 부하용량과 고장회로정수에 의하여 정해진다. 또한 부족전압계전기는 TN-C-S계통에서 PEN도체의 단선고장을 검출할 수 있는 적절한 해결방안이 될 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.84-93
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• 2007

주상변압기는 고객에게 직접 전력을 공급하는 설비로서 전력공급의 안정성확보를 위한 중요한 기자재 중 하나이다. 하지만 제조결함에 의한 3년 이내의 초기고장 또는 13년이 초과 사용한 후의 열화고장이 빈번히 발생하고 있어 변압기 품질분석을 통한 신뢰성이 개선된 주상변압기 개발이 필요하다. 본 논문에서는 열적, 기계적, 전기적으로 성능이 향상된 새로운 모델의 혼합절연 주상변압기를 개발하였다. 변압기의 기계적, 열적특성을 향상시키기 위한 혼합절연 방식에 대한 설계 및 제작방법을 제시하고 과부하시험을 시행하여 순간최대부하에 대응할 수 있도록 과부하내량 160[%] 까지 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 본 논문에서는 100[kVA] 1대를 시제품으로 제작하여 단락강도시험과 변압기 관련 절연시험을 시행하여 전자기계력의 분석과 단락강도설계 향상 방안에 대하여 설명하고 이와 관련하여 연구한 결과에 대해 논하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.103-108
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• 2007

신경회로망은 많은 제어 시스템 분야에서 이용되고 있으나, 단일 궤환 신경회로망 제어기로 사용할 경우 입출력 패턴을 구하기 쉽지 않고, 부하급변 및 외란이 인가되는 경우에는 만족할만한 성능을 얻을 수 없었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 신경회로망 출력노드의 활성화 함수 대신에 제어 대상체를 사용하는 새로운 알고리즘을 제안하였다. 결과적으로 제안된 신경회로망 자율 적응 제어 시스템은 구조가 간략화 되었으며 입출력 패턴의 문제가 해결되었고 일반적인 역전파 알고리즘을 이용하여 실시간으로 학습이 가능하게 되었다. 제안된 신경망 자율 적응 제어의 알고리즘 효과는 고속연산을 실행하는 DSP(TMS320C32)에 알고리즘을 탑재하여 A.C. 서보 모터의 속도제어에 의해서 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.138-146
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• 2010

본 논문은 직류 전기철도 급전시스템에서 레일전위와 누설전류의 분석 기법을 제시하였다. 일반적으로 직류 전기철도 급전시스템에서는 운행용 레일을 귀로 전류(부극성)의 도체로 사용하고 있으므로 레일전위가 발생하고, 특히 차량 운행용 레일과 대지사이의 저항이 작은 경우에는 대지로 흐르는 누설전류가 문제가 된다. 이 레일전위 및 누설전류는 레일 주변에 설치된 지하 매설물에 영향을 미치며, 인체의 안전과도 관련이 있다. 이에 따라 직류 전기철도 급전시스템에서 레일전위와 누설전류를 억제하는 것은 전기철도 주변 환경 및 안전 측면에서 중요한 문제이다. 이상과 같은 관점에서, 직류 전기철도 급전시스템에 대하여 단독급전 및 병렬급전 상황에서 레일전위와 누설전류를 계산할 수 있는 알고리즘을 제안하였으며, 또한 열차주행시뮬레이션(TPS)과 연동하여 열차주행에 따라 부하전류가 변동되는 상황에서 레일전위와 누설전류를 정량적으로 분석할 수 있도록 하였다. 제안한 알고리즘을 이용하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였고, 직류전기철도 급전시스템에 대하여 사례 연구를 수행하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.67-74
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• 2010

국내의 저압수용가 대부분은 한국전력공사의 TN-C접지방식으로부터 공급받고 있으나 부하설비는 TT 접지방식을 위주로 한 전기설비기술기준에 따라 시설되어 있다. 본 연구에서는 정보기술설비를 뇌서지로부터 보호할 수 있는 적절한 전원계통접지방식을 제안하기 위해서 TT, TN계통의 뇌서지에 대한 보호성능을 연구하였다. 그 결과, 뇌서지가 배전계통의 중성선에 입사한 때 TT계통의 기기접지단자와 전원선의 중성점 사이에 높은 전위차가 발생하였으며, 예민한 컴퓨터설비가 손상될 위험성이 있으므로 TT계통은 적합하지 않다. 뇌서지로부터 저압 설비를 보호하기 위해서는 등전위본딩이 중요한 요건이며, TN계통이 중성선을 통하여 입사하는 뇌서지의 저감에 가장 우수하였으며, 수용가 인입구에서의 추가접지도 바람직한 방법이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.17-24
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• 2010

송변전설비들이 점점 중부하로 운용되어짐에 따라 송전용량이 전력회사에서 중요한 문제로 부각되어 왔다. 한전 시스템의 경우 전체송전용량은 주로 전압 안정도에 의해 제한을 받고 있으며, 이의 향상을 위한 연구들이 계속하여 수행되어 오고 있다. 본 논문에서는 전압안정도 관점에서의 전체송전용량을 향상시키기 위하여 STATCOM 설비를 설치하는 위치를 효과적으로 선택하기 위한 송전용량지수가 제시된다. 이 지수를 소규모 전력시스템인 IEEE 39모선 시스템에 적용하여 제시된 지수의 효과를 보여준다. 그리고, 이 소규모 시스템을 활용하여 부하가 증가할 때 전체송전용량에 전압안정도뿐 만이 아니라 과도안정도가 미치는 영향을 분석한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.85-93
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• 2008

현재 국내에서 사용되고 있는 22.9[kV]-y 배전 방식은 지중 케이블로 전력을 공급하고 있으며, 선로 운영상 배전 케이블 선로의 동심중성선을 케이블 접속 구간마다 3선 일괄 접지하는 3상 일괄 다중접지방식을 채택하고 있다. 이 방식에서는 동심중성선에 부하 전류의 약 40[%](전력구)${\sim}50$[%](관로)의 동심중성선 순환 전류가 발생하고 있다. 본 논문은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 새로운 3상 비일괄 동심중성선 다중접지방식을 제안하고 있으며, 케이블의 허용전류계산, 케이블 차폐층의 유기전압 및 선로에서 발생하는 유도장애등의 기술적인 문제들을 종합적으로 해석하고 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.70-79
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• 2005

본 논문은 축소차원 상태방정식을 사용한 전차원 관측기를 이용하여 저속도 영역에서의 운전 성능 개선방법을 제안하였다. 축소차원 상태방정식을 사용한 전차원 관측기는 간단한 모터속도 및 외란토크 관측기이다. 제안한 알고리즘은 약 1.9[rpm]의 저속도에서 매우 안정적인 결과를 보였다. 모터구동 시스템에서 외란토크는 저속도 영역에서 속도제어 성능을 저하시킨다. 제안한 알고리즘은 모터속도와 외란토크를 모두 추정한다. 추정된 외란 토크는 속도제어기의 출력에 전향보상 값으로 사용되며, 그 결과 저속도 영역(1.9rpm)에서 부하토크 응답특성이 향상된 것을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.80-91
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• 2002

운전중인 변압기 내부의 부분방전에 의한 초음파 신호를 상시 감시하기 위한 초음파 상시 측정장치를 개발하였다. 초음파 상시 측정장치는 변압기 외부에서 발생하는 전기적 및 기계적인 노이즈를 제거하고 변압기 내부의 부분방전에 의한 초음파 신호만을 측정하기 위하여 50~300[KHz] 주파수 대역만 집중 측정하도록 협대역 필터를 설계하였으며, 초음파 센서는 60[dB] 증폭도의 프리앰프 내장형으로 개발하였다. 부분방전에 의한 초음파 신호와 특성이 유사한 부하시 탭 절환장치의 동작에 의한 초음파 신호를 제거하기 위하여, 초음파 신호의 지속시간으로 판별하는 초음파 신호판별 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 초음파 상시 측정장치는 실험실의 모의 변압기와 현장에서 운전중인 변압기에서 부분방전에 의한 초음파 신호를 측정하여 신뢰성을 확인하였다.