• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• v.9
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• pp.338-342
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• 1999

We simulated the current limiting characteristics of resistive and inductive SFCLs with 100 ${\omega}$ of impedances for a single and double line-to-ground faults in the 154 kV grid between two substations nearby Seoul. The transient current at the faults includes not. only high AC current up to 44 kA but also significant DC component as high as 4 kA. The DC current is greater and lasts longer for the double line-to-ground fault than for the single line-to-ground fault. The inductive SFCL limited the fault current more effectively than the resistive one. The DC component, however, was greater and diminishes slower for the inductive SFCL than for the resistive one.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.67 no.4
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• pp.595-599
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• 2018

Interruption system with the transformer type superconducting fault current limiter(TSFCL) is proposed in this paper. The interruption system with a TSFCL is a technology that it maximizes the interruption function of a mechanical DC circuit breaker using a transformer and a superconducting fault current limiter. By a TSFCL, the system limits the fault current till the breakable current range in the fault state. Therefore, the fault current could be cut off by a mechanical DC circuit breaker. The Interruption system with a TSFCL were designed using PSCAD/EMTDC. In addition, the Interruption system with a TSFCL was applied to the DC test circuit to analyze characteristics of a current-limiting and a interruption operation. The simulation results showed that the Interruption system with a TSFCL interrupted the fault current in a stable when a fault occurred. Also, The current-limiting rate of the Interruption system with a TSFCL was approximately 69.55%, and the interruption time was less than 8 ms.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
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• v.19 no.4
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• pp.40-44
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• 2017

This paper analyzed the fault current limiting characteristics of the previously proposed transformer superconducting fault current limiter (TSFCL) interruption system according to its transformer type. The TSFCL interruption system is an interruption technology that combines a TSFCL, which uses a transformer and a superconductor, and a mechanical DC circuit breaker. This technology first limits the fault current using the inductance of the transformer winding and the quench characteristics of the superconductor. The limited fault current is then interrupted by a mechanical DC circuit breaker. The magnitude of the limited fault current can be controlled by the quench resistance of the superconductor in the TSFCL and the turns ratio of the transformer. When the fault current is controlled using a superconductor, additional costs are incurred due to the cooling vessel and the length of the superconductor. When the fault current is controlled using step-up and step-down transformers, however, it is possible to control the fault current more economically than using the superconductor. The TSFCL interruption system was designed using PSCAD/EMTDC-based analysis software, and the fault current limiting characteristics according to the type of the transformer were analyzed. The turns ratios of the step-up and step-down transformers were set to 1:2 and 2:1. The results were compared with those of a transformer with a 1:1 turns ratio.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.2154-2155
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• 2011

국내의 전력계통은 송전거리가 짧고, 전력공급의 신뢰도 및 안정도 향상을 위해서 망상구조로 되어있다. 이러한 구조는 사고시 임피던스 저하로 인해 사고전류의 크기가 차단기 차단내력을 초과하게 된다. 또한 전력수요 증가로 인해 사고전류의 크기는 계속 증가하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 배전계통의 장비 및 대용량 보호 기기로의 교체나 모선 분리 등의 방법을 실시하고 있지만 평사시 계통에 미치는 영향과 손실 발생에 따른 효율저하, 대용량 차단기로의 교체에 따른 경제적인 문제를 수반하게 된다. 이러한 문제점을 효과적으로 해결하기 위해 초전도 한류기가 고안되었다. 본 연구에서는 변압기와 초전도 소자를 이용한 자속 결합형 초전도 한류기의 3상 사고전류제한 실험을 수행하였다. 자속 결합형 초전도 한류기는 평상시 정상 상태에서는 초전도 소자가 저항을 발생시키지 않고, 1, 2차 리액터에서 발생하는 자속은 서로 상쇄되어 전압이 유기되지 않음으로써 아무런 손실 없이 동작한다. 하지만 계통에서 사고가 발생하여 초전도 소자 임계 전류값 이상의 사고전류가 유입되면 초전도 소자가 ��치되어 저항을 발생하게 된다. 또한 병렬로 연결된 2차측 리액터에 사고 전류가 bypass되어 1, 2차 리액터에서 전압이 유기되고 이에 따라 안정적으로 사고전류를 제한하게 된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.2162-2163
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• 2011

현재 산업의 발전으로 인해 전기의 사용량이 증가하고 있는 상태이다. 이로 인하여 지락이나 단락과 같은 사고 발생 시 전류가 급격하게 증가하게 된다. 이러한 급격한 사고전류를 제한하기 위하여 본 논문에서는 재폐로 동작을 접목하여 전압 증가 시 사고유형별 3상 변압기형 초전도 한류기에 대해서 분석하였다. 재폐로 주기는 5-10-7-20주기로 설정하였고, 1선지락과 2선지락일 때 3상 변압기형 초전도 한류기의 전류제한에 대해서 분석해보면, 1선지락 일 때 2선지락 사고일 때보다 사고 제한율이 높은걸 확인 할 수 있다. 하지만 2개의 초전도 소자의 동시 ��치가 아닌 불균형 ��치가 일어나서 하나의 소자만이 전류를 제한하였다. 그리고 스위치가 open 되었을 때 초전도체의 회복특성은 전류제한과 마찬가지로 1선지락일 때 보다 빨리 회복되는 것을 확인 할 수 있다. 이처럼 사고 발생 시 사고전류를 낮게 제한하고, 재폐로 동작을 통하여 빠르게 사고 확인을 하여 사고를 차단할 수 있다고 사료된다.

• 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.

• 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.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.18 no.9
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• pp.851-855
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• 2005

We investigated the unbalanced characteristics of the superconducting fault current limiters (SFCLs) based on YBCO thin films with a single line-to-ground fault. When a single line-to-ground fault occurred, the short circuit current of a fault phase increased about 6 times of transport currents after the fault onset but was effectively limited to the designed current level within 2 ms by the resistance development of the SFCL. The fault currents of the sound phases almost did not change because of their direct grounding system. The unbalanced rates of a fault phase were distributed from 6.4 to 1.4. It was found that the unbalanced rates of currents were noticeably improved within one cycle after the fault onset. We calculated the zero phase currents for a single line-to-ground fault using the balanced component analysis. The positive sequence resistance was reduced remarkably right after the fault onset but eventually approached the balanced positive resistance component prior to the system fault. This means that the system reaches almost the three-phase balanced state in about 60 ms after the fault onset at the three-phase system.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.6 no.4
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• pp.159-163
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• 2005

We analyzed the fault current limiting characteristics of a flux-lock type $high-T_c$ super­conducting fault current limiter (HTSC-FCL) using series resonance between capacitor for series resonance and magnetic field coil which was installed in coil 3. The capacitor for the series resonance in the flux-lock type HTSC-FCL was inserted in series with the magnetic field coil to apply enough magnetic field into HTSC element, which resulted in higher resistance of HTSC element. However, the impedance of the flux lock type HTSC-FCL has started to decrease since the current of coil 3 exceeded one of coil 2 after a fault accident. The decrease in the impedance of the FCL causes the line current to increase and, if continues, the capacitor for the series resonance to be destructed. To avoid this operation, the flux-lock type HTSC-FCL requires an additional device such as fault current interrupter or control circuit for magnetic field. From the experimental results, we investigated the parameter range where the operation as mentioned above for the designed flux-lock type HTSC-FCL using series resonance occurred.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
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• v.7 no.4
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• pp.28-31
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• 2005

To verify the feasibility of bifilar winding type superconducting fault current limiter (SFCL) using BSCCO tape, two types of magnets were fabricated and tested by short-circuit in this research. Even if the FCL using high Tc superconducting (HTS) tape has zero resistance in normal state, it needs to be wound as a bifilar winding for zero inductance. Solenoid type and pancake type bifilar winding magnets are designed and fabricated with the same length of BSCCO tape. The test system consists of AC power supply, transformer, fault switch, load and bifilar winding magnet. The applied AC voltages during fault duration, 0.1s, were from 0.5V to 20V. The test results without bifilar winding magnet were compared with those with each type magnets. The test results include voltage against magnet, transport current and generated resistance curve. Thermal stability, the recovery time, was studied from the results of two type magnets. The pancake type was the most effective to limit fault current but the solenoid type was thermally the most stable. From this research, short-circuit characteristics of the two types were obtained.