• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.29 no.4
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• pp.55-66
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• 2024

In order to safely use thermoplastic (TP) cables in high-voltage direct current (HVDC) systems, it is necessary to analyze the life loss rate of the cable due to system fault that may occur during operation through various research and tests. In this paper, we analyzed the insulation life loss rate of TP cable according to the type of faults that may occur during HVDC system operation. Electric power due to fault was applied to the TP cable model, and the life loss rate of the insulator was analyzed by applying the Arrhenius-Inverse Power Model (IPM) based on the analysis results through the 2D finite element method. As a result of the analysis, the life loss rate of the insulator was highly influenced by the electric field strength, and the loss rate was highest inside the insulator when a fault occurred. These results can be used as important characteristics in the early design stage for commercialization of TP cables.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10a
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• pp.77-78
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• 2008

HVDC 케이블은 장거리 전력전송, 국가간 계통연계 비동기 전력계통연계, 전력의 시장화에 따른 전력공급 제어 필요에 따라 세계적으로 널리 사용되고 있다. 국내에서는 현재 유일하게 제주-해남간 HVDC 해저케이블이 운영 중에 있으며, 향후 제주도 안정적인 전력공급을 위하여 2011년에 제주-육지간 HVDC 해저케이블이 추가로 건설될 예정이다. 그래서 HVDC 해저 케이블의 안정적이고 신뢰성 있는 운영을 하기 위한 보수자재용 접속재 개발 및 신뢰성 평가가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 제주-해남간 운영중인 HVDC 해저케이블 보수자재용으로 개발된 접속재에 대한 신뢰성 평가 방법으로 가장 많이 사용되고 있는 Electra 175, 189의 기계적 및 전기적 평가에 대하여 기술하고자 한다.

• KIPE Magazine
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• v.6 no.4
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• pp.21-26
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• 2001

HVDC Light는 300MW에 이르는 전력을 가지고 있는 아불 성형된 DC Cable과 Voltage Source 컨버터에 기반을 둔 가장 최근의 HVDC 기술이다. HVDC Light 컨버터는 IGBT(Insulated Gate bi-polar Transistor)와 유효전력과 무효전력 사이의 고속 컨트롤을 위한 PWM(펄스 폭 변조)의 기능을 가지고 있다. HVDC Light 케이블은 압출 성형된 폴리머의 절연을 가진 케이블이며 직류 전압을 위해 특별히 개조되었다. 전력 범위 내에서 HVDC Light 컨버터와 케이블은 지중 또는 해저 송전 등에서도 송전전력을 위해 훌륭하게 조합될 수 있었다. 본 원고는 실제의 케이스로부터 얻은 경험지식으로, HVDC Light 기술의 조합을 사용해 해결된 문제점을 소개하고, HVDC Light의 장점을 설명하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.377_378
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• 2009

HVDC 케이블은 장거리 전력전송, 국가간 계통연계, 비동기 전력계통연계, 전력의 시장화에 따른 전력공급 제어 필요에 따라 세계적으로 널리 사용되고 있다. 국내에서는 현재 유일하게 제주-해남간 180kV HVDC 해저케이블이 운영 중에 있으며, 향후 제주도의 안정적인 전력공급을 위하여 2011년에 제주-육지간 250kV HVDC 해저케이블이 추가로 건설될 예정이다. 그래서 HVDC 해저케이블의 신속 정확하게 안정적이고 신뢰성 있는 운영을 위해서 국내에서 자체 개발한 HVDC 해저케이블에 대한 장기과통전 시험에 대한 평가 및 절차가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 HVDC 해저케이블의 장기과통전 시험평가를 위하여 전기적 시험은 CIGRE에서 권고하고 있는 Electra 189, 219에 근거하고 기계적 시험은 IEC 60055-1, Elecrta 171에 근거하여 기술하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.325-328
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• 2008

본 논문은 '해남-제주간 연계선로 중 지중에 매설된 육상 구간의 HVDC 전력케이블의 정확한 매설경과지 정보 획득'을 목적으로 '해저케이블 탐지 시스템'을 HVDC 전력케이블 육상구간에 적용하여 HVDC 시스템 연차점검 기간 중 #1, #2 연계선로 휴전기간을 이용하여 육상구간 4.2km 2회선 전 구간에 대하여 매설위치 탐지를 실시한 결과를 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.11a
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• pp.138-140
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• 2006

한국전력공사(이하 한전)에서는 제주지역 전력공급의 안정을 위해 '98년부터 국내 최초로 육지전력 계통과 연계하여 장거리 해저케이블 송전선로를 건설하여 운영하고 있다. 해저케이블은 해저에 포설되고 외부적 환경에 견디기 위해 육상케이블과 다른 많은 보호층을 포함하고 있어 설비의 유지보수에 많은 제약사항을 안고 있다. 특히 해남${\sim}$제주 연계선로는 기술적 장점 때문에 AC송전 대신 HVDC 송전을 하고 있어 한단계 Upgrade된 설비운영 기술이 필요하다. 본 고에서는 HVDC 해저 케이블의 설비운영에 있어 선로의 고장시 케이블의 고장점 위치를 탐지하는데 중점을 두어 실제 고장점 탐지 사례를 중심으로 HVDC 해저 케이블 고장점 탐지 방법 및 시험 결과를 검토하고 향후 유사 고장 발생에 효과적으로 대응하기 위한 절차를 제시하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10a
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• pp.79-80
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• 2008

제주-해남간 운영중인 HVDC 해저케이블에서 발생한 절연파괴사고('06.4)와 관련하여 써징코일을 이용한 고장점 탐색을 실시하고 고장지점 추정 및 향후 대책마련에 활용하코자, 제주-해남 HVDC 해저케이블 고장점 모의용 EMPT 모델링을 개발하였으며 유인잠수정을 이용한 실측 데이터 값과 EMTP를 활용한 시뮬레이션값을 비교하였다. 향후, 다양한 HVDC 해저케이블 고장유형에 따른 과도해석용 시뮬레이션을 위하며 본 논문에서 개발한 EMTP 모델링 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.746-747
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• 2007

본 논문은 HVDC 해저케이블 육상구간 지중선로 매설경과지 탐지와 관련하여, 해남-제주간 연계선로의 지중구간에 매설된 HVDC 지중케이블의 정확한 매설경과지 정보 획득 가능성 진단을 목적으로 HVDC 시스템 운전상태에서 해저케이블 탐지 시스템을 육상에 적용하여 현장탐색 측정을 실시한 결과 및 향후 가능성을 제시하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.454-455
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• 2008

1970년대 이후 반도체 기술의 발달로 싸이리스트 밸브가 기존의 수은방전밸브를 대체 하면서 HVDC 기술이 급격히 향상되고 교류송전에 비해 직류송전이 갖는 여러 가지 이점 때문에 최근 HVDC 송전이 점점 증가하고 있는 추세에 있다. 본 논문에서는 2000년에 발표된 CIGRE 189.의 "800kV급까지의 HVDC 송전케이블의 전기적 평가 권고안"에 준하여, HVDC해저케이블의 전기적 평가를 위한 극성반전시험 및 임펄스 중첩회로를 해석을 통하여 모의하고 전기적 시험회로의 설계 및 구성한 후 평가한 결과에 대해서 설명한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10a
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• pp.188-189
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• 2006

ITVDC 해저케이블의 절연은 주로 지절연물(紙絶緣物)에 고점도의 컴파운드를 강제함침(mass-impregnation)하여 제조된다. 이러한 강제 함침 작업은 제조 공정 중 가장 긴 시간이 소요되며, 케이블의 절연 특성을 결정하는 중요한 요소가 된다. 그러나 함침은 복잡한 물리현상이며, 함침이 진행되는 동안 케이블의 내부 상태를 직접 관찰하기 곤란하다. 따라서 기존의 제조 경험을 바탕으로 작업조건에 충분한 안전율을 적용하는 실정이다. 이와 같은 강제함침 작업조건을 합리화하면 공정에 소요되는 시간뿐 아니라 함침조건을 조정하여 케이블 절연 특성의 향상까지 기대할 수 있다. 본 논문에서는 당사가 HVDC 해저케이블 개발과정에서 함침에 관한 이론적 검토와 간이 함침실험을 통해 정립한 함침조건에 대해 기술하였다.