• 제목/요약/키워드: Transient recovery voltage

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초고압 $SF_6$가스차단기의 소전류 차단성능 해석기술 II (Evaluation Method II of the Small Current Breaking Performance of SF$_6$-Blown High-Voltage Gas Circuit Breakers)

  • 송기동;이병윤;박경엽;박정후
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제50권8호
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    • pp.384-391
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    • 2001
  • The insulation strength between contacts after current interruption to the transient recovery voltage i.e., the dielectric recovery strength should be estimated for the evaluation of the small capacitive current interruption capability. Many authors have used theoretical and semi-experimental approaches to evaluate the transient breakdown voltage after the current interruption. Moreover, an empirical equation, which is obtained from a series of tests, has been used to estimated the dielectric recovery strength. Un this paper, the theoretical method which is generated from the streamer theory has been applied to real circuit breakers in order to evaluated the interruption capability. The results of analysis have been compared with the test results and the reliability has been investigated.

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EMTP/RV를 이용한 22.9kV GIS 모델링과 과도회복전압 해석 (22.9kV GIS Modeling and Transient Recovery Voltage Analysis Using EMTP/RV)

  • 정태영;백영식;정기석;박지호;서규석
    • 전기학회논문지
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    • 제59권7호
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    • pp.1199-1205
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    • 2010
  • The recent power system is required to a large size of facilities and high power technology according to increasing power demand. However, it could lead to spoiling the beauty of city and environment problem. The miniaturized facilities with large capacity such as GIS have been required in recent power system. The GIS(Gas Insulated Substation) using the SF6 insulation gas enables to miniaturize facilities with large capacity with high insulation performance. However, the substation installed GIS has required to new design model which is different from the conventional substation. The TRV(Transient Recovery Voltage) analysis on simple circuit may applied by differential equation. However, in case of relatively complicated system, EMTP(Electro Magnetic Transients Program) mainly has been used to design and simulate for transient analysis. This paper mainly design the 22.9 kV GIS system and analyze the transient recovery voltage of main circuit breaker using EMTP/RV. It also enables to easily design the other substation installed GIS with same maker and voltage level because the proposed GIS model consists of separated modules such as busbar, circuit breaker, bushing, CT, PT etc. Eventually, it contributes to comfortably compare the interrupting performance of circuit breaker and system TRV corresponding to the substation system configuration.

Transient Performance Improvement in the Boundary Control of Boost Converters using Synthetic Optimized Trajectory

  • Feng, Gaohui;Yuan, Liqiang;Zhao, Zhengming;Ge, Junjie;Ye, Xiuxi;Lu, Ting
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권2호
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    • pp.584-597
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    • 2016
  • This paper focuses on an improvement in the transient performance of Boost converters when the load changes abruptly. This is achieved on the basis of the nature trajectory in Boost converters. Three key aspects of the transient performance are analyzed including the storage energy change law in the inductors and capacitors of converters during the transient process, the ideal minimum voltage deviation in the transient process, and the minimum voltage deviation control trajectory. The changing relationship curve between the voltage deviation and the recovery time is depicted through analysis and simulations when the load suddenly increases. In addition, the relationship curve between the current fluctuation and the recovery time is obtained when the load suddenly decreases. Considering the aspects of an increasing and decreasing load, this paper proposes the transient performance synthetic optimized trajectory and control laws. Through simulation and experimental results, the transient performances are compared with the other typical three control methods, and the ability of proposed synthetic trajectory and control law to achieve optimal transient performance is verified.

Stretched-Exponential 형태의 문턱전압 이동 모델의 SPICE구현 (Implementation of Stretched-Exponential Time Dependence of Threshold Voltage Shift in SPICE)

  • 정태호
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.61-66
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    • 2020
  • Threshold voltage shift occurring during operation is implemented in a SPICE simulation tool. Among the shift models the stretched-exponential function model, which is frequently observed from both single-crystal silicon and thin-film transistors regardless of the nature of causes, is selected, adapted to transient simulation, and added to BSIM4 developed by BSIM Research Group at the University of California, Berkeley. The adaptation method used in this research is to select degradation and recovery models based on the comparison between the gate and threshold voltages. The threshold voltage shift is extracted from SPICE transient simulation and shows the stretched-exponential time dependence for both degradation and recovery situations. The implementation method developed in this research is not limited to the stretched-exponential function model and BSIM model. The proposed method enables to perform transient simulation with threshold voltage shift in situ and will help to verify the reliability of a circuit.

진공차단기 3상 동시 차단시의 서지 특성 분석 (Surge Characteristics Analysis of Three-phase Virtual Chopping at Vacuum Circuit Breaker)

  • 김종겸
    • 전기학회논문지
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    • 제67권9호
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    • pp.1159-1164
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    • 2018
  • Vacuum circuit breakers(VCB) are widely used for current interruption of high-voltage inductive loads such as induction motors. This VCB can be chopped off before the current zero due to its high arc-extinguishing capability. One of the outstanding features of VCB is that it can cut off high frequency re-ignition current more than other circuit breakers. If the transient recovery voltage generated in the arc extinguishing is higher than the dielectric strength of the circuit breaker, a re-ignition phenomenon occurs. The surge voltage of the re-ignition is very high in magnitude and the steepness of the waveform is so severe that it can act as a high electrical stress on the winding. If the high frequency current of one phase affects the other two phases when the re-ignition occurs, it may cause a high surge voltage due to the virtual current chopping. If the magnitude of the voltage allowed in the motor winding is high or the waveform level is too severe, it may lead to insulation breakdown. Therefore, it is necessary to reduce the voltage to within a certain range. In this study, we briefly explain the various phenomena at the time of interruption, analyzed the magnitude of the dielectric strength and the transient recovery voltage at the simultaneous three-phase interruption that can give the greatest influence to the inductive load, proposed a method to reduce the impact.

대규모 수용가의 차단기 과도회복전압 해석 (Transient Recovery Voltage Analysis of industrial customer)

  • 신병윤;이한상;장길수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.320-321
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    • 2011
  • As the scale of industries expands, the facilities of the industrial customer become larger and more complex. When a fault occurs in the system, the circuit breakers play an important role in minimizing causalitites by quickly tripping the faulted line. Since the capacity of the receiving-end has increased in size, an examination is needed to be performed between the industrial customers and the conventional circuit breakers. The transient recovery voltage, which is the initial transient characteristics of the voltage across the breaker when tripped, is an important factor in determining the circuit breaker's performance. In this paper, a TRV analysis on the large-scale industrial customer is being performed utilizing PSCAD/EMTDC.

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345kV 포스코파워~서인천S/S간 한류리액터 설치에 따른 차단기 과도회복전압 검토 (The Influence of Current Limit Reactor installed in 345kV power systems on Transient Recovery Voltage)

  • 유희영;허연;박순규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.222-223
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    • 2011
  • 본 논문은 인천지역 345kV 계통고장전류 저감을 위한 한류리액터 설치에 따른 362kV 50kA 차단기의 과도회복 전압 정격 초과 여부를 EMTP을 활용하여 검토하였다. 과도회복전압(TRV : Transient Recovery Voltage)은 크게 두가지, 최대전압(Vp)과 초기과도회복전압상승율(RRRV:Rate of Rise of Recovery Voltage)로 구분하며, 리액턴스 성분이 증가하며 RRRV가 상승하여 차단기가 고장전류을 차단시 절연파괴(열파괴)로 이어질 수 있다. IEC 62271-100 규정에는 RRRV를 정격차단전류의 100% 크기(T100%) 차단시 2kV/us이내로 규정하고 있으며 이 보다 작은 전류의 T90, T75 차단시의 규정치는 계산식에 의해 정해진다.

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고저항 아크 지락에 의한 송전선로 과도회복전압 계산과 고장전류 파형 분석 (Calculation of Transient Recovery Voltage on the Transmission Line due to High Impedance Arc Fault and Analysis of it's waveform)

  • 심응보
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.527-528
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    • 2011
  • 송전선로에서 발생하는 고장의 대부분은 낙뢰에 의한 상-대지간 섬락이나 외물접촉, 혹은 애자련의 오손에 의한 절연파괴 등이 대부분이다. 그리고 대분의 고장은 큰 고장전류를 흘리게 되어 보호계전기가 동작하여 고장구간을 신속하게 분리하게 된다. 그러나, 본 고장사례는 매우 희귀한 고장 사례로서, 고저항 아크 지락에 의하여 발생하는 과도회복전압(TRV: Transient Recovery Voltage)이 애자련에 섬락을 일으킨 경우이다. 본 연구에서는 EMTP (Electro-Magnetic Transient Program)를 이용하여 고저항 지락시 아크의 단속에 의하여 과도회복전압이 발생할 가능성이 있음을 보였으며, 고장기록장치(Fault Recorder)에 나타난 파형 기록과의 유사성을 확인하였다. 또한, 고저항 지락에 의하여 직류분이 초기에 방전됨으로써 고장전류 파형에 직류분 오프셋이 나타나지 않게 됨을 밝혔다.

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TCSC가 적용된 실계통 시스템에서의 TRV와 MOV의 영향에 대한 분석 (Analysis on the Effects of TRV and MOV in Real System with TCSC)

  • 이석주
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.41-46
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    • 2019
  • 전력 시스템에서 직렬 보상기의 적용은 회로 차단기 과도 재기 전압 (Transient Recovery Voltage : TRV) 문제와 같은 다른 장치에 영향을 미친다. 본 논문에서는 TCSC (Thyristor-Controlled Series Capacitor)가 있는 경우와 없는 경우의 선로 차단기에 대한 TRV 효과를 시뮬레이션을 통해 분석하고, TCSC 설치로 인한 TRV 증가를 극복하는 효과적인 방법을 제안한다. 또한 금속 산화물 바리스터 (Metal Oxide Varistor : MOV)에 대한 제안된 보호의 영향에 대해서도 설명한다. 시뮬레이션 모델은 국내의 345 kV 송전선로를 사용하였다. 전력 시스템은 PSCAD (Power Systems Computer Aided Design) / EMTDC (Electro Magnetic Transient Direct Current)를 사용하여 모델링하였다. TRV는 송전선로 및 차단기 단자에서 단락 고장을 구현하여 분석하였고, MOV의 에너지는 보호 동작 알고리즘을 적용하여 해석하였다. 제안된 보호 방안을 적용하는 경우 TRV는 표준을 만족시키지만, 지연 시간이 증가함에 따라 MOV 에너지 용량의 증가하여야 한다. 이 결과를 적용하여 실제 전력 시스템에서 예상되는 전송 선로 고장 상태로 인한 TRV 문제를 해결할 수 있다.

분로리액터 개폐 과전압 해석을 위한 EMTP 모델링 (Electromagnetic Transient Program Modeling for Analysis of Switching Over-Voltage on Shunt Reactor)

  • 오승열;전인영;한기선;강지원
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제6권4호
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    • pp.393-397
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    • 2020
  • 무효전력 보상설비인 분로리액터는 전력계통의 부하 패턴에 따라서 하루에도 수 회 정도 차단기에 의해 운전되거나 정지된다. 분로리액터개폐 시 몇 가지 요인에 의해 발생하는 과전압은 차단기의 절연 성능을 저하시키며, 계통을 구성하는 전력기기에 심각한 전압 스트레스를 유발한다. 분로리액터 개폐 과정에서 발생하는 과도현상을 측정하는 것은 계통을 모의하여 차단기 성능을 검증하는 시험소 수준에서는 가능하나, 실제 계통 운전 중에 발생하는 과도현상을 측정하는 것은 여러 가지 제약으로 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 실 계통에서 지상 소전류 차단과정에서 가혹한 과도회복전압(TRV: Transient Recovery Voltage)을 유발하는 재발호(reignition)나 전류재단(current chopping) 현상에 대한 해석을 위해 전자계과도해석프로그램(EMTP: Electro-magnetic Transients Program)을 활용한 모델링 과정과 이를 토대로 분로리액터 개폐 과정에서 차단기의 고장을 유발하는 주된 현상에 대해 해석하고자 한다.