• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.767-769
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• 2002

최근 초고압 전력기기에 대한 많은 연구가 활발히 진행되고 있음에도 불구하고 통전용량에 크게 영향을 미치는 열해석에 대한 연구가 많이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 초고압전력기기인 GIS(Gas Insulated Switchgear)의 모선에 대한 열해석을 다루었다. 해석방법은 유한요소법을 이용하여 온도상승을 예측하였다. 유한요소법은 3각형 등의 임의의 형상을 요소로서 채용할 수 있으므로 3상 모선과 같이 복잡한 형상도 표현할 수 있다. 열전달계수는 형상, 유동조건, 유체의 종류를 고려한 상관식을 이용하여 해석적으로 정확히 계산하였다. 열해석에 있어 자계해석을 통한 도체 및 탱크의 손실값산정이 선행되어야 하는데, 이 손실값이 온도상승의 원인이 되므로 정확히 계산하여야 한다. 손실의 원인이 되는 도체 및 탱크의 저항은 온도가 상승함에 따라 비선형으로 변화하는데, 이것을 고려하여 반복적으로 계산함으로서 해석의 정확성을 높이고자 하였다. 실제 모델에 대한 온도상숭 실험치와 본 논문에서 제시한 방법으로 해석한 계산치와의 비교를 통해 타당성을 입증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.326-328
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• 2005

500kV 개스절연 변전소의 절연협조의 기본은 이상전압의 억제와 동시에 설비의 중요도, 적용형태를 고려하여 설비의 사고확율을 어떤 허용수준이하가 되도록 기기의 절연 강도와 배치를 결정하는 것이다. 일반적으로 변전소 뇌과전압에 영향을 미치는 요소로는 모선 형태 및 구성, 피뢰기의 위치와 설치대수, 피뢰기의 제한 전압-전류특성, 모선의 길이, 피뢰기와 피보호기간의 이격거리 등이 있다. 이 논문에서는 500kV의 개스절연변전소의 기기 절연강도 결정을 위하여 뇌침입시 변전소의 뇌과전압을 EMTP로 모의하여 뇌격의 크기, 뇌격지점, 피뢰기위치와 설치 대수, 등에 따른 최대과전압을 모의하여 BIL(basic inpulse level)을 선정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.52-54
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• 2002

최근 초고압 전력기기에 대한 많은 연구가 활발히 진행되고 있음에도 불구하고 통전용량에 크게 영향을 미치는 열해석에 대한 연구가 많이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 초고압전력기기인 GIS(Gas Insulated Switchgear)의 모선에 대한 열해석을 다루었다. 해석방법은 유한요소법을 이용하여 온도상승을 예측하였다. 유한요소법은 3각형 등의 임의의 형상을 요소로서 채용할 수 있으므로 3상 모선과 같이 복잡한 형상도 표현할 수 있다. 열전달계수는 형상, 유동조건, 유체의 종류를 고려한 상관식을 이용하여 해석적으로 정확히 계산하였다. 열해석에 있어 자계해석을 통한 도체 및 탱크의 손실값 산정이 선행되어야 하는데, 이 손실값이 온도상승의 원인이 되므로 정확히 계산하여야 한다. 손실의 원인이 되는 도체 및 탱크의 저항은 온도가 상승함에 따라 비선형으로 변화하는데, 이것을 고려하여 반복적으로 계산함으로서 해석의 정확성을 높이고자 하였다. 실제 모델에 대한 온도상승 실험치와 본 논문에서 제시한 방법으로 해석한 계산치와의 비교를 통해 타당성을 입증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.842-843
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• 2008

Many works on the temperature prediction of power apparatus have usually done by coupled magneto-thermal analysis. However, this method can not consider the internal gas or oil flow in the power apparatus. This paper proposes a new coupled magneto-thermal-flow analysis considering Navier-Stokes equations. The convection heat transfer coefficient is calculated analytically and is applied to the boundary condition to the proposed method. Temperature distribution of 145kV 40kA three-phase GIS bus bar model is obtained by coupled magneto-thermal-flow analysis and shows good agreement with the experimental data.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.31-33
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• 1998

In this paper, the temperature rise within busbar part of high voltage GIS is calculated under the condition that the continuous current is carrying. Heat transfer by conduction and convection is considered between the current carryig conductor and SF6 gas. FLUX 2D which is a commercial electromagnetic and thermal analysis program is used. The results show reasonable temperature distribution.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.376-378
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• 1999

In order to design the current carrying conductor for GIS, it is important to predict temperature-rise when rated current flows. This paper deals with the coupling of Flux2D and analytic method to calculate the heat transfer coefficient. Heat transfer by conduction and convection is considered between the current carrying conductor and $SF_6$ gas. The result shows reasonable temperature distribution.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제55권4호
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• pp.196-202
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• 2006

This paper presents a new magneto-thermal finite element analysis for predicting the temperature rise of the EHV GIS busbar. Joule's heat due to current flowing in the main conductor and the heat due to the induced eddy current in the tank are calculated by the magnetic field analysis. And these heats are used as the input data to predict the temperature rise for the thermal analysis. However, it is not easy to apply the heat-transfer coefficients on the boundaries for the thermal analysis. In this paper, the heat-transfer coefficients on the boundaries are analytically calculated by applying the Nusselt number considering material constant and model geometry for the natural convection. The temperature distribution in the busbar by coupled magneto-thermal finite element analysis shows good agreement with the experimental data.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.990-992
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• 2005

This paper presents a new magneto-thermal finite element analysis for predicting the temperature rise of the EHV GIS bus bar. The power losses of a bus bar calculated by the magnetic field analysis are used as the input data to predict the temperature rise for the thermal analysis. The heat-transfer coefficients on the boundaries are analytically calculated by applying the Nusselt number considering material constant and model geometry for the natural convection. The temperature distribution in a bus bar by coupled magneto-thermal finite element analysis shows good agreement with the experimental data.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.675-676
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• 2006

This paper shows the temperature rise of the high voltage GIS bus bar. The temperature rise in GIS bus bar is due to Joule's losses in the conductor and the induced eddy current in the tank. The power losses of a bus bar calculated from the magnetic field analysis are used as the input data for the thermal analysis to predict the temperature. The required analysis is a couple-field Multiphysics that accounts for the interactions between three-dimensional AC harmonic magnetic and fluid fields. The heat transfer calculation using the fluid analysis is done by considering the natural convection and the radiation from the tank to the atmosphere. Consequently, because temperature distributions by couple-field Multiphysics (coupled magnetic-fluid) have good agreement with results of temperature rise test, the proposed couple-field Multiphysics technique is likely to be used in a conduction design of the single-pole and three pole-encapsulated bus bar in CIS..

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1442-1443
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• 2015

42년간 장기사용해온 소양강 수력은 옥외 철구형 송변전 설비 노후화로 설비의 안정성과 신뢰성이 저하되었고 관련설비의 국내 제품생산 중단으로 사고발생 시 장기간의 발전정지가 우려됨에 따라 조속한 시설대체가 요구되었다. 본 논문은 소양강수력발전을 사례로 수력발전소의 전력공급 신뢰도를 확보하는 옥외변전설비 현대화사업의 주요 공정에 대하여 분석한다. 변압기 및 GIS 제조구매 설치, 154kV 송전용 철탑공사, 모선보호반 설치공사를 세가지 주요공정으로 구분하고, 각 공정별로 현장여건, 필요설비, 공정상의 이슈 해결 등 시공과 관련한 제반 사례 연구결과를 기술, 공유하고자 한다.