• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.41-49
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• 2024

본 논문에서 중전압 직류 시스템(MVDC)의 적용을 위한 초전도 한류기(SFCL)의 설계 최적화를 위한 시뮬레이션 결과를 검증한다. 신재생 에너지의 증가와 계통 연계의 관점에 있어서, 기존의 송전망이나 배전망이 아닌 신재생 에너지망의 에너지 밸런싱을 위한 중전압 시스템이 연구 개발 실증 중에 있다. 특히 DC 배전망의 고장 전류는 빠른 시간 내에 큰 고장 전류를 차단해야 하기 때문에 초전도 한류기와 같은 전류 제한 시스템은 직류 차단기의 동작에 많은 이점이 있다. 이러한 초전도 한류기의 개발에 있어 시제작 및 평가 전에 유한 요소 해석(FEM)과 장시간의 설계 과정을 거쳐야 한다. 이러한 설계과정에서의 시간을 줄이기 위해 차원축소모델(ROM)을 활용하여 설계 결과를 학습하고 유한요소 해석 설계 결과와 동일한 결과를 검증함으로 기존 공학 모델의 제작 및 양산 등의 설계 시뮬레이션을 최적화하는 것 적용할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.389_390
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• 2009

최근 KEPRI-LS산전이 공동 개발한 22.9kV급 초전도 한류기에 대하여 고창전력시험센터내에 22.9kV 실계통 선로를 구성하고 단락시험설비와 장기운전시험설비 그리고 이에 대한 초전도 한류기 및 전압, 전류상태등을 감시하는 모니터터링 시스템을 설치하였다. 초전도 한류기 실증시험설비의 구축은 초전도한류기가 상업운전 이전에 실계통에서의 운전 및 성능평가경험을 토대로 초전도한류기의 계통신뢰도를 높일 것이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.194-194
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• 2010

고온초전도체를 이용한 한류기에서 초전도 선재는 한류기 전체 특성에 많은 영향을 미친다. 따라서 초전도 개발에 있어서 초전도 선재의 성능향상을 위한 연구가 많은 비중을 차지하고 있다. 본 논문에서는 AMSC 344 Conductor 선재를 이용한 전류의 균등분류를 위한 병렬연결 방안에 대해 연구 하였으며 그 결과를 나타 내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.2048-2049
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• 2008

본 논문은 수도권 전력계통의 연계운전에 따른 고장전류의 흐름을 분석하고 한국전력 수원전력 화성변전소 345kV 모선의 차단용량(40kA) 초과에 따른 대처방안으로 고장전류를 저감시키기 위하여 한류리액터의 적정용량, 기기배치 방법, 전자계 영향 등을 다각도로 검토하였으며, 한류리액터 설치 후 운전 중에 나타나는 계통현상에 대하여 문제점을 도출하고 대책을 제시하고자 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.2166-2167
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• 2011

급격히 증가해온 사고전류로부터 전력망을 보호하기 위한 해결책으로 초전도 한류기가 제시되어 왔다. 초전도체의 영저항 특성을 이용한 초전도 한류기는 정상상태시 무손실로써 동작하기 때문에 전력 공급의 효율성을 저하시키지 않는 장점이 있다. 이러한 초전도 한류기를 전력망에 적용하기 위해서는, 용량증대의 문제가 우선적으로 해결되어야 하는 바, 초전도 소자의 직 병렬 연결과 더불어 변압기를 이용한 여러 타입의 초전도 한류기가 제시 및 연구되어 왔다. 본 논문에서는 변압기형 초전도 한류기와 자속결합형 초전도 한류기를 구성하여 단락사고 발생시 각 초전도 한류기의 회복성능을 비교 분석 하였다. 각 초전도 한류기는 사고전류 제한 동작특성에 따라 회복시간의 차이를 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.293-295
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• 2008

초전도 한류기의 용량증대를 위해서는 초전도 소자의 직 병렬 연결이 필요하다. 저항형 초전도 한류기는 초전도 소자의 불균형 퀜치로 인해 초전도 소자의 전력분담이 불안정하다. 변압기형 초전도 한류기는 2차측 코일과 초전도 소자 2개를 중성선을 이용하여 직 병렬로 연결하였다. 중선선 연결을 통해 사고전류에 따른 초전도 소자의 퀜치 특성이 개선되었다. 초전도 소자의 동시 ��치는 전력 부담을 각 소자에 동일하게 부담시킴으로서 한 소자에 편중되는 것을 방지한다. 또한 전압분배도 동일하게 할 수 있게 된다. 결론적으로 변압기형 초전도 한류기의 용량증대를 위해서는 2차측 코일과 초전도 소자 사이에 중선선 연결을 함으로써 그 답을 얻을 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.156-158
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• 2007

전력계통의 단락 용량의 증가는 고장 발생시 계통의 안정성을 저해하고 심각한 전압 강하를 유발시킨다. 계통운영을 안정적으로 도모하기 위해서는 고장 전류의 억제가 무엇보다 중요하며 초전도 한류기의 설치의 필요성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 초전도 한류기를 계통에 적용하기 위해서는 우선 투입 시 계통에 미치는 영향의 검토가 우선되어야한다. 본 논문에서는 EMTP-RV 를 사용하여 배전 계통 및 초전도 한류기(SCFCL)를 모델링하고, 초전도 한류기 투입 위치에 따라서 계통의 영향을 모의 하고 분석 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.832_833
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• 2009

본 연구는 과거에 개발 되었었던 보조 선로 리액터를 구비한 초전도 한류기에 대한 것이다. 과거의 연구에서는 BSCCO선재와 YBCO coated condcutor (YBCO CC) 선재를 사용하여 실험적으로 한류특성에 대하서 연구 하였다 [1]. BSCCO 선재는 유도형으로 권선되어 정상 시에 저항은 작지만 인덕턴스 성분이 존재하는 보조 선로 리액터의 역할을 수행하였고 YBCO CC 선재는 무유도형으로 권선되어 스위치의 역할을 수행하였다. 두 개의 권선은 병렬로 연결되어 정상 시에는 전류가 YBCO CC 선재로 통전되다가 사고가 발생하면 YBCO CC 선재의 저항으로 인해서 BSCCO 선재로 통전되는 형태로 동작하였다. 본 연구에서는 BSCCO 선재의 보조 선로 리액터 부분을 초전도체가 아니라 일반 상전도체를 적용하여 스위치와 보조 선로 리액터의 조합에 변화를 주면서 한류 특성에 대한 시뮬레이션을 수행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.2105_2106
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• 2009

매트릭스형 초전도 한류기는 구조의 특성상 여러개의 초전도 소자가 삽입되게 되었다. 이러한 여러개의 초전도 소자들 중 어느 한 개가 열화되거나 고장이 발생했을때 한류 동작이 정상적으로 이루어지지 않는다면 안정성면에서 신뢰성을 얻기는 힘들 것이다. 따라서 본 논문에서는 직 병렬로 연결된 초전도 소자의 고장 소자의 위치에 따른 한류기의 동작특성을 비교 분석하였다. 삼상 매트릭스형 초전도 한류기의 trigger part와 current-limiting part의 초전도 소자 단선시 사고전류 제한 특성과 정상동작하는 초전도 소자의 전압특성을 비교 분석하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.376-377
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• 2008

저압계동의 고장전류를 차단하기 위해서, 기중차단기(ACB), 배선용차단기(MCCB) 등을 사용하고 있는데, 저압차단기는 저압계통의 고장전류를 차단할 수 있으나, 고장전류를 효과적으로 제한하지 못하며, 차단기 내부의 아킹시간이 상대적으로 길므로, 저압차단기는 물론 주변 전력기기에 전기적/열적/기계적 스트레스를 주게 된다. 또한 지속적인 부하의 증가로 인해 저압계통의 단락전류는 점점 증가하는 추세에 있으므로 저압계통은 물론 고압계통에서도 고장전류를 보다 빠르고 효과적으로 제한 및 차단을 할 수 있는 한류형 차단기가 제안되고 있다. 저압계통의 경우, 정온도계수(Positive Temperature Coefficient, PTC) 특성을 가지는 한류소자를 기존 차단기에 직렬 혹은 병렬로 연결하여 저압계동의 고장전류를 매우 빠르고 효과적으로 제한 및 차단하는 추세이다. 본 연구에서는 정온도계수 특성을 가지는 소자를 이용하여 소형 저압차단기의 차단용량 향상에 기여할 수 있는지 검증하였다.