3차권선 존재유무에 따른 자기결합형 초전도 전류제한기의 전류제한 특성변화 분석

목차

國文抄錄 ⅱ

제 1 장 서 론 1
1.1 설계 배경 1

제 2 장 본 론 2
2.1 구조 및 동작원리 2
2.2 등가회로 분석 3
2.3 실험장치 구성 및 방법 11
2.3.1 실험장치 구성 11
2.3.2 실험 방법 12
2.4 분석 사항 13

제 3 장 실험결과 분석 14
3.1 결과분석 14

제 4 장 결 론 18
4.1 결론 18

參考文獻 19

본문내용

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2.3.2 실험 방법
[그림 1-3] 3차권선 실험 계통도 등가회로
[그림 2]는 사고전류제한기의 실험 계통도를 나타내었으며 [그림 3]는 이 계통을 등가회로로 나타내었다.
사고전류제한기의 특성을 알아보기 위해 측정 대상으로 전압은 , , 전류는 을 측정한다. 는 전류제한기(SFCL) 양단에 걸린 전압이고, 은 1차권선 양단에 걸리는 전압, 는 2차권선 양단에 걸리는 전압, 는 3차권선에 걸리는 전압, 인가되는 전압, 는 부하에 걸리는 전압을 말한다. 또한, 는 Feeder1에 흐르는 전류값으로서 과 같은 값을 의미하며, 는 2차권선에 흐르는 전류, 는 3차권선 및 전류제한기(SFCL)에 흐르는 전류를 말한다.
실험은 사고제한전류의 특성을 알아보기 위해 3차 권선이 없을 때의 사고제한전류기를 구성하고, 이 때 L1을 3층 / 6층 두 가지 경우(L2는 6층)로 실험하였다. 그리고 3차 권선이 추가 되었을 때 특성을 알아보기 위하여 3차 권선을 추가하여 가극과 감극일 때 사고전류제한기의 특성을 실험하였다.
2.4 분석 사항
[표 1] 실험 관련 수식 정리표
< 비 교 표 >
가극 시
감극 시
삭제 시
가극 시
감극 시
삭제 시
가극 시
감극 시
삭제 시
가극 시
감극 시
삭제 시
위 수식의 변화는 인가전압을 변동시키거나 세 번째 권선의 유·무, 그리고 가극 및 감극을 방식을 이용하여 각 회로에서의 전류 변화 및 등가임피던스를 얻고자 쉽게 구별하는 수식이다. 또한 분석 사항으로는 회로에 흐르는 각 전류와 등가임피던스의 크기를 분석할 것이다.
제 3 장 실험결과분석
3.1 결과분석
[그림 2]은 6층-6층 권선 연결 시 사고전류제한기의 사고전류제한 특성을 보여준다. 사고 전에는 철심 내부의 자속이 상쇄도어 각 코일의 전압이 제로값을 유지하고 있는 것을 볼 수 있으며, 사고와 동시에 초전도 소자에 저항이 발생되어 각 코일의 전압이 발생되는 것을 확인할 수 있다.
[그림 2] 6층-6층 권선 연결 시 사고전류제한 특성
[그림 3]는 3층-6충 권선 연결 시 사고전류제한기의 사고전류제한 특성을 보여준다. 6층-6층 권선 연결 시와 마찬가지로 사고발생 직후 선로전류가 초전도 소자에 흐르는 전류보다 큰 값에서 제한이 이루어지고 있는 것을 확인할 수 있다. 3층-6층 권선 연결시가 6층-6층 권선 연결 시 보다 제한되는 전류의 크기가 크다는 것을 관찰할 수 있었다.
[그림 3] 3층-6층 권선 연결 시 사고전류제한 특성
[그림 4]과 [그림 5]에서는 3층-6층-3층 가극으로 권선연결 시 사고전류제한 시 전압을 120V와 160V로 하였을 때, 사고전류제한 시 사고전류제한 특성을 보여준다. 사고전류제한 시 전압을 높여주면 제한되는 전류의 크기는 같으나, 전압이 높을수록 정상전류로 복구되는 시간이 지연된다는 것을 볼 수 있었다.
[그림 4] 3층-6층-3층 권선 연결 시 사고전류제한 특성(가극, 120[V])
[그림 5] 3층-6층-3층 권선 연결 시 사고전류제한 특성(가극, 160[V])
[그림 6]는 3층-6층-3층의 권선 중 마지막 권선을 감극으로 연결 시 사고전류제한 특성을 나타낸 것이다.
[그림 6] 3층-6층-3층 권선 연결 시 사고전류제한 특성(감극, 120[V])
[그림 6]에서 마지막 권선을 감극으로 연결하였을 때 가극으로 연결 시와 비교하면 제한되는 전류의 값이 커지는 것을 알 수 있었다. 그리고 I2값이 매우 작아 두 번째 권선으로 전류가 거의 흐르지 않았다.
[그림 7]과 [그림 8]은 6층-6층 권선에 세 번째 권선을 가극과 감극으로 연결하였을 때 사고전류제한 시 전류제한특성을 나타내었다.
[그림 7] 6층-6층-3층 권선 연결 시 사고전류제한 특성(가극, 120[V])
[그림 8] 6층-6층-3층 권선 연결 시 사고전류제한 특성(감극, 120[V])
[그림 7]과 [그림 8]을 보면 3층-6층-3층 권선을 가극과 감극으로 연결할 때와 제한 전류의 크기가 같다는 것을 확인할 수 있었다. 이것으로 보아 1차 권선과 2차 권선의 비와는 전류제한크기에 크게 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있었다. 회복시간은 가극으로 연결 시 더 길어진다는 것을 알 수 있었다.
제 4 장 결 론
4.1 결 론
이론과 실험을 바탕으로 3권선을 이용하여 초전도 사고전류제한기의 사고전류제한 특성을 분석해 보았다. 3층-6층, 6층-6층 모두 세 번째 3층 권선을 감극으로 연결하였을 때에 가극보다 더 크고, 제한전류의 순서는 감극, 가극, 세 번째 3차권선이 없을 때 순으로 나타났다. 그리고 사고 후 정상전류 값으로 회복되는 시간은 세 번째 권선을 가극으로 연결 시 감극으로 연결 때보다 더 빠르다는 것을 확인하였다.
사고전류제한의 유형에 맞춰 3차 권선을 초전도 사고전류제한기를 이용하면 좀 더 효율적이 될 것이라고 생각된다. 3차 권선을 사용함으로써 더 큰 제한전류를 얻을 수 있었다. 같은 용량의 전류제한소자를 3차 권선을 이용하여 더 큰 용량으로 사용할 수 있다고 생각된다.
참고문헌
[1] Sung-Hun Lim, "Increase of Operational Current in a SFCL using Series or Parallel Coupling of Coils, Journal of the Korean of Illuminating and Electical Installation Engineer Vol. 21, No.10, pp. 46∼51 December 2007
[2] Su-Bok Jung, Yong-Sun Cho, Hyo-sang Choi and Myoung-ho Choi, "Analysis on Quech Recovery Dependence of A Flux-Lock Type SFCL According th the Winding Direction", Journal of the Korean of Illuminating and Electical Installation Engineer Vol. 22, No.1, pp. 113∼117 January 2008

키워드

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