• 제목/요약/키워드: Initial fault current

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개선된 변류기 2차 전류 보상 알고리즘 (An Advanced Algorithm for Compensating the Secondary Current of CTs)

  • 강용철;임의재
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제52권7호
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    • pp.387-392
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    • 2003
  • During a fault the remanent flux in a current transformer (CT) may cause severe saturation of its core. The resulting distortion in the secondary current could cause the mal-operation of a protection relay. This paper proposes an algorithm for compensating for the errors in the secondary current caused by CT saturation and the remanent flux. The algorithm compensates the distorted current irrespective of the level of the remanent flux. The second-difference function of the current is used to detect when the CT first starts to saturate. The negative value of the second-difference function at the start of saturation, which corresponds to the magnetizing current, is inserted into the magnetization curve to obtain the core flux at the instant. This value is then used as an initial flux to calculate the actual flux of the CT during the course of the fault with the secondary current. The magnetizing current is then estimated using the magnetization curve and the calculated flux value. The compensated secondary current can be estimated by adding the magnetizing current to the secondary current. Test results indicate that the algorithm can accurately compensate a severely distorted secondary current signal.

전력계통 적용을 위한 결선방향에 따른 자속구속형 한류기의 특성 분석 (The Characteristics analysis of a Flux-lock Type Fault Current Limiter according to the Winding Directions for Power Grid)

  • 이용미;박정민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.5879-5884
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    • 2013
  • 국내의 전력계통은 급격한 산업화와 급속적인 경제발전으로 산업시설 및 대도시 인구 밀집지역의 전력수요가 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 전력 사용량의 증가는 각종 전력설비들의 증설을 필요로 하고 있지만 도심지의 경우는 제한된 공간에 설비 증설의 공간확보에도 큰 어려움을 겪고 있다. 또한, 국내 154[kV]나 345[kV]의 송전계통의 구조는 송전거리가 짧고, 전력공급 신뢰성과 안정도 향상을 위해 서로 네트워크화 되어있다. 이러한 구조는 전력계통 사고발생시 임피던스 감소를 야기시키고 단락사고에 의한 사고 전류의 크기를 점점 증가시키고 있다. 이와 같은 기존방식의 문제들을 효과적으로 해결하기 위한 방안으로 고안된 것이 초전도 한류기이다. 초전도 한류기는 사고 전류에 대한 빠른 동작 및 회복시간과 별도의 사고 감지장치를 불필요하며 신개념의 보호기기이며 환경 친화적인 장점 때문에 국 내외적으로 많은 연구가 활발하게 진행되고 있다 본 논문에서는 결선방법에 따라 초기사고전류특성, 전류제한특성, 사고각, 인덕턴스 변화에 따른 전류제한 특성을 다각적인 방법으로 분석하였다.

The Analysis of Current Limiting Performance in a High-$T_c$ Superconductor using Flux-Lock Concepts

  • 임성훈;최효상;김영순;이성룡;한병성
    • Progress in Superconductivity
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    • 제3권2호
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    • pp.229-234
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    • 2002
  • In this paper, we analyzed the fault current performance in a $high-T_{c}$ superconductor(HTS) which was installed on flux-lock reactor with an external magnetic field coil covering the HTS. In this HTS fault current limiter using flux-lock concepts, the initial limiting current level can be controlled by adjusting the inductance of the coils. Furthermore, the current limiting characteristics of $high-T_{c}$ superconducting FCL can be improved by applying the external magnetic field into the $high-T_{c}$ superconductor. This paper discusses current limiting performance according to the inductance of the coil 1 in two cases with ac magnetic field coil or not and suggests the methods to improve the current limiting factor $P_{limit}$, which is defined as the ratio of the limited current $I_{FCL}$ at the current limiting phase to the prospective short -circuit current $I_{PSC}$.TEX> PSC/.

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Stator Current Processing-Based Technique for Bearing Damage Detection in Induction Motors

  • Hong, Won-Pyo;Yoon, Chung-Sup;Kim, Dong-Hwa
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1439-1444
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    • 2005
  • Induction motors are the most commonly used electrical drives because they are rugged, mechanically simple, adaptable to widely different operating conditions, and simple to control. The most common faults in squirrel-cage induction motors are bearing, stator and rotor faults. Surveys conducted by the IEEE and EPRI show that the most common fault in induction motor is bearing failure (${\sim}$40% of failure). Thence, this paper addresses experimental results for diagnosing faults with different rolling element bearing damage via motor current spectral analysis. Rolling element bearings generally consist of two rings, an inner and outer, between which a set of balls or rollers rotate in raceways. We set the experimental test bed to detect the rolling-element bearing misalignment of 3 type induction motors with normal condition bearing system, shaft deflection system by external force and a hole drilled through the outer race of the shaft end bearing of the four pole test motor. This paper takes the initial step of investigating the efficacy of current monitoring for bearing fault detection by incipient bearing failure. The failure modes are reviewed and the characteristics of bearing frequency associated with the physical construction of the bearings are defined. The effects on the stator current spectrum are described and related frequencies are also determined. This is an important result in the formulation of a fault detection scheme that monitors the stator currents. We utilized the FFT, Wavelet analysis and averaging signal pattern by inner product tool to analyze stator current components. The test results clearly illustrate that the stator signature can be used to identify the presence of a bearing fault.

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이중철심을 이용한 병렬연결된 자기결합형 초전도한류기의 전류제한 및 회복특성 (Current Limiting and Recovery Characteristics of Two Magnetically Coupled Type SFCL with Two Coils Connected in Parallel Using Dual Iron Cores)

  • 고석철;임성훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.717-722
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    • 2016
  • 본 논문은 고장발생 초기 고장전류의 크기에 따라 피크전류제한 기능을 갖도록 하나의 철심에 기존 1차 코일과 2차 코일이 병렬로 연결된 초전도 소자 1과 추가적인 철심을 사용하여 3차 권선에 초전도 소자 2가 연결된 자기결합형 초전도한류기를 제안하였다. 이중 철심을 이용하여 코일 1과 코일 2간 병렬로 연결한 자기결합형 초전도한류기가 고장발생시 피크전류를 초전도 소자 1만이 분담하는 것을 확인할 수 있었다. 그 이유는 초기 사고전류의 순간적인 요소가 커서 초전도 소자 1이 ?치되어 작동하였으나, 코일 3에 흐르는 전류가 임계전류를 초과하지 않았고, 이로 인해 초전도 소자 2가 ?치되어 작동하지 않았기 때문이다. 사고 시 피크전류를 순차적인 초전도 소자로 제한하기 위해서는 코일 1이 낮은 자기인덕턴스 값을 갖고 있으면서도 코일 2보다 코일 3이 보다 높은 자기인덕턴스 값을 갖도록 설계해야 할 것이다. 또한, 고장 발생 초기 사고전류의 크기를 결정하는 고장조건 중의 하나인 1차 코일과 2차 코일간의 권선비가 0.25일 때 두 SFCL의 전류제한 및 회복특성에 대한 검증을 선로단락실험을 통해 분석되었다. 이 단락실험의 분석결과, 가극결선인 경우가 감극결선한 경우보다도 전류제한 및 회복특성이 더욱 우수함을 확인할 수 있었다.

전압증가에 따른 자속구속형 초전도 한류기의 전류제한 및 회복특성 분석 (Analysis on Fault Current limiting and Recovery Characteristics of Flux-Lock Type Superconducting Fault Current Limiter According to Increase of Applied Voltage)

  • 최효상;오금곤;한태희;조용선;최명호;한영희;성태현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.107-112
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    • 2007
  • 자속구속형 초전도 한류기는 1차 권선과 초전도 소자가 직렬로 연결된 2차 권선을 갖는 변압기로 구성되어 있다. 이 초전도 한류기는 결선방향에 따라 감.가극 결선으로 나누어진다. 1차 권선과 2차 권선의 인덕턴스 비에 따라 자속구속형 초전도 한류기는 사고전류의 제한특성을 제어할 수 있다. 본 논문에서는 인가전압에 따른 자속구속형 초전도 한류기의 전압 전류 특성을 분석하였다. 감 가극 결선된 자속구속형 초전도 한류기의 인가전압을 증가시켰을 때, 초기에 제한되는 전류 및 초전도 소자의 ??치 시간은 증가하였다. 초전도 소자의 회복시간은 인가전압이 증가함에 따라 증가하였다. 그러므로 자속구속형 초전도 한류기의 회복특성은 초전도 소자의 소비전력이 증가하기 때문에 초전도 소자에서 소비되는 에너지에 크게 의존한다는 것을 확인할 수 있었다.

초전도 한류기를 고려한 재폐로 차단기 동작 scheme 개발 (Development of new reclosing scheme considering the superconducting fault current limiter)

  • 고윤태;서훈철;이상봉;김철환;김재철;현옥배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.135_136
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    • 2009
  • This paper proposes the new reclosing scheme considering the recovery time of SFCL in distribution systems which is based on variable dead time control. The main idea is that it uses the carrier signal to distinguish whether the fault is instantaneous or permanent following initial recloser opening. The system and SFCL is modeled by using Electromagnetic Transient Program(EMTP) and the validity of the reclosing scheme represented in this paper is analyzed according to the value of the fault resistance and the time of the fault removal.

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직렬연결된 초전도 한류기의 분로저항에 의한 동작특성 (Operating Characteristics of Superconducting Fault Current Limiters Connected in Series by Shunt Resistors)

  • 현옥배;최효상;김혜림;임해룡;김인선
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제49권11호
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    • pp.737-741
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    • 2000
  • We fabricated resistive superconducting fault current limiters (SFCL) based on YBCO thin films grown on 2-inch diameter $Al_2O_3$ substrates. Two SFCLs with nearly identical properties were connected in series to investigate simultaneous quench. There was a slight difference in the rate of voltage increase between two SFCL units when they were operated independently. This difference resulted in significantly imbalanced power dissipation between the units. This imbalance was removed by connecting a shunt resister to an SFCL in parallel. The appropriate values of shunt resistance were 80 ${\Omega}$ at 75 $V_rms$ and 110 ${\Omega}$ at 120 $V_rms$, respectively. Increased power input at high voltages also reduced the initial imbalance in power dissipation, but with increase in film temperature to higher than 200 K.

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감극 결선시 자속구속형 전류제한기의 퀜치 특성 (Quench Characteristics of Flux-lock Type SFCL in Subtractive Polarity Winding)

  • 황종선;한태희;최효상;박형민;조용선;남궁현;이나영;임성훈;정동철;한병성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.251-252
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    • 2006
  • As one of methods to increase the voltage rating of the flux-lock type SFCL, the fault current limiting characteristics of the flux-lock type SFCL with HTSC elements connected in series were analyzed. The initial fault current amplitudes in two SFCLs with the series connection of two HTSC elements and with single HTSC element were the same. In addition, the resistance amplitude of each HTSC element in SFCL with the series connection of two HTSC elements had the similar one in SFCL with single HTSC element. With increase of applying voltage, the unbalance of voltage between two HTSC elements in SFCL with the series connection of two HTSC elements disappeared.

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