우리는 이 논문에서 교류전압원의 극성에 따라서 쌍방향으로 동작하는 반도체 변압기설계를 제시한다. 변압기는 회로 사이의 유도성 결합에 의하여 에너지를 전달하는 장치이다. 대부분의 변압기는 교류 전압에 의하여 1차 및 2차 코일로 구성된 장치이다. 우리가 제시하는 시스템은 전압신호 레벨을 두 방향으로 즉, 전원에서 부하까지 전압신호가 전달되기도 하고, 부하에서 전압원까지 전달되기도 한다. 전환하는 하나의 회로로 설계되어있다. 구성한 반도체 스위치는 NPN 트랜지스터가 교류 전압원 단자에 연결되어 있고, 에너지 저장 요소로서는 이미터 단자에 연결되어 있는 인덕터를 채택하였다. 제어 신호는 반도체의 베이스 단자에 인가된다. 제시하는 시스템은 전압신호의 진폭을 가역 방향으로 변화시킬 수 있다.
Kim, Woo-Seok;Kim, Sung-Hoon;Hahn, Song-yop;Park, Kyeong-Dal;Joo, Hyeong-Gil;Hong, Gye-Won;Han, Jin-Ho;Lee, Don-Kun;Park, Yeon-Suk
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제5권3호
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pp.34-37
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2003
A 1 MVA single-phase high temperature superconducting (HTS) transformer with BSCCO-2223 wire was designed in this paper. The rated voltages of each sides of the transformer are 22.9 kV and 6.6 kV respectively. Double pancake HTS windings arranged reciprocally will be used for the transformer windings, because of the advantages of insulation and distribution of surge voltage in case of a large power and high voltage transformer. Single HTS wire was used for the primary windings and four parallel wires were used for the secondary windings of the transformer with transposition. A core of the transformer was designed as a shell type core separated with the windings by a cryostat made of GFRP with a room temperature bore. The operating temperature of the HTS windings will be about 65K with sub-cooled liquid nitrogen. A cryogenic cooling system using a GM-cryocooler for this HTS transformer by natural convection of liquid nitrogen was designed. This type of cooling system can be a good option for compactness, efficiency, and reliability of the HTS transformer.
With increasing demand of power, the equipment of power system is enlarging and the absolute capacity is going up. As a result, when a fault occurs, the fault current is consistently increasing. Therefore, I suggested some solution for limiting the fault current more efficiently. This study shows the characteristics of superconducting limiting elements and normal conducting elements combined with a transformer. We performed a short-circuit test about the fault current by using SCR switching control system operated from a CT. When short circuit accidents happened in the secondary side of a transformer, fault currents flowed and a SCR switching control system was operated. It resulted in a decrease of the fault current in the limited elements of third winding connected in parallel. For this test, we used YBCO thin films and normal conducting elements as the limited elements. Within a cycle, a superconducting fault current limiter with YBCO thin films reduced more than 90% of fault current because the resistance of superconducting elements sustainedly grew. On the other hand, the limiter with normal conductors limited as much as a set value because its resistance characteristic was linear. Consequently, in case of the limiter with superconductor, limiting range of the circuit was wide but the range of protective detection was undefined. In contrast, as for the limiter with normal conductors, limiting range and protection duty were appropriate.
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.
이 실험에서는 조피볼락을 대상으로 중성 formalin과 formalin으로 약욕하여 잔존량과 잔존기간 및 병리 조직학적 변화를 관찰하고 온도가 미치는 영향에 대해서 알아보았다. formalin 과 중성 formalin의 잔존량은 $15^{\circ}C$일 때 약욕 직후 약간의 차이를 제외하고는 별다른 차이를 보이지 않았다. 잔존기간은 수온 $15^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$은 조건에서 각각 72 hr과 24 hr으로 온도의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 어체에 미치는 독성은 중성 formalin보다 formalin이 강하게 나타나고 수온과 농도가 증가 할수록 조직에 미치는 영향이 심해졌다. formalin 약욕으로 인하여 아가미 조직에서는 부종과 상피세포의 박리, 뒤틀림, 괴사증상이 그리고 간에서는 부종과 핵농축, 공포화 현상이 나타나고 신장에서는 수증성 퇴행적 병변과 세뇨관 상피세포의 과립화 중상, 괴사가 일어나고 피부에서는 점액 세포의 증가와 표피의 괴사 및 피하조직과 진피층의 균열이 나타났다.
본 실험에서는 두 온도 조건(15, $25^{\circ}C$)하에서 포르말린과 중성 포르말린(0, 50, 100, 150, 200, 300 ppm)으로 약욕한 넙치(Paralichthys olivaceus)의 회복에 필요한 시간을 알아보기 위해 아가미와 신장의 병리 조직학적인 관찰과 혈액내 변형 적혈구율이 조사되었다. 모든 실험구에서 포르말린이 중성 포르말린보다 독성이 강하게 나타났고, 낮은 농도(50~100 ppm)에서는 병변이 아중증까지 진행되지 않았다. 예상대로, 약욕 농도와 온도가 증가할수록 회복시간이 길어졌다. 약욕에 의한 아가미의 병변은 부종, 2차 새변의 뒤틀림, 상피세포의 박리, 혈전 증상이 나타나고 신장에서는 부종, 수증성 퇴행성 병변, 초자적 변성이 일어났다. 대표적으로, 포르말린과 중성 포르말린 300 ppm에 침지된 어류의 아가미 조직 회복시간은 $25^{\circ}C$조건의 포르말린에서는 약 120시간, 중성 포르말린에서는 72시간과 $15^{\circ}C$조건의 포르말린에서는 72시간, 중성 포르말린에서는 48시간 정도였다. 신장 조직의 회복은 $25^{\circ}C$조건 포르말린에서는 72시간, 중성 포르말린에서는 48시간 정도였고 $15^{\circ}C$조건의 포르말린과 중성 포르말린에서는 다같이 48시간 정도였다. 혈액내 변형적혈구율의 최대 수치는 $25^{\circ}C$ 수온조건, 포르말린 300 ppm 구에서 27.84%로 나타났다. 변형적혈구율의 감소 추세는 조직의 회복과 비슷한 양상을 보였다.
2017년 8월에 발생한 고창 전력시험센터를 시작으로, 현재까지 총 29건의 전기저장장치 화재가 발생하여 많은 재산피해가 보고되고 있다. 이에 대한 원인은 아직 정확하게 규명되지 않았으나, ESS(energy storage system)와 전력변환장치뿐만 아니라, 계통측 불평형 문제도 하나의 원인으로 고려되어야 할 것으로 보인다. 특히, 연계용변압기측의 순환전류가 자화전류에 영향을 미쳐, 의도치 않게 변압기의 철심이 포화되고 서지전압이 발생하여 ESS에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 부하불평형에 의한 불평형전류 발생시, ESS 연계용변압기로 순환전류의 유입과 변압기 포화로 인한 서지전압 발생 현상을 해석하기 위하여, PSCAD/EMTDC를 이용한 배전용변전소, 연계용변압기 및 수용가부하로 구성된 배전계통의 모델링을 수행한다. 또한, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 중성점 접지 저항기(neutral grounding resistor, NGR)를 통해 순환전류의 크기를 일정 값 이내로 저감시키는 방안을 제시하였다. 이를 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 연계용변압기의 결선방식 및 철심구조에 따라 일정 값(10[A]) 이상의 순환전류가 발생하여, ESS에 전기적인 위해 요인이 될 수 있음을 알 수 있었고, 변압기 포화로 인해 2차측에 최대 3[pu]의 서지전압이 발생될 수 있음을 확인하였다.
The On Line Electric Vehicles(OLEV) that can pick up inductive power from underground coils on driving with high efficiency have been developed this year, and is now proposed in this paper. The IPS(Inductive Power Supply) system consists of power supply inverters, power supply rails, pick up modules, and a regulator. There are 3 generations of IPS have been developed so far, and the $4^{th}$ generation IPS is being developed. The $1^{st}$ generation has been demonstrated this Feb. 27, which is equipped with mechanically auto tracking pick-up module with 1cm air gap, and showed 80% power efficiency. The $2^{nd}$ generation IPS applied to an 120kW (average)/240kW(peak) motor powered electric bus has 17cm air gap with 72% power efficiency. For the $2^{nd}$ generation IPS, the Power supply inverter has 440V, 3phase input and 200A @ 20kHz output. The test power supply rail of 240m long is segmented by 60m each, where newly developed core structure and power cable are constructed under the road covered with asphalt of 5cm thickness. The pick-up modules which consist of core, winding wire, and rectifiers are fixed to the bottom of the bus which can carry more than 40 passengers and can pick up max. 60kW. To remove parasitic component and to transfer maximum power between them resonant circuit topology is applied to the primary and secondary sides. The EMF level is below 62.5mG at 1.75m from the center of the road to meet the regulation. Several effective ways of reducing EMF levels have been developed. In addition, effective ways to solve problems related high frequency power cables buried in ground and it's proof from soil have been studied also. This development shows that the IPS system is capable of supplying enough power to the pick-up of OLEV and can reduce battery size, weight and cost, which means the IPS with OLEV is one of the best candidate for EV.
본 국내 교류전철변전소에서는 주변압기 2차측의 위상각이 $90^{\circ}$인 단상 전원을 얻도록 한 스코트 결선 변압기를 설치 운용 하고 있다. 변압기 보호계전기는 내부에서 고장이 발생하는 경우 변압기 전단에서 전력을 차단시키고 변압기 외부 계통의 사고나 일반차량 운행의 경우에는 동작하지 않아야 한다. 정확한 고장의 판단으로 오동작을 줄이는 것이 전력계통을 안정적으로 유지하고 신뢰성을 향상시키는 측면에서 매우 중요하다. 주 변압기 내부 고장 검출장치로는 브흐홀쯔계전기와 비율차동계전기를 설치하여 변압기를 보호하고 있지만 비율차동계전기의 오동작으로 인해 보호기능을 비활성화 시켜놓은 상태로 운용하는 사례가 있다. 본 논문에서는 스코트 변압기의 특성과 비율차동계전기의 특성을 제시하고 보호계전기의 오동작 사례를 분석하였다. 이를 위해 전력계통 해석프로그램을 이용하여 스코트 변압기에 사용되는 비율차동계전기를 모델링하고 A변전소의 Comtrade 파일로 저장된 고장파형을 입력데이터로 사용하여 동작여부를 판단하여 고조파 분석을 수행하였다. 또한, 고장파형 분석을 통해 오동작 사례에 대한 개선 방안을 도출하고자 한다.
수온과 pH가 높은 조건에서 뱀장어에 미치는 암모니아 급성독성에 대하여 육안적인 면과 병리조직학적 변성을 관찰하였다. 육안 관찰 결과, 암모니아 무첨가구(0 mg/$\ell$)에서는 pH 8.5이상에서 아가미의 암갈색화가 진행되었고 암모니아 20 mg/$\ell$ 이상의 농도에서는 pH 7.5에서도 위와 같은 증상이 나타났다. pH 9.0에서는 암모니아 10 mg/$\ell$이상의 농도에서 1시간 이내에 전부 폐사했다. 아가미에 대한 조직학적 관찰 결과는 암모니아 무첨가구의 pH 7.5에서만 정상 조직이 관찰되었고 수온과 pH의 상승, 암모니아 농도의 증가 및 노출시간의 경과에 따라 조직의 변성이 심해지는 경향을 보였다. 암모니아 무첨가구의 pH 8.0, 8.5에서도 2차새변의 부종과 만곡증상이 보였고 pH 9.0에서는 2차새변 상피의 박리증상이 나타난 것으로 보아 높은 pH 조건만으로도 병변을 일으키는 요인이 될 수 있는 것으로 사료된다. 조직학적 변성의 초기에는 2차새변의 부종과 만곡증상이 보이다가 상피세포의 박리와 괴사로 진행 되었으며, 특히 2차새변상피의 박리증상은 육안적으로 관찰되는 아가미의 암갈색으로 변색시점과 비슷한 시기에 관찰되었다. 암모니아 20 mg/$\ell$이상에서는 pH 8.5, 수온 $27^{\circ}C$ 조건에서 2차새변상피의 괴사가 일어났고, 수온 $32^{\circ}C$에서는 노출시간이 경과하면서 폐사체가 생겼다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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