병렬연결된 두 코일을 가진 자속구속형 초전도 전류제한기의 사고발생시 철심의 포화를 억제하기 위한 방안으로 공극을 도입하였다. 하지만, 공극의 도입으로 인해 자화전류가 증가하게 되어 자속구속형 초전도 전류제한기의 임피던스 감소를 초래하게 된다. 본 논문에서는 공극유무에 따른 병렬연결된 두 코일을 가진 자속구속형 초전도 전류제한기의 전류제한 특성을 등가회로와 실험결과에 대한 비교분석을 통해 공극도입의 장.단점을 확인하였다.
Due to large demand, the increase of fault current has caused the capacity of power machines in power grid to increase. Among several countermeasures, the superconducting fault current limiter (SFCL) has been noticed as one of the promising countermeasures to solve these problems. However, in spite of excellent current limiting performances of the SFCL, the application of SFCL to power system has been delayed due to both the limited space for the SFCL's installation and its longer recovery time after the fault removal. In order to solve these problems, a hybrid type SFCL was developed. In this paper, we studied the operation characteristics of the hybrid SFCL with first half cycle non-limiting operation by modelling using PSCAD/EMTDC and experiment. It was shown through the simulation using PSCAD/EMTDC and the simulated experiment that the fault current limiting and the fast recovery operations of the hybrid SFCL with the first half cycle non-limiting operation were achieved.
YBCO coated conductor can change the stabilization layer for purpose and it leads advantages in Improvement of tape's critical properties and Application. Such properties rise possibility of using YBCO coated conductor for Superconductor Fault Current Limiter, therefore, we investigate changing properties under over current condition and limiting characteristics. In this study, YBCO coated conductor's current limiting characteristic stainless steel stabilization layer under condition of changing conductor's insulating layer. Consequently, the resistance followed insulating layer so we know that limiting characteristics.
We investigated the quench characteristics accordance with increase of turns and applied voltage of matrix-type superconducting fault current limiter (SFCL) with $1{\times}3$ matrixes. The matrix-type SFCL consists of the trigger part to apply magnetic field and the current-limiting part to limit fault current. The fault current limiting characteristics according to the increase of magnetic field and applied voltage were nearly same. This is because the application of magnetic field has not an affect on total impedance of SFCL. When number of turns of reactor increased, the voltage difference between two superconducting units in the current-limiting part according was decreased. The resistance difference generated in two superconducting units also was decreased. Therefore, we confirmed that the differences of critical behaviors between superconducting units by application of magnetic field were decreased. By this results, we could be decided the optimum number of turns of reactor to apply magnetic field.
We investigated the quench characteristics in accordance with increase of turns number of trigger coil and shunt resistance of matrix-type superconducting fault current limiter (SFCL) with $2{\times}3$ array. The matrix-type SFCL consists of the trigger part to apply magnetic field and the current-limiting part to limit fault current. The fault current limiting characteristics according to the increase of magnetic field and applied voltage were nearly same. This is because the application of magnetic field hasn't an affect on total impedance of the SFCL. When turns number of a reactor increased, the voltage difference between two superconducting units in the current-limiting part according was decreased. The resistance difference generated in two superconducting units was also decreased. Therefore, we confirmed that the differences of the critical behaviors between superconducting units were reduced by application of magnetic field. By this results, we could decide the optimum turns number of reactor to apply magnetic field.
The matrix-type superconducting fault current limiter (SFCL) using YBCO thin film consists of the trigger and current-limiting parts. We fabricated the matrix-type SFCL with the integrated current limiting modules. we carried out the experiment of matrix-type SFCL with the integrated current limiting modules connected in series or parallel. We saw current characteristics due to ratio of change the shunt resistance and turns. We confirmed that the difference of critical current between superconducting units was decreased by increment of current flowing into the reactor which applied the magnetic field into the superconducting units..
We simulated the current limiting characteristics of a resistive superconducting fault current limiter (SFCL) for a single line-to-ground fault in the 22.9 kV system. The transient current during the fault increased to 6.33 kA, 5.80 kA and 3.71 kA without SFCL at the fault angles 0$^{\circ}$, 45$^{\circ}$ and 90$^{\circ}$, respectively, a resistive SFCL limited effectively the fault current to 2.27 kA in a half cycle without any DC components. The maximum quench resistance of an SFCL, 16Ω was suggested to be appropriate to limit the fault current in the 22.9 kV distribution system, considering the operating cooperation of a protective relay and the current limiting performance of an SFCL.
The resistive fault current limiter (SFCL) is a very attractive device for power networks. But it has a serious Problem in using YBCO films for fault current limiter is inhomogeneities caused by imperpect manufacturing. So simultaneous quenches are a difficult problem which elements for current limiting are connected in series for increasing voltage ratings. We investigated extended electric field-current characteristics for current limiting element of YBCO film when O-130mT magnetic field is applied. And quench characteristics were investigated in over all element and between elements of YBCO films. From the experiments, it was shown that applied magnetic fields using solenoid coil induced uniform quench distribution for over all stripes and simultaneous quench in all elements for current limiting of YBCO film was realized. We have achieved resistive fault current limiter of 1.2kV/20A rating using magnetic field.
The YBCO coated conductor is an important element that forms the superconducting power equipment. The first advantage of applying YBCO coated conductor to superconducting power equipment is that it can effectively addresses the normal and fault currents using less quantity of wire than when using Bi tape due to its high critical current density. Second, it can limit the fault current fast because its index value is high. so that the resistance can be produced fast when it is applied to the superconducting current limiting element. Third, the type of stabilization layer that surrounds the YBCO superconductor is selectable and the magnitude of the resistance that is produced from quenching can be adjusted. This study researched into the manufacture of current-limiting element of using YBCO coated conductor, into the characteristics of current limiter that considered by combining the manufactured element with the resistive-type superconducting fault current limiter.
The quench characteristics of flux-lock type high-Tc superconducting fault current limiters(SFCL) was investigated. $YBa_2Cu_3O_{7-x}$(YBCO) thin film was used as the current limiting elements of the flux-lock type SFCL. The quench characteristics of current limiting elements consisting of the flux-lock type SFCL was more improved than that of the resistive type SFCL.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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