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과전압에 의한 변압기 철공진 분석 및 방지대책
Analysis for the Ferroresonance on the Transformer by Overvoltage and Prevention Measures 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.64 no.11, 2015년, pp.1543 - 1550  

윤동현 (Department of Electrical Engineering, Chungnam National University) ,  신동열 (Korea Electric Power Research Institute) ,  차한주 (Department of Electrical Engineering, Chungnam National University)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Ferroresonance is a non-linear vibrational phenomenon that is generated by the electrical interaction of the inductance component with the capacitor component of a certain capacitance as the device of the inductance component such as a transformer is saturated due to the degradation, the waveform di...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 △-△/Y-Y연결에 의한 계통에서의 철공진 발생에 의한 변압기 고장사례를 통해 제어전원용 PT가 연결된 △-△결선의 승압 변압기의 접지회로 구성으로 PT가 연결되지 않은 타상에서 전압상승과 △-△결선의 선간전압과 접지 Y-Y 결선의 상전압이 연결시 과전압에 의해 발생되는 철공진현상 원인을 PSCAD / EMTDC을 이용하여 분석하였고, 철공진 방지 방안을 제시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
철공진은 무엇에 의해 발생하는가? 철공진은 계통에서 변압기가 변압기 열화, 전류와 전압의 파형 왜곡, 과전압과 과전류의 발진 등에 의해 변압기와 같은 인덕턴스 성분의 소자가 포화되어 정전용량의 커패시터 성분과 전기적인 상호작용에 의해 발생되는 비선형성의 진동현상이다[1, 2]. 최근 철공진은 3상 변압기 설비에서 전력계통의 특성과 변압기 설계기술 영향으로 전류와 전압의 파형 왜곡이나 과전압과 과전류에 의해 발생된다. 이에 철공진 현상은 일반적으로 LC 등가회로로 변환하여 해석하고 있다.
철공진이란? 철공진은 계통에서 변압기가 변압기 열화, 전류와 전압의 파형 왜곡, 과전압과 과전류의 발진 등에 의해 변압기와 같은 인덕턴스 성분의 소자가 포화되어 정전용량의 커패시터 성분과 전기적인 상호작용에 의해 발생되는 비선형성의 진동현상이다[1, 2]. 최근 철공진은 3상 변압기 설비에서 전력계통의 특성과 변압기 설계기술 영향으로 전류와 전압의 파형 왜곡이나 과전압과 과전류에 의해 발생된다.
철공진을 해석하기위한 LC 등가회로란? 이에 철공진 현상은 일반적으로 LC 등가회로로 변환하여 해석하고 있다. LC 직렬회로는 임피던스가 최소가 되어 전류 값이 최대가 되고 LC 병렬회로는 어드미턴스가 최소가 되어 전류가 최소가 되고 전압이 최대가 된다. 즉, 용량성 리액턴스는 주파수에 반비례하고 유도성 리액턴스는 주파수에 비례한다. 이 같은 방법으로 해석된 철공진 현상은 여러 가지 원인에 의해 발생되며 방지하기 위한 방안들이 제시되었다.
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참고문헌 (12)

  1. G.Morkyani, M.-R.Haghifam, "Analysis of ferroresonance in a 20kV distribution network", International conference on power electronics and intelligent transportation system, p.p 31-35, 2009. 

  2. Madhab Roy, Chinmay Kanti Roy, "A study on ferroresonance and its depedence on instant of switching angle of the source voltage", Third international conference on power systems, Kharagpur, p.p 1-6, India December 27-29, 2009 

  3. S.G Kim, J.C Shin, H.S Cho, S.T Kim, "The Improvement of Ferro-resonacne circuit in the W.S Industries Capacitor Voltage Transformer", KIEE Summer Conf., p.p 485-487, July 2003. 

  4. Joo-Hun Lee, Jin Lee, Y.B.Youn, "The study on ferroresonant suppression filters of CVT", IEE Summer Conf., p.p 461-463, July 2001. 

  5. Gu bon il, Baek seoung gil, Kim chul kyu, Lee heui seon, "A case study on Ferroresonance in an underground distribution system of urban railway", The korean society for railway Spring Conf., p.p 1384-1389, 2013. 

  6. E. Price, "A tutorial on ferroresonance", Protective relay engineers, p.p 676-704, 67th Annual Conf. 2014. 

  7. Paul S. Moses, Mohammad A.S.Masoum, Hamid A. Toliyat, "Impacts of hysteresis and magnetic couplings on the stability domain of ferroresonacne in asymmetric three-phase three-leg transformers", IEEE Transactions on energy conversion, vol.26, no.2, p.p 581-592, June 2011. 

  8. Yunge Li, Wei Shi, Furong Li, "Novel analytical solution to fundamental ferroresonace-Part I : power frequency excitation characteristic", IEEE transactions on power delivery, vol.21, no. 2, p.p 788-793, April 2006. 

  9. K.S. Cho, K.S. Kim, H.C. Kim, J.R. Shin, "Analysis of the Ferroresonance Characteristics in 3 Phase Transformer Considering Lateral Length of the Primary Cable", KIEE Summer Conf., p.p 825-828, 97. 

  10. Dan D. MAIRS, DON L. STUEHMm BRUCE A. MORK, "Overvoltage on five-legged core transformers on Rural electric system", IEEE transactions on industry applications. vol.25, no.2, p.p366-370, March/april 1989. 

  11. Jin-Geun Shon, Dong-joon Kim, Min-Gu Kang, Hee-Jong Jeon, "Magnetic Flux Saturation Analysis of Matching Transformer Considering Characteristic of Dynamic Voltage Restorer(DVR)", Trans., KIEE, vol.57P, no.3, p.p236-243, SEP 2008. 

  12. Dong-Yeol Shin, Donghyun Yun, HanJu Cha, "Problem analysis by iron core structure of the transformer on asymmetric three phase lines and prevention measures", Trans., KIEE, vol.61, No.10, p.p 1536-1541, 2012. 

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