[학위논문]22.9kV 50MVA 배전급 고온초전도 전력케이블 코어의 설계에 관한 연구 (A) Study on the Design of 22.9kV 50MV Class High Temperature Superconducting Power transmission Cable Core원문보기
본 논문에서는 22.9 [kV] 50 [MVA] 배전급 고온초전도 전력케이블(High Temperature Superconducting Power Transmission Cable)에서 실제 전류수송을 담당하는 코어(core)부(部)를 대상으로 한다. 초전도 전력케이블은 전력케이블 코어의 도체를 구리에서 초전도체로 대체한 것으로 크기와 손실을 줄인다는 생각에...
본 논문에서는 22.9 [kV] 50 [MVA] 배전급 고온초전도 전력케이블(High Temperature Superconducting Power Transmission Cable)에서 실제 전류수송을 담당하는 코어(core)부(部)를 대상으로 한다. 초전도 전력케이블은 전력케이블 코어의 도체를 구리에서 초전도체로 대체한 것으로 크기와 손실을 줄인다는 생각에서 제안되었다. 실제로 코어부의 도체가 초전도체로 대체될 경우 일반 케이블과 달리 설계에서 고려해야할 것들 중에서 층 간의 균일한 전류분류가 가장 중요하다. 이를 위해 먼저 설계단계에서는 각 층의 균일한 전류분류가 되도록 전기적인 설계를 수행하면서, 전류분류와 교류손실에 대해 케이블 각 층의 권선방향과 권선피치에 따른 영항과 상관관계를 해석적인 방법을 통해 밝혀보았다. 이는 국내 최초로 교류손실을 고려하여 고온초전도 전력케이블을 설계한 것이다. LG전선(주)의 초전도 전력케이블 코어 생산설비에 의해 제작된 시험모델을 가지고 직류통전 실험과 교류통전 실험을 통해 각 층의 집중화된 회로정수를 산출하고, 설계이론과 설계결과에 대한 타당성을 검증하였다. 그리고, 실험결과를 통해 설계단계에서 고려할 수 없었던 부분들 가운데서 특히 저항성분의 특성을 운전전류와 비교해서 알아보았다.
본 논문에서는 22.9 [kV] 50 [MVA] 배전급 고온초전도 전력케이블(High Temperature Superconducting Power Transmission Cable)에서 실제 전류수송을 담당하는 코어(core)부(部)를 대상으로 한다. 초전도 전력케이블은 전력케이블 코어의 도체를 구리에서 초전도체로 대체한 것으로 크기와 손실을 줄인다는 생각에서 제안되었다. 실제로 코어부의 도체가 초전도체로 대체될 경우 일반 케이블과 달리 설계에서 고려해야할 것들 중에서 층 간의 균일한 전류분류가 가장 중요하다. 이를 위해 먼저 설계단계에서는 각 층의 균일한 전류분류가 되도록 전기적인 설계를 수행하면서, 전류분류와 교류손실에 대해 케이블 각 층의 권선방향과 권선피치에 따른 영항과 상관관계를 해석적인 방법을 통해 밝혀보았다. 이는 국내 최초로 교류손실을 고려하여 고온초전도 전력케이블을 설계한 것이다. LG전선(주)의 초전도 전력케이블 코어 생산설비에 의해 제작된 시험모델을 가지고 직류통전 실험과 교류통전 실험을 통해 각 층의 집중화된 회로정수를 산출하고, 설계이론과 설계결과에 대한 타당성을 검증하였다. 그리고, 실험결과를 통해 설계단계에서 고려할 수 없었던 부분들 가운데서 특히 저항성분의 특성을 운전전류와 비교해서 알아보았다.
Since HTS (High Temperature Superconductor) conductors became commercially available, many institutes and companies are trying to develop superconducting power cables with more current capacity and less AC loss. Typically, the superconducting cable consists of conductor layers, insulation layers, sh...
Since HTS (High Temperature Superconductor) conductors became commercially available, many institutes and companies are trying to develop superconducting power cables with more current capacity and less AC loss. Typically, the superconducting cable consists of conductor layers, insulation layers, shield layers and a cryostat filled with coolant such as liquid nitrogen. The tapes of the innermost layer are wound on a round former, and adjacent tapes of another layer are separated by a thin insulating film. The current distribution among layers is an important issue, However, usually the current is not evenly distributed among the layers because of inductance difference of each layer, and the inductance is provided by pitch of each layer's tape. Consequently a method to make the current distribution more uniform is adjusting the tape winding pitch, hence reduce the AC loss. If we choose a good combination we can find the optimal pitches and make an even current distribution. We studied the effect of the winding direction on a 2-layer cable by a statistical way, A brief description of the software, this thesis describes a current distribution by adjusting a the tape winding pitch of each layer. This thesis describes a design method to make the current distribution more uniform in HTS power transmission cable core, considering of resistances and inductance of the layers. Evaluation results and discussions will be presented. Also, this paper shows recommendations for future cable conductor prototypes.
Since HTS (High Temperature Superconductor) conductors became commercially available, many institutes and companies are trying to develop superconducting power cables with more current capacity and less AC loss. Typically, the superconducting cable consists of conductor layers, insulation layers, shield layers and a cryostat filled with coolant such as liquid nitrogen. The tapes of the innermost layer are wound on a round former, and adjacent tapes of another layer are separated by a thin insulating film. The current distribution among layers is an important issue, However, usually the current is not evenly distributed among the layers because of inductance difference of each layer, and the inductance is provided by pitch of each layer's tape. Consequently a method to make the current distribution more uniform is adjusting the tape winding pitch, hence reduce the AC loss. If we choose a good combination we can find the optimal pitches and make an even current distribution. We studied the effect of the winding direction on a 2-layer cable by a statistical way, A brief description of the software, this thesis describes a current distribution by adjusting a the tape winding pitch of each layer. This thesis describes a design method to make the current distribution more uniform in HTS power transmission cable core, considering of resistances and inductance of the layers. Evaluation results and discussions will be presented. Also, this paper shows recommendations for future cable conductor prototypes.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.