• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2146_2147
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• 2009

현재 많은 초전도 한류기들이 개발되었고 현재도 실계통 적용을 위해 개발중이다. 본 논문에서는 초전도 소자만을 이용한 저항형 초전도 한류기와 변압기와 초전도 소자를 접목한 자속결합형 초전도 한류기의 사고전류 제한 특성과 초전도 소자의 퀜치특성을 비교 분석하였다. 자속결합형 초전도 한류기는 변압기 코일의 턴수를 조절함으로써 사고전류의 크기 및 퀜치 특성을 개선시키는 반면 저항형 초전도 한류기는 초전도 소자의 불균일 퀜치와 사고전류의 크기를 조절하기 힘들다는 단점을 가지고 있다. 또한 자속결합형 초전도 한류기의 경우에서 초전도 소자에 발생하는 전압의 크기가 현저히 작음을 알 수 있었다. 초전도 소자의 전압이 높고, 퀜치 불균일로 인해서 일부 전력 부담이 편중되는 소자의 열화가 더 빨리 진행될 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2213_2214
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• 2009

본 논문에서는 트리거와 리미팅 요소를 갖는 초전도 한류기의 전류제한 특성을 분석하였다. 일반적으로 저항형 초전도한류기는 트리거동작과 리미팅동작이 초전도한류기 자체에서 모두 이루어지게 된다. 초전도 한류기의 구성요소를 트리거동작과 리미팅동작을 수행하는 요소로 분리시켜 보다 효율적으로 고장전류를 감지하고 제한할 수 있음을 등가회로와 모의실험을 통해 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.274_275
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• 2009

본 논문에서는 배전계통 주변압기 중성선에 초전도 한류기를 적용할 경우 고장전류 제한 및 회복특성에 대해 분석하였다. 배전계통에 초전도한류기 적용위치에 따라 초전도한류기의 부담이 다르게 되며, 이에 따라 고장전류 제한효과를 포함한 건전선로에 미치는 영향에 대한 분석이 필요하다. 배전계통내에 초전도한류기의 다양한 적용위치중에서 주변압기 중성선에 초전도한류기를 적용할 경우 보다 빈번하게 발생하는 비대칭사고에 대해 효과적으로 고장전류를 제한할 수 있음을 모의실험을 통해 분석하였다. 이와 더불어 고장제거시 초전도한류기의 회복특성에서도 선로 각 상에 초전도한류기를 적용할 경우보다 중성선에 적용할 경우에 회복시간이 크게 감소되는 것을 모의실험을 통해 비교할 수 있었다.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• v.10
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• pp.311-314
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• 2000

자기차폐형 고온초전도한류기에서 철심의 포화 문제와 더불어 가장 문제가 되는 것은 공극의 크기이다. 고온초전도 tube 와 철심 또는 일차 권선과 초전도 tube 사이에서의 공극은 정상상태에서 불필요한 전압강하의 원인이 된다. 이러한 전압강하는 시스템에서의 불안정성을 초래할 수 있기 때문에, 공극의 결정은 고온초전도한류기의 설계에 있어 가장 중요한 요소가 된다. 또한, 사고 발생시 나타나는 고온초전도한류기의 임피던스는 사고 전류를 제한하는 주요한 요소이다. 다양한 parameter의 변화를 통하여 고온초전도한류기의 임피던스변화를 관찰하였고, 임피던스 변화에 따른 전류제한 효과를 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 시뮬레이션의 결과를 이용하여 440v급 Rod type 고은초전도한류기를 설계하였으며, 동작 특성을 해석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.365_366
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• 2009

전력계통에서 고장발생시 고장전류의 크기를 제한하기 위한 한류기는 전통적인 전력기기와는 다른 특성을 갖는다. 따라서 실계통에 한류기를 도입하기 위해서는 한류기가 계통보호 협조에 미치는 영향의 검토가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 한류기의 실계통 적용시 보호협조에 관한 문헌조사를 토대로 한류기와 보호시스템간에 검토가 필요한 사항 및 상관관계 등을 검토하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.832-833
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• 2008

초전도 한류 소자의 퀜치 특성은 인가 전압의 크기와 시간에 의존한다. 본 연구에서는 사파이어 기판 위에 박막 형태로 증착된 Au/YBCO의 퀜치 거동을 조사하기 위하여 임의 시간의 고장전류를 인가하고 이 때 발생하는 온도를 검출하여 그 특성을 조사하였다. 시험에 사용된 한류소자는 Au/YBCO/사파이어 기판으로 구성되었으며, 길이 19cm, 폭 2 cm의 stripe 형태를 갖는 초전도 박막이었다. 임계전류는 200A이며 6 주기 동안의 전압인가에 대하여 6 V/cm (상승온도 250 K 기준)의 정격전압을 보였다. 이러한 특성을 갖는 한류소자의 한류 시 온도증가를 조사하기 위하여 한류소자의 뒷면에는 은 박막을 적절한 패턴으로 증착하여 온도 센서로 사용하였으며, 이를 통하여 퀜치 거동을 파악하고자 하였다. 실험 결과, 한류 소자 양단에 250 V의 전압을 인가하고 2 ms 동안 사고 전류를 인가하였을 때, 초전도 박막의 온도는 154 K까지 증가하였으며 다시 초전도성을 회복하기까지의 시간은 약 420 ms가 소요됨을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1013-1014
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• 2011

급격한 산업 발전으로 전려계통의 수요 증가가 꾸준히 증가하고 있으며, 2007년부터 2020년까지 매년 2.2%씩 증가할 것으로 예상된다. 전력계통의 증대로 고장전류의 크기도 더불어 증가하고 있으며 이는 기존의 차단의 부하 용량을 넘어서고 있다. 따라서 안정적이고 효율적인 고장전류 차단을 위해서 초전도 한류기의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 다양한 초전도 한류기 중에서 순수 저항형 초전도 한류기의 적용 가능한 2세대 고온 초전도 선재들의 특성을 파악하였다. 현재 상용화가 이루어지고 있는 2세대 고온 초전도 선재의 동작 온도에 따른 온도별 비저항, 임계전류, 교류 손실과 단위 길이당 인가 허영 전기장을 을 측정하였다. 상위 과정을 통해서 측정된 각 선재별 특성을 바탕으로 초전도 저항형 한류기에 적용 가능한 선재를 제안하고자 한다.