목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 13
• 목차 ... 21
• 제 1 장 연구 개요 ... 25
• 1.1 기술개발의 중요성 및 필요성 ... 25
• 1.2 국내외 관련 기술의 현황 ... 26
• 1.3 연구개발 시 예상되는 기술적 경제적 파급효과 ... 31
• 1.4 기술개발 내용 및 방법 ... 32
• 1.4.1 최종목표 및 평가방법 ... 32
• 1.4.2 단계목표 및 평가방법 ... 33
• 1.4.3 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 34
• 1.5 연구보고서 내용 ... 37
• 제 2 장 배전용 몰드변압기의 전계해석 ... 38
• 2.1 정상상태 전계해석 ... 38
• 2.2 정전용량계산 및 과도상태 전계해석 ... 40
• 2.3 몰드변압기 내부기포에 따른 전계해석 ... 45
• 2.4 반응표면법(RSM)을 사용한 몰드변압기 Glass Net 설계 ... 50
• 2.5 24/30 MVA 변압기 전계해석 ... 55
• 2.6 전계해석 요약 ... 61
• 제 3 장 자계해석을 이용한 배전용 몰드변압기 고효율화 ... 63
• 3.1 몰드변압기의 손실과 표유부하손(stray loss) ... 63
• 3.2 3 MVA 몰드변압기의 누설자속 및 전자력 계산 ... 65
• 3.2.1 3 MVA 몰드변압기의 누설자속 계산 ... 65
• 3.2.2 3 MVA 몰드변압기의 코아손실 계산 ... 70
• 3.2.3 권선단락시 누설잣고에 의한 전자력 계산 ... 71
• 3.3 누설자속에 의한 표유부하손(stray loss) 계산 ... 77
• 3.4 몰드 변압기 stray loss 저감 대책 ... 79
• 3.4.1 일반적인 stray loss 저감 대책 ... 81
• 3.4.2 연결(tie) plate에서의 stray loss 저감 대책 ... 82
• 3.5 FEM 3D해석을 이용한 stray loss 저감 설계 ... 84
• 3.6 고효율 3 MVA 몰드변압기 설계 개선(안) ... 88
• 3.7 24/30 MVA 몰드변압기 무부하 손실 해석 ... 90
• 3.8 24/30 MVA 몰드변압기 권선단락시 누설자속에 의한 전자력 및 가진력 ... 92
• 3.9 자계해석에 대한 요약 ... 101
• 참고문헌 ... 102
• 제 4 장 손실해석 및 철손저감최적설계 기술개발 ... 103
• 4.1 전기강판의 2차원 특성을 고려한 변압기의 국부 철손 해석 기법 연구 ... 103
• 4.1.1 Chua-type 벡터 히스테리시스 모델을 통한 전기강판의 자기특성 모델링 ... 103
• 4.1.2 Chua-type 벡터 히스테리시스 모델이 고려된 유한요소 해석 ... 116
• 4.1.3 50KVA급 삼상 변압기 모델을 이용한 제안된 방법의 검증 ... 124
• 참고문헌 ... 128
• 4.2 대용량 삼상 변압기의 무부하 정상상태 해석방법 ... 129
• 4.2.1 Singly diagonally implicit Runge-Kutta법을 이용한 시간차분 유한요소법 ... 130
• 4.2.2 권선저항의 가변을 통한 무부하 정상상태 해석시간의 단축 ... 137
• 참고문헌 ... 141
• 4.3 3MVA 몰드 변압기의 무부하 철손 저감을 위한 연구 ... 141
• 4.3.1 몰드 변압기의 무부하 철손 분포 해석 ... 141
• 4.3.2 T-joint 형상에 따른 무부하 철손의 비교 ... 145
• 4.4 24/30MVA 몰드 변압기의 무부하 철손 저감을 위한 연구 ... 151
• 4.4.1 몰드 변압기의 무부하 철손 분포 해석 ... 151
• 4.4.2 철손 저감을 위한 T-joint 형상의 설계 ... 156
• 4.5 최적설계 알고리즘의 개발 ... 161
• 4.5.1 Coupling PSO를 이용한 Multi-modal 목적함수의 최적화 기법 ... 161
• 4.5.2 Multi-objective PSO을 이용한 다중 목적함수의 최적화 기법 ... 176
• 참고 문헌 ... 186
• 4.6 변압기 손실측정 및 분석에 대한 요약 ... 187
• 제 5 장 온도해석 기술개발 ... 188
• 5.1 변압기 온도분포 해석을 위한 열전달 메커니즘 ... 188
• 5.2 열유동 문제의 해석을 위한 요소의 정의 ... 190
• 5.3 열유동 문제의 해석을 위한 지배방정식 ... 194
• 5.4 열유동(온도분포)해석 프로그램(FLUENT) ... 201
• 5.5 3MVA 몰드변압기의 모델 해석 ... 205
• 5.6 온도해석의 정확도 향상을 위한 해석 및 검증 ... 218
• 5.7 24/30 MVA 몰드변압기의 온도분포 해석 ... 224
• 5.8 24/30 MVA 몰드변압기의 공기덕트 변화에 따른 온도 분포 비교 ... 235
• 5.9 온도해석 요약 ... 241
• 제 6 장 절연 기술 개발 ... 242
• 6.1 몰드변압기용 절연수지의 특성 자료 조사 ... 242
• 6.2 몰드변압기용 에폭시 수지의 절연 특성 및 열적 특성 평가 ... 249
• 참고문헌 ... 264
• 제 7 장 진단 및 계측기술 ... 265
• 7.1 변압기 고장 원인 및 종류 ... 265
• 7.2 몰드변압기의 열화 특성 ... 268
• 7.3 변압기 진단기술 ... 269
• 7.3.1 국내 변압기 진단기술 현황 ... 270
• 7.3.2 국외 변압기 진단기술 현황 ... 272
• 7.3.3 몰드 변압기 진단기법 ... 272
• 7.4 부분방전 펄스 측정 시험 ... 275
• 7.4.1 부분방전 측정용 세라믹 커플러 ... 275
• 7.4.2 코일 부분방전 발생장치를 사용한 실험 ... 276
• 7.4.3 전극조합 부분방전 발생장치를 사용한 실험 ... 278
• 7.5 부분방전 진단 알고리즘 ... 283
• 7.5.1 2048개의 시계열데이터를 사용한 인공신경망 ... 285
• 7.5.2. 최대값, 평균값을 사용한 인공신경망 ... 288
• 7.5.3. 학습된 신경망의 성능 검증 ... 291
• 7.5.4. FIR 필터를 이용한 부분방전 신호처리 ... 294
• 7.6 지능형 몰드 변압기 진단장치 ... 298
• 7.6.1 진단 시스템의 구성 ... 298
• 7.6.2 진단 시스템을 사용한 부분방전의 측정 ... 303
• 7.7 진단 및 계측기술 요약 ... 308
• 제 8 장 24/30 MVA 몰드변압기의 기본 설계 ... 309
• 8.1 몰드변압기의 대형화 ... 309
• 8.2 24/30 MVA 몰드변압기의 기본 설계안 ... 310
• 8.3 24/30 MVA 몰드변압기의 검팩트 및 고효율화 ... 311
• 8.3.1 몰드변압기 해석을 위한 특성회로 분석 ... 311
• 8.3.2 24/30 MVA 몰드변압기 철손 계산 ... 313
• 8.3.3 Tie-plate의 최적화 설계 ... 317
• 8.3.4 컴팩트화를 위한 코일절연물 개선 ... 321
• 8.4 24/30 MVA변압기의 최종 설계안(컴팩트 및 고효율) ... 325
• 8.5 24/30 MVA 몰드변압기 설계 요약 ... 327
• 제 9장 결과 및 사업화계획 ... 329
• 9.1 연구 개발 최종 결과 요약 ... 329
• 9.2 분야별 연구개발 추진 실적 ... 334
• 9.3 연구개발 추진체계 ... 338
• 9.4 시장현황 및 사업화 전망 ... 340