• Superconductivity and Cryogenics
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• v.6 no.2
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• pp.4-9
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• 2004

고온초전도 전력케이블은 기존 케이블의 구리 도체 대신 고온초전도 도체를 사용한 저손실ㆍ대용량 전력 수송이 가능한 전력케이블로서 대도시의 전력공급문제를 해결할 수 있는 신 개념의 전력케이블이다.(중략)

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.24 no.2
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• pp.57-63
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• 2019

In order to facilitate the supply of gradually increasing power demand, it is also necessary to increase the number of power cables for power transmission as well as generation facilities. However, the expansion of electric power cables for supplying power to most urban areas requires a space for installation of additional cables, and the space for installing cables in domestic downtown areas is insufficient at present. The superconducting power cable, which can transmit more power with the same size, has emerged as an alternative to overcome the insufficient cable installation space. However, superconducting power cables, which have the advantage of large power transmission, have some losses in the AC (Alternating Current) system. Therefore, the design and analysis of AC losses are essential to introduce superconducting power cables in AC power transmission systems. In this paper, we analyze the AC loss of various superconducting power cables and consider the actual superconducting power cables and their application to the system. Although there is a theoretical calculation method of AC loss for single superconducting wire, it is not easy to calculate AC loss of superconducting power cable with large number. Therefore, the authors intend to analyze various kinds of superconducting power cable AC loss by using electromagnetic finite element analysis considering E-J (Electric field-Current density) characteristics of superconductivity. The analysis of the AC loss characteristics of the superconducting power cable will be an important factor in the design and development of the superconducting power cable to be applied to the actual system.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.742_743
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• 2009

21세기 프론티어 사업의 일환으로 고온 초전도 케이블을 한국전기연구원과 LS 전선(주)이 공동으로 개발 중에 있으며, 고창에 있는 한전 전력시험센터에 초전도 전력케이블을 설치하고 시험 운전중에 있다. 초전도 전력케이블을 실계통에 설치하기 위해서는 많은 시험을 거쳐야 한다. 본 논문에서는 초전도 전력케이블이 거쳐야 하는 많은 시험 중 하나인 직류 임계전류 측정방법에 대해서 다루었다. 초전도 전력 케이블에 여러 가지 방법으로 전압탭을 설치하고, 각각 직류 임계전류를 측정하였다. 이렇게 측정된 데이터를 분석하고, 초전도 전력케이블의 직류 임계전류 측정에 가장 적합한 전압탭 연결 방법을 제안하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.699-700
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• 2006

고온 초전도 전력케이블의 통전용량 산정은 먼저 고온 초전도 전력케이블의 임계전류를 먼저 알아야 한다. 선재의 임계전류를 알고자 하는 경우, 전압-전류를 측정하거나 온도를 측정하는 방법을 통해 임계전류를 알아내지만, 고온 초전도 전력케이블의 경우 이러한 방법으로 임계전류를 알아내는 것이 불가능하다. 본 논문에서는 고온 초전도 케이블에 사용되는 선재에 대한 임계전류를 측정하고, 전자장 해석을 한 후, 실험결과와 해석 결과를 토대로 고온 초전도 전력케이블의 임계전류를 계산하였다. 이렇게 계산된 임계전류를 이용하여 고온 초전도 전력케이블의 통전용량의 기초자료로 활용토록 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.367_368
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• 2009

초전도 전력케이블은 기존 케이블에 비해 많은 전력을 공급할 수 있기 때문에 노후 전력케이블 교체시 대용량 송전을 가능하게 하는 대안으로 관심이 많아지고 있다. 초전도 케이블은 전기적인 특성이나 냉각시스템을 필요로 하는 등 기존 케이블과 다른 많은 특성을 가지고 있기 때문에 실계통에 투입하기 이전에 케이을 보호 등 새롭게 검토 해야할 사안들이 있다. 이를 위해서는 초전도 전력케이블 모델 및 이를 이용한 전산모의가 필수적이지만, 새로운 요소인만큼 이에 관한 자료들이 많지 않은 실정이다. 본 논문에서는 전력계통 과도해석에 널리 사용되는 EMTP를 이용하여 초전도 전력케이블을 모델링하고 전압-전류 특성을 모의한 사례를 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.379_380
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• 2009

고온 초전도 전력케이블은 기존 케이블에 비해 많은 전력을 공급할 수 있기 때문에 대용량 신규부하 밀집지역이나 노후 전력케이블 교체시 대용량 송전을 가능하게 하는 대안으로 관심이 많아지고 있다. 그러나 고온 초전도 케이블은 전기적인 특성이나 냉각시스템을 필요로 하는 등 기존 케이블과 다른 많은 특성을 가지고 있기 때문에 실계통에 투입하기 이전에 초전도 케이블의 신뢰성 검증 및 평가가 새롭게 검토해야할 사안들로 받아들여주고 있다. 이를 위해서는 국내외적으로 진행된 많은 고온 초전도 전력케이블에 시험 데이터 및 경험을 근거로 실계통에 적합한 새로운 신뢰성 평가방법을 제시되어야 한다. 본 논문에서는 국내외적으로 진행된 고온 초전도케이블의 신뢰성평가 방법을 검토하고 국내에서 개발중인 세계최고의 전압인 154kV 고온 초전도 전력케이블에 대한 신뢰성 평가방법을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.499-500
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• 2011

국내전력수요의 지속적인 성장과 더불어 전력산업의 대용량화, 고밀도화에 따른 친환경 고신뢰도의 전력계통 구성을 위하여 친환경 녹색기술의 초전도케이블이 실증시험을 통한 실계통 적용 사업이 이천변전소에서 정부지원으로 한전전력공사 주관으로 진행되고 있다. 그래서 향후 초전도 케이블이 실계통에 연계한 계통이 운용되는 것을 고려해야 하기 때문에 기존 전력기기와 협조하여 운영되기 위해서는 계통영향 분석이 필요하다. 특히 초전도케이블은 초전도성이라는 물리적인 특성 때문에 기존 계통해석과정과는 다른 계통 과도현상의 모델링이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 초전도케이블의 실계통 적용을 위해서 이천변전소에 시범 적용된 22.9kV 50MVA 500m 초전도케이블 계통을 대상으로 열적특성을 분석하고 안정적인 대규모 전력전송을 위해서 초전도 케이블을 열적특성으로부터 보호하기 위한 열동계전기(Thermal Protection Relay)의 운영방법과 적용방안을 소개하고자 한다. 향후 대용량 초전도케이블의 실계통 적용 확대를 고려한 열동계전기의 운영방법과 적용방안도 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.293-293
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• 2008

초전도 케이블은 저손실 대용량 전력수송이 가능한 전력케이블로서 대도시의 전력 공급문제를 해결할 수 있는 환경 친화적 신개념의 전력케이블이다. 한전 전력연구원 고창전력시험센터에서는 2006년에 22.9 kV, 100 m, 50 MVA급 초전도케이블 시스템을 설치하여 초전도케이블 실용화를 위한 신뢰성 시험을 실시하고 있다. 전력케이블의 주요한 신뢰성 요인 중의 하나가 절연특성이며 초전도케이블의 절연특성은 운전온도가 액체질소 온도이므로 절연지에 수분이 고화하여 일반적인 전력케이블보다 좋은 절연특성을 보이는 것으로 알려져 있다. 초전도 케이블은 절연지와 액체질소에 의해 절연이 이루어지며 열적, 기계적, 전기적, 환경적 스트레스에 의해 열화가 발생할 수 있다. 절연층에 이러한 스트레스가 누적되면서 void가 발생하게 되고 전계집중 현상에 의해 절연성능이 저하되며 과다한 열화의 발생시 절연파괴가 일어나게 된다. 온 발표에서는 운전온도 66.4 K에서 1.5 $U_0$ (20 kV) 전압의 30일간 연속 인가 시험과 초전도 케이블의 절연열화 가속시험을 통하여 얻은 부분방전 및 정전용량의 변화 등의 절연특성 평가 결과에 대해 논의한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.497-498
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• 2011

초전도 케이블을 실계통에 연계한 계통이 운용되고 있으므로 인해 많은 계통 과도현상의 모델링이 필요하다. 초전도 전력기기의 특성을 고려한 계통영향 분석을 통해 향후 초전도 기기의 확대 보급을 위한 적용기술 기반 확보가 필요하다. 그래서 본 논문에서는 초전도케이블의 실계통 적용을 위해서 이천변전소에 시범 적용된 초전도케이블 계통을 대상으로 전력계통의 뇌격 침입에 의한 계통의 과전압 현상을 파악하기 위한 전력계통 모델링 및 계통모의를 실시하였다. 최근 낙뢰로 인한 전력계통의 고장율도 증대되고 이로 인한 피해도 증가되고 있어, 향후 실계통 적용될 초전도 전력기기에 대한 과전압 특성에 대한 기술적 분석은 반드시 요구되고 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1243-1245
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• 2005

신뢰성 있는 초전도전력 케이블의 설계를 위하여 초전도 케이블 각층의 인덕턴스 산정방법을 기존 방법과 새로 제안된 방법을 비교하였으며, 새로 제안된 방법에 의한 인덕턴스 계산을 검증하기 위하여 상용전자장해석 프로그램을 이용하여 그 계산결과를 비교하였다. 기존의 초전도 전력케이블의 인덕턴스 산정방식인 Go and Return Method 및 Energy Method에 대한 전자기적 타당성을 재검토하였으며, 더 나아가 Newman Method와 Geometric Mean Distance를 결합한 Neumann-GMD Method를 제안하였다. 각 방법의 신뢰성 검증을 위하여 상업적으로 검증된 전자장 해석 tool인 OPERA를 이용하여 특정 피치에 대한 2층 구조의 케이블을 모델링하고 그 인덕턴스를 계산하여, 각 방법에 의하여 계산된 인덕턴스 값과 비교하였다. 이 과정을 통하여 가장 신뢰성 있는 인덕턴스 계산법을 선택하여 초전도 전력 케이블의 설계에 적용하고자 한다.