3차권선 존재유무에 따른 자기결합형 초전도 전류제한기의 전류제한 특성변화 분석

소개글

대용량 변압기의 교체 시 발생하는 고장전류 증가 문제를 해결하기 위한 방안 중 하나로 차단기를 교체하는 방안이 있지만 많은 비용이 필요하고, 보다 저렴한 방안으로 직렬리액터를 도입하는 방안이 있다. 이 방안은 고장전류를 제한하고, 이로 인해 기종 차단기를 사용할 수 있지만 평상시에 전력손실이 발생하고 경우에 따라 과부하상태를 유발하는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하고자 초전도 전류제한기 (SFCL :Superconducting Fault Current Limiter)를 설치하는 방안이 강구되고 있다. 본 논문에서는 배전변전소에 발생하는 고장전류 문제를 해결하는 방안으로 3차 권선을 이용하여 초전도 전류제한기를 설치할 때 이에 따른 영향을 분석하였다.
이론과 실험을 바탕으로 3차 권선을 이용하여 초전도 사고전류제한기의 사고전류제한 특성을 분석해 보았다. 세 번째 3층 권선을 감극으로 연결하였을 때에 가극보다 더 크고, 제한전류의 순서는 감극, 가극, 세 번째 3차 권선이 없을 때 순으로 나타났다. 그리고 사고 후 정상전류 값으로 회복되는 시간은 세 번째 권선을 가극으로 연결 시 감극으로 연결 때보다 더 빠르다는 것을 확인하였다.
사고전류제한의 유형에 맞춰 3차 권선을 초전도 사고전류제한기를 이용하면 좀 더 효율적이 될 것이라고 생각된다. 3차 권선을 사용함으로써 더 큰 제한전류를 얻을 수 있었다. 같은 용량의 전류제한소자를 3차 권선을 이용하여 더 큰 용량으로 사용할 수 있다고 생각된다.

목차

國文抄錄 ⅱ

제 1 장 서 론 1
1.1 설계 배경 1

제 2 장 본 론 2
2.1 구조 및 동작원리 2
2.2 등가회로 분석 3
2.3 실험장치 구성 및 방법 11
2.3.1 실험장치 구성 11
2.3.2 실험 방법 12
2.4 분석 사항 13

제 3 장 실험결과 분석 14
3.1 결과분석 14

제 4 장 결 론 18
4.1 결론 18

參考文獻 19

본문내용

제 1 장 서 론

1.1 배 경
전력수요가 집중화 되면서 수요의 증대로 추가 변전설비가 필요하지만, 변전소의 신설 및 증설이 지역적인 제약으로 장소확보가 쉽지가 않은 상황이다. 이러한 상황은 현재 설치되어 있는 변압기 용량을 포화시켜 계통의 안정성에 영향을 미치게 된다. 여기에 더해서 최근 증가하는 신재생에너지의 계통연계로 증가된 전력을 안정적으로 신뢰성 높게 공급하기 위해서는 대용량 변압기의 적용이 불가피하게 되었다.
그러나 대용량 변압기의 적용이 불가피하게 되면 변압기가 가지는 임피던스가 작아지고 계통에 고장발생시 고장전류의 크기가 증가하게 된다. 이로 인해 기종에 설치된 차단기 및 보호기의 차단용량 초과나 동작특성이 달라진다.
따라서 대용량 변압기의 교체 시 발생하는 고장전류 증가 문제를 해결하기 위한 방안 중 하나로 차단기를 교체하는 방안이 있지만 많은 비용이 필요하고, 보다 저렴한 방안으로 직렬리액터를 도입하는 방안이 있다. 이 방안은 고장전류를 제한하고, 이로 인해 기종 차단기를 사용할 수 있지만 평상시에 전력손실이 발생하고 경우에 따라 과부하상태를 유발하는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하고자 초전도 전류제한기 (SFCL :Superconducting Fault Current Limiter)를 설치하는 방안이 강구되고 있다.
초전도 전류제한기는 평상시에 초전도 상태로 전력손실이 없고 ,고장발생시 고장전류를 빠르게 감지 및 제한함으로써 기존에 설치된 차단기의 차단용량이하로 감소시켜 줄 뿐만 아니라 계통의 안정도를 향상시킬 수 있다.
그러나 초전도 전류제한기는 설치하는 위치에 따라 나타나는 전류제한 특징이 다르며, 임피던스가 너무 작으면 저감효과가 약하고, 너무 크면 부하전류와 고장전류의 판단이 어려움으로 기존 보호계전기와 보호협조를 위해서는 설치위치에 대한 연구와 임피던스 크기를 선정해야하는 연구가 필요하다. 그러나 초전도 전류제한기의 전력계통 적용 시 초전도 전류제한기의 영향 및 동작특성에 관한 연구는 비교적 많이 진행되었지만, 보호기 동작에 관한 연구는 미흡한 실정이다.

참고 자료

없음