• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.17 no.2
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• pp.279-290
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• 2022

A superconducting fault current limiter(SFCL) is a power device that exploits superconducting transition to control currents and enhances the flexibility, stability and reliability of the power system within a few milliseconds. With a high phase transition speed, high critical current densities and little AC loss, high-temperature superconducting (HTS) wires are suitable for a resistive-type SFCL. However, HTS wires due to the lack of optimization research are rather inefficient to directly apply to a fault current limiter in terms of the design and capacity, for the existing method relied the characteristics. Therefore, in order to develop a suitable wire for an SFCL, it is necessary to enhance critical current uniformity, select optimal stabilizer materials and conducted research on the development of uniform stabilizer layering technology. The high temperature superconducting wires manufactured by this study get an average critical current of 804 A/12mm-width at the length of 710m; therefore, conducted research was able to secure economic performance by improving efficiency, reducing costs, and reducing size.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• v.9
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• pp.348-351
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• 1999

We investigated current limiting properties for an SFCL of YBCO thin film coated with an Au layer. The YBCO film of 1 mm wide and 400 nm thick could carry the current 9.6 A$_{peak}$ without quench. The SFCL limited the fault current below 7.6 A$_{peak}$, which otherwise increases above 65 A$_{peak}$ and melted down at the potential fault current of about 100 A$_{peak}$ which is 10 times greater than the quench current. This means that the Au layer successfully protected the superconducting film by dispersing the heat generated at hot spots and electrically shunting the YBCO film.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• v.9
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• pp.343-347
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• 1999

We fabricated a resistive SFCL having a shunt resistor parallel to it in order to bifurcate the transient current at faults. The SFCL consists of a YBCO film coated with an Au layer (10 ${\omega}$ at room temperature), which is to disperse the heat generated at hot spots in the YBCO film, and the 5 ${\omega}$ shunt resistor. The minimum quench current of the SFCL was found to be 12.2 A$_{peak}$. This SFCL successfully controlled the fault current below 23 A$_{peak}$ which is otherwise to increase up to 113 A$_{peak}$. Bifurcation of the current resulted in the temperature rise of the YBCO/Au film 3 times slower than without the shunt, protecting the SFCL at high currents.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.262_263
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• 2009

본 논문에서는 배전계통에 초전도한류기 적용시 전압 Sag 개선효과를 분석하였다. 기존 배전계통의 Sag는 대부분 계통 고장으로 인한 것으로, 고장시 고장전류 증가로 인한 전압강하로 Sag가 발생하게 된다. 기존 계통에 초전도한류기가 설치되면, 설치 위치 및 임피던스 크기에 따라 고장전류가 저감되어 Sag개선 효과를 볼 수 있다. 따라서 본 논문에서는 배전계통에 초전도 한류기 적용시 한류기 임피던스에 따라 Sag 개선효과를 CBEMA 곡선을 이용하여 분석하였다. 분석결과 피더 앞단에 설치할 경우 Sag 개선 효과가 가장 큰 것으로 나타났으며, 임피던스가 클수록, 리액터보다는 저항을 쓸수록 개선효과가 큰 것으로 나타났다. 또한 고장전류의 저감으로 인하여 차단기 트립시간이 늘어남에 따라 Sag의 지속시간은 보다 커지는 것으로 나타났다. 따라서 한류기 적용시 계전기 재정정을 통하여 트립시간을 조정할 경우 Sag의 크기에 많은 효과가 있는 것으로 분석되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07a
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• pp.543-545
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• 2003

한류형 전력퓨즈는 계통의 단락사고로 고장 전류가 흐를 때 퓨즈내부에서 발생하는 저항에 의해 고장전류를 회로 고유의 단락전류보다 아주 적은 값으로 제한하고 최소 시간내에 차단하여 회로를 보호하므로 계통기기의 단락용량를 최소한으로 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 한류형 전력퓨즈의 단락전류 차단성능 평가를 위해 동작책무에 따른 차단성능을 규명하고자 단락발전기를 사용하여 단락전류차단시험을 실시하고 그 결과를 제시하였으며, 또한 차단과정에 따른 스트레스들이 단락시험 시 차단성능에 미치는 영향을 다루고 있다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.23 no.12
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• pp.90-95
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• 2009

The application of a large power transformer into a power distribution system was inevitable due to the increase of power demand and distributed generation. However, the decrease of the power transformer‘s impedance causes the short-circuit current of the power distribution system to increase and thus, the higher short-circuit current exceeds the cut-off ratings of the protective devices such as a circuit breaker. To solve these problems, several countermeasures have been proposed to protect the power system effectively from the higher fault current and the superconducting fault current limiter (SFCL) has been expected to be the promising countermeasure. However, the current limiting effect of SFCL including its bus voltage drop compensation depends on SFCL's application location in a distributed power system. In this paper, the current limiting and the bus-voltage drop compensating characteristics of the SFCL applied into a power distribution system were studied. In addition, the quench and the recovery characteristics of the SFCLs in each location of the power distribution system were compared each other.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• v.9
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• pp.401-404
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• 1999

본 논문은 고온초전도한류기가 투입된 회로에 사고가 발생했을 경우 사고각에 따른 사고전류의 패턴에 관한 연구이다. 계통에 심각한 영향을 끼치는 이러한 사고전류의 순간 특성을 해석하기 위해 유도형 고온초전도한류기를 직접 제작하였으며 임의로 다른 각도에서 사고를 발생시켜 실험하였다. 임의의 사고각을 위해 triac으로 구성되어있는 위상각제어 및 사고 발생기를 부하와 직렬로 연결하였다. 또한, 순간적으로 큰 사고전류의 유입은 철심을 포화시키기에 충분하며 철심의 포화로 인해 상대투자율이 작아짐으로서 고온초전도한류기의 임피던스가 작게 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 영향으로 인한 사고전류의 패턴에 관하여 연구하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.174-175
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• 2011

본 논문에서는 자계소호(Magnetic Trun-Off) 원리를 이용한 전류제한기를 제안하였다. 본 한류기는 전력전자 소자를 이용하여 고장시 신속한 제어가 가능하고, 동작시 역전압 및 반발력이 발생하지 않으므로 고도의 동작 신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 있다. 또한 본 한류기는 유도형 초전도 한류기와 원리는 유사하나, 초전도 소자를 이용하지 않으므로 극저온 유지장치를 제거할 수 있고 ��치시 복귀 기술이 별도로 필요하지 않다는 장점이 있다. 따라서 본 한류기를 우리나라 전력계통에 적용한다면 차단기의 재폐로 동작책무를 완벽하게 만족하는 안정적인 계통운영이 가능할 뿐 아니라, 고장전류 증가에 따른 차단기 교체비용 절감이 가능하다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.11b
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• pp.145-147
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• 2007

현재의 전력계통은 날로 커지고 복잡해지고 있으며 이에 따라 계통의 사고발생 시 고장전류도 크게 증가하고 있다. 따라서 된 논문에서는 사고 시 큰 고장 전류를 신속하게 제거하기 위한 방법으로 한류기를 적용하고 그에 따른 계통에서의 영향을 평가하였다. 또한 계통에서 한류기의 영향을 평가하기 위해서 EMTP-RV(Electro Magnetic Transients Program - Restructured Version)론 이용하여 한류기가 투입된 22.9kV급 배전계통에서 1선 지락고장이 발생하였을 경우, 상전도 및 초전도 전류기의 특성에 따른 배전계통의 영향을 모의시험 하였으며 그 결과를 분석하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.21 no.8
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• pp.107-112
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• 2007

The flux-lock type SFCL consists of transformer with primary and secondary windings connected to a superconducting element in serial. It can be divided into the subtractive and the additive polarity windings according to the winding direction. It could change the fault current limiting characteristics according to the inductance ratio between the coil 1 and coil 2. We investigated the voltage-current characteristics of the flux-lock type SFCL according to the increment of applied voltage. When the applied voltage of the SFCL with the subtractive and the additive polarity windings was increased a initial limiting current ($I_{ini}$) and the quench time of the superconducting element were increased. The recovery time of the superconducting element was increased by increment of applied voltage. Therefore, it was confirmed that recovery characteristics in the flux-lock type SFCL were largely dependent on the consumed energy of a superconducting element because of increment of the consumption power into the superconducting element.