[논문]저항형 고온 초전도 전류제한기의 저항변화 분석

박형민; 최효상; 임성훈; 박충렬; 한병성; 정헌상; 최창주; 현옥배; 정동철

저항형 고온 초전도 전류제한기의 저항변화 분석
Anaysis of resistance variance of Resistive type high-Tc superconducting fault current limiter 원문보기

박형민 (조선대학교 전기공학과) , 최효상 (조선대학교 전기공학과) , 임성훈 (전북대학교 공업기술연구센터) , 박충렬 (전북대학교 전자정보공학부) , 한병성 (전북대학교 전자정보공학부) , 정헌상 (조선대학교 전기공학과) , 최창주 (조선대학교 전기공학과) , 현옥배 (한전전력연구원) , 정동철 (우석대학교 정보통신공학부)

Superconducting fault current limiter(SFCL) is expected to be introduced into electric power system in future as an effective countermeasure for the increase of the short-circuit current due to the growth of the electric power system. SFCL has a merit that the fault current can be limited by the resistance generated when a superconductor transits from a superconducting state to a normal state without additional detecting device. In this paper, we investigated the resistance variance of resistive type SFCL and the fault current limiting characteristics due to the amplitude of source voltage. We could obtain the more effective fault current limiting characteristics of SFCL as the source voltage increased.

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문제 정의

본 논문에서는 저항형 전류제한기의 용량증대를 위해 전원전압 크기를 증가시켰을때 이에 따를 고온초전도 소자의 저항변화와 사고전류 제한특성을 분석하였다. 분석결과로부터 전원전압 크기가 증가함에 따라 저항형 고온초전도 전류제한기의 전류제한특성이 더욱 향상됨을 확인할 수 있었다.

제안 방법

그림에서 Vo 는 전원접압이고 &은 전원을 공급하고 차단하는 스위치이며 Ro는 전류변화를 측정하기 위한 표준저항이며 SFCLe 저항형 초전도 전류제한소자를 나타낸다. 초전도체의 임계온도특성을 고려해 냉각기에 액체질소를 담겨진 상태로 실험을 하였다. Rl 은 부하저항, S2는 단락사고를 내기 위한 스위치를 나타낸다.

대상 데이터

Rl 은 부하저항, S2는 단락사고를 내기 위한 스위치를 나타낸다. 초전도 전류제한소자는 독일 THEVA사에서 제작한 직경 2인치 YBCO 박막을 이용하였다. 실험원리는 Si을 닫아 전원전압을 인가하고 정상전류가 흐를때에는 초전도 소자의 영 저항 특성으로 전압이 발생하지 않지만 S2를 닫아 단란사고를 발생하면 초전도 소자에 임계전류를 넘는 전류가 소자에 흐르게 되면 저항이 생겨 빠른 시간내에 전류를 제한한다.

성능/효과

있었다.또한 전원전압크기가 증가함에 따라 일정한 크기에 수렴됨을 예상할 수 있었다. 향후, 저항발생에 대한 물리적인 메카니즘에 대해 분석하고자 한다.
분석결과로부터 전원전압 크기가 증가함에 따라 저항형 고온초전도 전류제한기의 전류제한특성이 더욱 향상됨을 확인할 수 있었다.
저항형 전류제한기의 전원전압크기에 따른 전류제한특성을 실험 및 분석하였으며 전원전압크기가 증가함에 따라 임계전류값을 넘기직전의 선로전류의 기울기가 증가됨을 볼 수 있었고 이에 따라 퀜치발생시간이 짧아짐을 볼 수 있었으며 사고후 5 주기때 소자저항 크기도 증가함을 분석할 수 있었다.또한 전원전압크기가 증가함에 따라 일정한 크기에 수렴됨을 예상할 수 있었다.

후속연구

그림 6는 사고가 났을때 전류제한기가 5주기 안에 동작한다는 것을 감안하여 사고후각 전원 전압의 5주기에서 소자의 저항값을 그래프로 나타낸 결과이다. 전원전압이 증가함에 따라 소자의 저항값이 일정한 크기로 수렴되는 것을 확익할 수 있으며 향후, 소자의 저항발생에 대한 물리적 메카니즘에 대한 분석을 수행하고자 한다.
또한 전원전압크기가 증가함에 따라 일정한 크기에 수렴됨을 예상할 수 있었다. 향후, 저항발생에 대한 물리적인 메카니즘에 대해 분석하고자 한다.

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