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저압 직류 전력기기 설계를 위한 정극성과 부극성 기중절연파괴 특성 분석
곽유진(Yu-Jin kwak),박규훈(Kyu-Hun Park),방승민(Seungmin Bang),권일(Il Kwon),이방욱(Bang-Wook Lee) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
최근 전 세계적으로 태양광 설비와 같은 신재생 에너지를 사용하는 직류 배전망의 보급이 증가함에 따라 사고가 계속해서 증가하고 있어 관련 보호 대책에 대한 연구가 진행되고 있다. 기존의 교류 환경에서의 절연 특성 연구는 많이 진행되었지만, 직류에서의 연구나 분석은 부족한 실정이다. 따라서 이러한 직류 배전망에서의 안정성과 신뢰성을 확보하기 위하여 절연 특성에 대한 연구가 선행되어야한다. 본 논문에서는 기중 환경 에서의 절연파괴 시험을 위해 5가지 전극 크기를 고려하여 구 대 평판 전극 시스템을 제작하였으며, DC 내압기를 이용하여 정극성과 부극성 전압을 인가하여 절연파괴시험을 진행하였다. 또한 유한요소해석을 통해 전계이용률을 계산하였다. 이를 통해 절연파괴 시 최대전계를 도출함으로서 기중 환경에서의 절연파괴 특성에 대한 연구를 진행하였다. 전극의 크기와 전극 간격이 증가할수록 절연파괴 전압이 증가하는 추세가 나타났으며, 부극성의 경우 절연파괴 전압값이 정극성의 경우보다 대체적으로 높아 코로나 방전 과정을 거쳐 절연파괴가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
직매식 HVDC 지중케이블의 연속 허용전류 산정기법 연구
박규훈(Kyu-Hoon Park),권일(Il Kwon),곽유진(Yu-Jin Kwak),이방욱(Bang-Wook Lee) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
지중케이블의 연속 허용전류 산정은 토양의 열, 특성, 관로 포설 조건 (직매, 관로, 전력구 등), 케이블 배열 및 가닥수, 주위 온도, 도체/절연체의 최고 허용 온도와 같은 다양한 특성 등에 의해 결정되며 허용전류표와 같은 일정한 값을 단순 적용할 수 없다. 특히 교번자계가 존재하지 않는 DC 전력케이블의 연속 허용전류 산정 관련 규격 및 연구 내용은 없는 실정이다. 본 논문에서는 기존 AC 전력케이블의 연속 허용전류 산정 기법을 DC 시스템에 적용하여 DC 케이블 연속 허용전류 산정식을 도출하였다. 규격 및 관련 이론에 근거하여 교류 케이블의 연속 허용전류 산정 과정을 이해하고, DC 시스템에 적용할 수 있는 산정 파라미터를 분류하였다. 도출된 산정식을 활용하여 DC 케이블의 연속 허용 전류 값을 계산할 수 있는 계산 Tool을 개발하였으며, 케이블 조건 (케이블 스펙, 포설 조건, 토양 특성, 배열 및 가닥수 등)을 가정하여 DC 케이블의 연속 허용전류 시뮬레이션을 수행하였다.