• 제목/요약/키워드: Limiting circuit

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자속구속형 초전도 사고전류제한기의 사고각에 따른 철심의 포화특성 (Saturation Characteristic of Iron Core Dependent on Fault Angle in a Flux-Lock Type SFCL)

  • 김재철;임성훈
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.29-34
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    • 2007
  • 본 논문에서는 사고각에 따른 자속구속형 초전도 사고전류제한기의 사고전류제한 특성을 분석하였다. 이를 위해 자화가지를 포함한 등가회로로부터 사고각에 따른 자속구속형 초전도 사고전류제한기의 철심내부자속을 유도하였으며 사고전류에 미치는 영향을 분석하였다. 사고전류제한 실험을 통해, 철심의 포화와 관련한 여자전류를 유도하였으며 사고각에 따른 변화를 분석하였다. 사고전에는 발생되지 않았지만 사고가 발생함과 동시에 여자전류크기가 증가하였으며 특히, 자속구속형 초전도 사고전류제한기를 가극결선한 경우가 감극결선한 경우보다 보다 크게 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 등가회로로부터 분석한 결과와 실험결과는 일치되는 것을 확인할 수 있었다.

아날로그 어댑티브 이퀄라이저를 이용한 $120-dB{\Omega}$ 8-Gb/s CMOS 광 수신기 (A $120-dB{\Omega}$ 8-Gb/s CMOS Optical Receiver Using Analog Adaptive Equalizer)

  • 이동명;최부영;한정원;한건희;박성민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권6호
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    • pp.119-124
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    • 2008
  • 트랜스임피던스 증폭기는 전체 광 수신기의 성능을 결정하는 가장 핵심적인 블록으로써 높은 트랜스임피던스 이득과 기가 비트급의 넓은 대역폭을 요구한다. 본 논문에서는 아날로그 어댑티브 이퀄라이저를 이용하여 트랜스임피던스 증폭기의 대역폭을 보상하고, 리미팅 증폭기를 이용하여 전체 트랜스임피던스 이득을 증가 시키는 단일 칩 광 수신기의 아날로그 회로를 제안한다. $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계한 광 수신기는 포스트 레이아웃 시뮬레이션 결과, $120dB{\Omgea}$의 트랜스임피던스 이득과 5.88GHz의 대역폭을 갖는다. 수동 인덕터 소자를 사용하는 대신 네거티브 임피던스 컨버터 회로를 적용함으로써 $0.088mm^2$의 매우 작은 칩 사이즈를 갖는다.

10Gbit/s 광수신기용 AlGaAs/GaAs HBT IC 칩 셋 ((AlGaAs/GaAs HBT IC Chipset for 10Gbit/s Optical Receiver))

  • 송재호;유태환;박창수;곽봉신
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권4호
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    • pp.45-53
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    • 1999
  • 10Gbit/s 광수신기에 사용되는 전치증폭기, 리미팅증폭기, 그리고 판별회로 IC 등을 AlGaAs/GaAs HBT 기술을 이용하여 설계 제작하였다. 사용한 HBT는 차단주파수 55GHz, 최대 공진 주파수 45GHz 의 특성을 지닌다. 제작된 전치증폭기 와 PIN 광검출기를 이용해 광수신기 front-end를 구성하였는데, 측정된 이득은 46dBΩ, 3dB 대역폭은 12.3GHz 의 특성을 보였다. 리미팅증폭기는 소신호 이득 27dB, 3dB 대역폭 10.6GHz 특성을 보였으며, 입력 신호 전압 20mVp-p 이상에서 리미팅 동작이 이루어져 900mVp-p 신호를 출력하였다. 판별회로는 10Gbit/s에서 위상마진 300°, 입력 전압 수신감도 47mVp-p의 특성을 보였다.

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Current and voltage loading tests off resistive SFCL

  • 최효상;현옥배;김혜림;황시돌;박권배
    • Progress in Superconductivity
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    • 제3권2호
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    • pp.241-246
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    • 2002
  • We have performed the current and voltage loading tests of resistive superconducting fault current limiters (SFCLS) based on $YBa_2$$Cu_3$$O_{7}$(YBCO) films with the diameter of 2 inch. The SFCL consists of meander-type YBCO stripes covered with 200 nm Au layer grown in situ for current shunt and heat dispersion at hot spots. The minimum quench current of an SFCL unit was about 25 Apeak. Seven SFCL units were connected in parallel fur the current load ing tests at power source of 100 $V_{rms}$ $/2,000A_{rms}$. This SFCL units had maximum limiting current of 170 Apeak during the fault instant and then successfully controlled the fault current below 100 Apeak within 1~2 msec after short circuit. Increased short current also reduced the quench completion time with little change of current limiting characterization. We connected six SFCL units in series fur the voltage loading tests at power source of $1,200 V_{rms}$/170 $A_{rms}$ at this time. The shunt resistors were inserted into each SFCL unit to eliminate power imbalance originated from serial connection of SFCL units. Each SFCL unit was quenched simultaneously during the fault condition. The current increased up to 40 $A_{peak}$ and decreased to 14 $A_{peak}$ after 3 cycles. Quench was completed within 1 msec after the fault. We confirmed operating characteristics of 140 kVA($120 A_{rms}$ $\times$ 1,200 $V_{rms}$) SFCL and presented the manufacturing possibility of 3.3 kV SFCL using 4 inch YBCO films.BCO films.lms.

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초전도 한류모듈 내 고온초전도 선재 배치에 따른 교류손실 변화 (AC loss dependency on the arrangement of the HTS wires in the current limiting module for SFCL)

  • 김우석;양성은;이지영;김희선;유승덕;현옥배;김혜림
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.9-12
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    • 2012
  • Usually, the AC loss from the superconducting element of an SFCL due to the load current is very small because it is composed of the combination of bifilar windings with very small reactance. Although the AC loss is small enough, we should be albe to predict for the design and control of the cryogenic system. In fact, an SFCL for the transmission voltage class may not generate ignorable AC loss because of the inevitable space between the HTS wires for the high voltage insulation and cryogenic efficiency. To measure the AC loss dependency on the space between the 2G HTS wires with the width of 4.4 mm, we prepared an experimental setup which could adjust the distance between the wires. We used two 500-mm length HTS wires in parallel and applied the current in the opposite direction for each wire to simulate a part of a current limiting module for a high voltage SFCL. We also put two couples of voltage taps at the ends of each wire and a cancel coil in the voltage measurement circuit to compensate the reactive component from the voltage taps. In this condition, we varied the distance between the wires to investigate the change of the transport current loss. A similar experimental study with HTS wire with the width of 12 mm is now in progress.

Fault Current Limiting Characteristic of Non-inductively Wound HTS Magnets in Sub-cooled $LN_2$ Cooling System

  • Park Dong-Keun;Ahn Min-Cheol;Yang Seong-Eun;Lee Chan-Joo;Seok Bok-Yeol;Yoon Yong-Soo;Ko Tae-Kuk
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.29-32
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    • 2006
  • An advanced superconducting fault current limiter (SFCL) using $high-T_c$ superconducting (HTS) wire has been developed. The SFCL has a non-inductively wound magnet for reducing loss in normal state. Two types of non-inductively wound magnets, the solenoid type and the pancake type, were designed and manufactured by using Bi-2223 wire in this research. Short-circuit tests of the magnets were performed in sub-cooled $LN_2$ cooling system of 65 K. The magnets are thermally more stable and have a higher critical current in 65 K sub-cooled $LN_2$ cooling system than in 77 K saturated one. Because the resistivity of matrix at 65 K is lower than the resistivity at 77 K, the magnets generate a small resistance to reduce the fault current when the quench occurs. The magnets could limit the fault current to low current level with such a small resistance. The current limiting characteristic of the magnets was analyzed from the test result. The solenoid type was wound in parallel to make it non-inductive. The pancake type was also connected in parallel to be compared with the solenoid type in the same condition. The solenoid type was found to have a good thermal stability compared with the pancake type. It also had as large resistance as the pancake type to limit the fault current in sub-cooled $LN_2$ cooling system.

열차운행 안정화를 위한 주회로 기기의 고조파 제한장치 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Harmonic Limit Device for Stabilizing Main Circuit Equipment of Train)

  • 김성준;채은경;강정원
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.853-861
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    • 2018
  • 본 논문에서는 전기철도차량이 운행할 때 이상 전압상승에 의한 문제점을 해결할 수 있는 고조파 제한장치의 적용을 제안한다. 운행 중 열차에 전력을 공급하는 교류가선은 25kV/60Hz의 전기를 공급하기 위하여 사용되지만 철도차량 전기장치의 기술발전에 따라 점차 가선에 포함되는 고조파의 크기 및 주파수의 변형이 다양해지고 있다. 최근 열차안전운행에 심각한 문제가 되고 있는 주회로 기기인계기용변압기(Potential Transformer, PT)의 파손이나 주변압기 등의 열손증가는 가선 전원의 고조파로 인한 순간적인 무효전류의 증가로 생기는 현상이다. 주회로 기기의 저주파형 트랜스포머로 고주파수 성분이 유입되면 트랜스 코어의 히스테리시스에 의한 철손 증가 및 기생 커패시턴스에 흐르는 전류가 증가하므로 발열이 발생하게 된다. 이러한 문제 해결을 위해 최근 시퀀스의 조정으로 전력변환 장치의 인위적인 NOTCH OFF가 적용되었다. 그러나, OFF 신호를 받아 제어하는 방식은 지상과 차상 장치의 상호작용으로 동작하므로 불량 발생 시 무효화 되며, 실제 사고가 발생되고 있다. 따라서, 근본적인 문제해결을 위한 방법으로 고조파 전류가 가급적 변압기에 유입되지 않도록 하는 것이 필요하며, 고조파 전류의 유입으로 인해 빈번하게 발생되고 있는 열차사고를 방지하고 안전한 운행을 위해 열차의 실험 분석과 고조파 제한장치의 시뮬레이션을 통한 장치의 타당성 검증을 위한 연구를 수행하였다.

피부과용 $CO_2$레이저시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Dermatology $CO_2$ Laser System)

  • Kim, Whi-Young
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.8-13
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    • 2001
  • 최근에 $CO_2$의료용 레이저의 이용이 증가함에 따라 레이저출력의 안정도, 유지와보수의 편리성, 소형화, 저가격화 등이 요구되고 있으며, 이러한 특성을 충족시키기 위해서본 연구에서는 실험실에서 직접 설계ㆍ제작할 수 있는 저속 축류형의 구조를 채택하였다. 그리고 펄스 발생 장치는 SMPS방식, 스위칭 소자는 수십KHz의 스위칭에 적합한 IGBT를 사용하였고 커패시터에 충전된 에너지를 고압ㆍ고주파 펄스 변압기를 사용하여 고압펄스로 변환 후 방전관에 인가하였다. 레이저 출력은 일정한 펄스폭에서 펄스반복율을 변화시킴으로서 제어가 가능하도록 하였다. 반복율은 10Hz~1KHz까지 가변할 수 있도록 설계하였고 최대펄스 전압은 약 20㎸였다. 실험결과 기존의 출력보다 최대 3% 향상을 얻을 수가 있었고. 최대출력은 동작압력 18 Torr에서 23w를 얻었다. 또한, 90˚에서 SCR를 점호하였고 펄스반복률은 60Hz조건에서 한개의 펄스파형을 포착하여 펄스폭(FWHM:Full Width at Half Maxium)을 측정한 결과 약 3㎳을 얻을 수가 있었다.

Python을 이용한 유전 알고리즘 기반의 수도권 고장전류 저감을 위한 BTB HVDC 최적 위치 선정 기법에 관한 연구 (A Study on Selecting the Optimal Location of BTB HVDC for Reducing Fault Current in Metropolitan Regions Based on Genetic Algorithm Using Python)

  • 송민석;김학만;이병하
    • 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.

전력수급의 신뢰도 확보를 위한 고속 인터럽터 동작 특성 (Operational Characteristics of the High-speed Interrupter for Reliability Enhancement of Power Supply and Demand)

  • 최혜원;최효상;정병익
    • 전기학회논문지
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    • 제62권1호
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    • pp.143-148
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    • 2013
  • When the fault occurs in power system, the fault-current exceeds breaking capacity of the circuit breaker. So, reliablity of the power system is decreased sharply. Superconducting fault-current limiter (SFCL) is operated without impedance in normal state. The fault-current is limited by its impedance during the fault condition. However, the SFCL has several weak points such as huge size, high-price, liquid-nitrogen operation for the real power system. In this paper, We suggested the high-speed interrupter to limit the fault-current in case of the single line-to-ground fault. In addition, we compared the high-speed interrupter with the SFCL to ensure the operation reliability. The proposed interrupter detected the fault-current through the CT, and the power was supplied by operation of the SCR control system. In this experiment, the power of high-speed interrupter was applied after the 4.8[msec] from fault instant. The on-off operation of the interrupter was started after half-cycle from the fault. The fault-current was flowed into the impedance element by the switching operation of the high-speed interrupter. So, the fault current was limited within one cycle, and then it didnt exceed the capacity of a circuit breaker. We confirmed that there was slight difference between the SFCL with high-speed interrupter in terms of limiting-time of the fault-current and switching speed of the SCR. The high-speed interrupter was considered to be more efficient than the SFCL in size, cost or reliability.