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AC SSCB를 이용한 새로운 3상 Static Transfer Switch
New Three-Phase Static Transfer Switch using AC SSCB 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.67 no.5, 2018년, pp.626 - 634  

송승민 (Dept. of Electrical Eng., Pukyong Nat. University) ,  김진영 (Dept. of Electrical Eng., Pukyong Nat. University) ,  김인동 (Dept. of Electrical Engineering, Pukyong National University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

These days, widespread use of sensitive loads and distributed generators makes static transfer switch (STS) an essential component in power circuits to achieve a good power quality for AC Grids. In case of a short-circuit fault, previous STS cannot break the fault current. However, the proposed STS ...

주제어

#Static Transfer Switch(STS)   #Solid-state Circuit Breaker(SSCB)   #Short-circuit fault   #Sag   #Swell   #AC grid  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이러한 이유로 차단기에는 재투입 동작과 재차단 동작을 반복 수행해야 하는 동작책무 조건이 (IEC-62271-100) 규정되어 있다[8]. 따라서 본 논문에서는 위에서 언급한 바와 같은 기존 STS의 단점을 해결하는 새로운 STS를 제안한다.
  • 본 논문은 재투입과 재차단의 동작책무를 수행할 수 있는 AC SSCB를 이용한 새로운 STS를 제안한다. 단락사고가 발생한 경우 AC SSCB는 신속한 차단동작을 수행하고, Sag와 Swell 같은 전력품질에 문제가 발생할 경우 전원을 교체하는 AC STS 동작을 수행한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
기존의 STS는 사고가 발생 시 어떻게 동작하는가? 그림 2는 기존의 STS 회로도이다. 기존의 STS는 SCR로 구성되어 있으며 preferred source에 사고가 발생하면 해당 SCR을 모두 턴오프하고 alternate source와 연결된 SCR을 턴온해서 부하에 항상 좋은 품질의 전력을 공급한다.
차단기에 재투입 동작과 재차단 동작을 반복 수행하는 동작책무 조건이 규정되어 있는 이유는 무엇인가? 전력계통의 고장은 빈번하게 발생하게 되는데 사고 전류의 신속한 차단이 이루어지지 않는다면 큰 피해가 발생하게 된다[6]. 그리고 짧은 시간의 접촉사고의 경우에 오랜 시간동안 차단 상태로 유지 된다면 2차 경제적 손실이 발생한다[7]. 이러한 이유로 차단기에는 재투입 동작과 재차단 동작을 반복 수행해야 하는 동작책무 조건이 (IEC-62271-100) 규정되어 있다[8].
STS의 역할은 무엇인가? 전원에서 sag/swell이 발생하더라도 규정된 시간이내에 신속하게 다른 전원으로 절환하면 부하는 항상 좋은 품질의 전력을 공급받을 수 있다. STS(Static Transfer Switch)는 신속하게 전원을 절환할 수 있기 때문에 민감한 부하에 필수적이며, STS는 EMTS(Electromagnetic Transfer Switch)를 대체하기 위해 고압 어플리케이션에서도 적용되고 있다 [3-4].
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참고문헌 (10)

  1. Chan-Nan Lu and Cheng-Chieh Shen, "Estimation of Sensitive Equipment Disruptions Due to Voltage Sags," IEEE Trans. Power Delivery, vol. 22, No. 2, pp. 1132-1137, Apr. 2007. 

    상세보기 crossref

  2. IEC 62040-3, "Uninterruptible power systems (UPS)-Part 3: Method of specifying the performance and test requirements", International Electrotechnical Commission, (1999). 

  3. R. W. De Doncker, W. T. Eudy, J. A. Maranto, H. Mehta, and J. W. Schwartzenberg, "Medium voltage subcycle transfer switch," Power Qual. Assur., pp. 46-51, July/ Aug. 1995. 

  4. J. W. Schwartzenberg and R. W. De Doncker, "15 kV medium voltage static transfer switch," in Proc. IEEE IAS 30th Annu. Meeting, Orlando, FL, pp. 2515-2520, Oct. 1995. 

  5. H. Mokhtari, S. B. Dewan, and M. R. Iravani, "Analysis of a static transfer switch with respect to transfer time," in IEEE PES-2000 Summer Meeting, IEEE Trans. on Power Delivery, submitted for publication. 

  6. Giuseppe Parise and Luigi Parise, "Unprotected Faults of Electrical and Extension Cords in AC and DC Systems," IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 50, No. 1, pp. 4-9, Jan. 2014. 

    상세보기 crossref

  7. C. Abbey, D. Cornforth, N. Hatziargyriou, K. Hirose, A. Kwasinski, E. Kyriakides, G. Platt, L. Reyes and S. Suryanarayanan, "Powering Through the Storm: Microgrids Operation for More Efficient Disaster Recovery," IEEE Power and Energy Magazine, vol. 12, pp. 67-76, May/June 2014. 

    상세보기 crossref

  8. C37.09, IEEE Standard Test Procedure for AC High-Voltage Circuit Breakers Rated on a Symmetrical Current Basis, 1999 

  9. Jin-Young Kim, Seung-Min Song, Seung-Soo Choi, In-Dong Kim and Sun Kyu Choi "New AC solid-state circuit breaker with simple charging and rebreaking capabilities," In Industrial Electronics Society, IECON pp. 3866-3871, Oct.2016 

  10. IEC 61000-4-30 Standard, "Testing and Measurement Techniques-Power Quality Measurement Methods", First Edition, 2003. 

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