• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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• pp.21-23
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• 1999

In this paper, the analysis of the electric field in the chamber of high voltage $SF_6$ GCB(Gas Circuit Breaker) is presented by using C-1 FEM. For this purpose, pre-processing program and post-processing program were developed for axisymmetirc 3 dimensional analysis and the electric field in cylindric chamber was analyzed. Important problem is that electric analysis must be considered coronal due to break-down of $SF_6$ when it is cutted off. To solve this problem, a procedure is needed to verify that the solution of Poisson's equation for scalar potential satisfy charge continuos condition because of using first order element os not satisfy the electric continuous condition, C-1 FEM is introduce to obtain electirc potential and electric field at the same time. Analysis of the distribution of electric field on model was done. It is confirmed that the developed program in this paper applicable to design and to analyze of characteristics in total program as electric characteristics analysis routine.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.325-326
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• 2017

태양광 발전의 DC 전압 출력 및 케이블을 이용한 해상풍력 발전과 같은 신재생 에너지 이용이 증대되고 있다. 또한, 에너지의 전력전송 대용량화에 따른 기존의 AC 전력전송 방식을 개선한 DC 전력전송에 대한 연구가 활발히 연구되고 있다. DC 전력전송은 송전선로의 원거리화 및 절연내력의 저감과 같은 장점이 있으나, 전류 차단 시 큰 아크로 인하여 고속차단기 구성이 매우 어렵다는 단점이 있다. 최근에는 DC 전력전송에 있어서 큰 과제인 고속차단을 위해 전자식 차단기에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이러한 전자식 차단기를 구성할 경우 차단기 투입 시 큰 돌입전류와 입출력 절연저항이 기존 차단기보다 낮아지는 단점으로 인해 매우 큰 아크가 발생한다. 본 논문에서는 고 전압 대 전류에 적합하고 피크성 전압/전류에 강인한 소자인 SCR을 이용한 전자식 DC 차단기 연구를 진행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1330-1332
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• 2005

최근 세계시장이 Al-Casting 외함(알루미늄 주물탱크)을 적용한 GCB(Gas Circuit Breaker) 및 GIS(Gas Insulated Switchgear)를 선호하고 있으며, 이는 철재 외함에 비해 많은 이점을 갖고 있기 때문이다. 알루미늄 외함은 철재 용접형 제품에 비해 중량이 가벼워 취급 및 운반이 용이할 뿐 아니라 장기 사용 시에도 발청의 우려가 없으며, 2층 이상의 건물에 신설 또는 증설시 건물의 중량 제한에 따른 제약 조건에서 훨씬 자유롭다. 또한 Casting은 Welding형에 비해 분기부 전계 강도가 유리하고, 알루미늄은 철에 비해 열발생량이 적어 외함크기 축소가 가능하다. 또한 제작공정이 철재 용접외함에 비해 단순하고 대량생산에 유리하다. 이로 인해 외함이 표준화되고 GIS 모듈화가 완성되면 기종별 Series화하여 대량생산 체제 구축에 유리하게 된다. 점진적인 인건비 상승으로 용접형 외함의 단가상승이 예상되며, GCB의 경우 Al Casting형이 원가면에서도 유리하다. 이에 당사 GCB 및 GIS 제품 경쟁력 향상 및 수출시장 적극공략을 목적으로 현행 GCB 및 GIS 철재 용접형외함을 알루미늄 Casting 외함으로의 변경, 개발을 실시하였다. 본 연구에서는 Al Casting 외함을 개발하기 위한 일련의 과정에 대해 소개한다.

• 전기학회논문지
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• 제66권8호
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• pp.1163-1171
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• 2017

The problem of fault current to exceed the rated capacity of a power circuit breaker can cause a serious accident to hurt the reliability of the power system. In order to solve this issue, current limiting reactors and circuit breakers with increased capacity are utilized but these solutions have some technical limitations. Back-to-back high voltage direct current(BTB HVDC) may be applied for reducing the fault current. When BTB HVDCs are installed for reduction in fault current, selecting the optimal location of the BTB HVDC without causing overload of line power becomes a key point. In this paper, we use genetic algorithm to find optimal location effectively in a short time. We propose a new methodology for determining the BTB HVDC optimal location to reduce fault current without causing overload of line power in metropolitan areas. Also, the procedure of performing the calculation of fault current and line power flow by PSS/E is carried out automatically using Python. It is shown that this optimization methodology can be applied effectively for determining the BTB HVDC optimal location to reduce fault current without causing overload of line power by a case study.

• 에너지공학
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• 제13권1호
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• pp.12-19
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• 2004

배선용 차단기(MCCB)는 과부하 및 단로 등의 이상 상태시 전류를 차단하는 기구로, 오작동시에는 중대사고를 초래한다. MCCB를 개발하는데 있어서 고전류 및 향상된 방열성능은 소형화 및 성능향상을 필요로 하는 기기의 안전기능 및 신뢰성을 확보하는데 그 중요성이 더해 가고 있다. 또한, MCCB를 설계하는데 있어 온도상승 요인을 고려하는 것은 매우 중요하다. 온도상승의 주된 원인은 기기 내부저항, 특히 접속부와 접촉부로부터의 저항을 들 수 있는데, 전류, 시간, 접촉면의 형상, 그리고 사용전압에 의하여 영향을 받는다 본 연구에서는 MCCB 내부 온도분포를 예측하기 위하여 상용코드ICEPAK을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 해석결과의 타당성을 검증하기 위하여 동일 모델을 사용한 실험결과와 비교하였는데, 일치된 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권3호
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• pp.781-789
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• 2016

Busbar has been used as electric conductor within extra high voltage (EHV) gas insulated switchgear (GIS), which makes EHV GIS higher security, smaller size and lower cost. However, the main fault of GIS is overheating of busbar connection parts, circuit breaker and isolating switch contact parts, which has been already restricting development of GIS to a large extent. In this study, a coupled magneto-flow-thermal analysis is used to investigate the thermal properties of GIS busbar in steady-state. A three-dimensional (3-D) finite element model (FEM) is built to calculate multiphysics fields including electromagnetic field, flow field and thermal field in steady-state. The influences of current on the magnetic flux density, flow velocity and heat distribution has been investigated. Temperature differences of inner wall and outer wall are investigated for busbar tank and conducting rod. Considering the end effect in the busbar, temperature rise difference is compared between end sections and the middle section. In order to obtain better heat dissipation effect, diameters of conductor and tank are optimized based on temperature rise simulation results. Temperature rise tests have been done to validate the 3-D simulation model, which is observed a good correlation with the simulation results. This study provides technical support for optimized structure of the EHV GIS busbar.