Fault Analysis of AC/DC Converter for ITER Superconducting Magnet

ITER 초전도자석 전원공급장치의 고장해석

ITER 초전도자석 전원공급장치에서 고장의 종류는 단락, 단락 외 컨버터 내부고장 그리고 여러 외부요인에 의한 고장 크게 세 가지로 구분된다. 여기서 단락 외 컨버터 내부고장과 외부요인에 의한 고장은 보호시스템 및 장치의 동작으로 인해 피해가 축소된다. 하지만 단락시에는 보호시스템이 동작하더라도 단락전류가 매우 커 큰 피해를 줄 수 있다. 또한 ITER 초전도자석 전원공급장치는 운전 중 발생 가능한 부하의 단락으로부터 초전도자석 및 다른 장치 등을 보호하기 위하여 ITER에서 요구하고 있는 FSC(Fault Suppression Capability: 고장 억제 능력) 조건을 만족해야 한다. FSC 조건에서 전원공급장치는 출력에서 300 kA의 단락전류가 흐를 경우에도 80 ms(50 Hz, 4주기)동안 전기적 고장 없이 견뎌야 한다. 본 논문에서는 전원공급장치에서 발생될 수 있는 주요 단락 항목을 소개하고, 최악의 조건에서 단락전류에 의한 전원공급장치의 고장해석을 통해 FSC 요건을 만족하는 소자 선정 및 구조설계의 적합성을 검증한다.