$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

초전도 전류제한소자를 적용한 DC 차단기의 동작 특성 분석
Analysis of Operation Characteristics of DC Circuit Breaker with Superconducting Current Limiting Element 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.15 no.6, 2020년, pp.1069 - 1074  

정병익 (동강대학교 전기과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

DC에는 전류 영점이 없기 때문에 DC 차단기의 차단 동작시 아크가 발생한다. 이때 발생하는 아크의 크기에 따라 회로 차단기의 열화 또는 그리드에 치명적인 사고를 발생시킬 수 있다. 따라서 HVDC의 상용화에 있어서 DC차단기의 차단 성능의 안정성 확보는 대단히 중요한 부분이다. 본 연구에서는 DC 차단기의 성능과 신뢰성을 향상시키기 위해 초전도체가 적용된 LC 차단기를 제안하였다. 초전도 LC 차단기는 기존 LC 차단기의 인덕터에 초전도 코일을 적용한 구조로 되어있다. 초기 고장 전류를 제한하는 것 외에도 고장 발생시 안정적인 전류 0점을 생성한다. 이를 확인하기 위해 EMTDC / PSCAD 프로그램을 통해 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 초전도 LC 차단기는 일반 코일이 적용된 LC 차단기와의 동작 특성을 비교하였다. 그 결과 초전도 코일이있는 LC 회로 차단기는 일반 코일이있는 LC 회로 차단기에 비해 초기 고장 전류를 약 12kA 더 제한하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해서 DC 차단기의 아크 소화 시간을 약 0.16 초 단축시킬 수 있었고, 이를 통해 회로 차단기의 전기적 부담이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Since DC has no zero point, an arc occurs when the DC circuit breaker performs a shutdown operation. In this case, a fatal accident may occur in the circuit breaker or in the grid, depending on the magnitude of the arc. Therefore, the shutdown performance and the reliability of the circuit breaker a...

주제어

#직류 전류   #초전도체   #직류 차단기   #LC 공진  

표/그림 (7)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • The components of the LC circuit breaker used in a simulation are shown in Table 1. In this study, a normal coil and a superconducting coil were applied to the inductor of the commutation path, respectively. The normal coil and the superconducting coil had the same inductance value.
  • However, they have high resistance values in the event of a fault due to their quench characteristics, and can limit the fault current. In this study, a superconducting coil was applied to the inductor of the LC circuit breaker, and simulation was performed by using the EMTDC/PSCAD software. Moreover, the LC circuit breaker with the superconductor coil was compared with the LC circuit breaker with a normal coil to verify performance improvement.
  • In this study, a superconductor was applied to improve the performance of the LC circuit breaker that can be applied to the DC power grid. As superconductors have zero resistance characteristics below the critical temperature, they normally causeno current loss.
  • This enables the mechanical contact to perform a stable operation. To verify this, the characteristics of the normal circuit breaker were compared with those of the superconducting LC circuit breaker by using the EMTDC/PSCAD simulation software.

이론/모형

  • 1 shows the mechanical circuit breaker that was implemented by using EMTDC/PSCAD. For the arc occurring at the contact when the circuit breaker is opened, the Mayr model of the EMTDC/PSCAD simulation was used. The Mayr model is the most similar to the shut-down characteristics of the actual circuit breaker[1], [3], [9-10].
  • In this study, a superconductor was applied to the LC circuit of the divergent current oscillation method. The inductor of the LC circuit was constructed by using a wire-type superconductor.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (10)

  1. S. Jiang, "Report-PSCAD component Breaker Arc," Manitoba HVDC Research Centre, 2013. 

  2. S. lyer, W. G. Dunford, and M. Ordonez, "DC distribution systems for homes," in Proc. IEEE Power Energy Soc. General Meet., Denver, USA, 2015, pp. 1-5. 

  3. H. W. Choi, I. S. Jeong, S. Y. Park, and H. S. Choi. "Characteristics of superconducting Coil-type DC Fault Current Limiter to Increase Stability in the Grid Connection PV Generation System," IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 28, no. 3, 2018, pp. 5600904. 

  4. S. Tokuyama, H. Sugawara, "DC.Circuit breaker", United States Patent no. US4216513A, 2013. 

  5. Z. Ganhao, "Study on DC circuit breaker," in Proc. 5th Int. Conf. Intell. Syst. Des. Eng. Appl., Hunan, China, 2014, pp. 942-945. 

  6. W. R. L. Garcia, P. Tixador, B. Raison, A. Bertinato, B. Luscan, and C. Creusot, "Technical and economic analysis of the R-Type SFCL for HVDC grids protection," IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 27, no. 7, Oct. 2017, Art. no. 5602009. 

  7. F. Zheng, C. Deng, L. Chen, S. Li, Y. Liu, and Y. Liao, "Transient performance improvement of microgrid by a resistive superconducting fault current limiter," IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 25, no. 3, June 2015, Art. no. 5602305. 

    상세보기

  8. A. Mokhberdoran, A. Carvalho, H. Leite, and N. Silva "A review on HVDC circuit breakers," in Proc. Renewable Power Generation Conf., Naples, Italy, 2014, pp. 1-6. 

  9. B. X. Zhiyuan, L. Y. Geng, S. Yanabu, "DC circuit breaker using superconductor for current limiting," IEEE Trans. Appl Supercond., vol25, no.2, Oct. 2014, pp. 5600207 

  10. K. Zhang and H.-J. Suh, "An analysis of multiuser diversity technology in the MIMO-OFDM system," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 14, no. 6, Dec. 2019, pp. 1121-1128. 

    원문보기 상세보기 crossref

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로