• 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 KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.457-458
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• 2011

국내 전력수요의 지속적인 성장과 더불어 안정적이고 신뢰성있는 전력계통 운영은 매우 중요한 일이다. 1970년대 이후 대도시를 중심으로 지중 송전에 대한 사회적 요구가 커지면서, 매년 국내 전력시스템에서 지중 송전선로 건설 및 운영이 매우 빠르게 진행되어 왔다. 그래서 지중 케이블의 고장으로 인한 사회적 영향 및 파장이 매우 커지고 있는 실정이다. 특히 지중케이블의 특성상 고장복구에 필요한 시간과 돈은 매우 크다고 할 수 있다. 그래서 국내 지중 및 해저 송전선로에서는 신속한 고장복구를 위한 빠르고 정확한 고장점 탐지가 매우 중요하게 되었다. 특히 국내 지중송전선로 시스템에서 채용하고 있는 크로스본딩 시스템은 현재 국내외적으로 고장점 탐지를 위해 사용하고 있는 레이더의 원리를 이용한 TDR(Time Domain Reflectrometer) 방법으로는 크로스본딩점에서 발생된 임피던스 변화로 인하여 신속하고 정확한 고장점 탐지에 어려움을 주고 있다. 본 논문에서는 국내 지중송전케이블에서 채용하고 있는 크로스본딩 시스템에서도 TDR을 이용하여 신속 정확한 고장점 탐지를 가능하게 할 수 있는 방법을 제시하고 실계통에서의 실증시험 결과를 보여주고자 한다.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
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• v.14 no.3
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• pp.38-42
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• 2012

Fixtures such as bushings in terminations of high temperature superconducting(HTS) power cable systems are subjected to high voltages, which have to transition from ambient to cryogenic temperatures. As such it is imperative to ensure the integrity of the dielectrics under all operating conditions, including thermal aspects brought about by the passage of current. Gaseous helium(GHe) at high pressure is regarded as a potential coolant for superconducting cables. The dielectric aspects of cryogenic helium gas are both complex and demanding. In this experimental study we looked at the interface between a smooth epoxy surface and high pressure helium gas in a homogeneous electric field. The alternating current(AC) flashover voltages of epoxy samples are presented. The results have been analyzed by using Weibull statistics. In addition to the behavior of the epoxy in gaseous helium as a function of pressure and temperature we also present data of the characteristics of the epoxy in mineral oil and in liquid nitrogen($LN_2$). The breakdown characteristics of a uniform field gap in gaseous helium as a function of pressure and temperature under AC, direct current(DC) and lightning impulse voltages are also given. Electric field calculations have been made for one of the experimental geometries in an attempt to explain some of the anomalies in the experimental results.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
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• v.7 no.3
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• pp.39-42
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• 2005

In this paper, the thermal characteristics of multilayer insulation (MLI) were experimentally investigated by using boil-off calorimetry method for seeking optimum standards of thermal insulation conditions. It is necessary to design the thermal insulating efficiency for applying to cryogenic instruments such as HTS power cable system. It is well known that the thermal characteristics and heat transfer of MLI are greatly affected by various MLI structures such as the number of layers and layer density, etc. However, it is difficult to know the thermal characteristics of MLI correctly. The heat leak by MLI between room temperature and liquid nitrogen temperature was measured at various conditions using a cylindrical cryostat. The cryostat consists of two guard vessels located at both end sides and a test vessel between them. The guard vessels are also filled with liquid nitrogen to prevent radiation heat leak through the both end side of the cylindrical test vessel to measure the heat leak only through MLI.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.1
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• pp.93-100
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• 2011

The thermal property of insulation material is essential in developing a high-temperature superconductor (HTS) power cable to be operated at around liquid-nitrogen temperature. Unlike metallic materials, nonmetallic materials have a high thermal resistance; therefore, accurate estimate of the heat flow is difficult in the case of nonmetallic materials. The aim of this study is to develop an instrument for precisely measuring the thermal conductivity of insulating materials over a temperature range of 30 K to approximately the room temperature by using a cryocooler. The details of the thermal-conductivity measurement system, including the design and fabrication processes, are described in this paper. In addition, the design optimization to minimize unavoidable heat leakage from room temperature is discussed.

• 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.