DOI QR코드

DOI QR Code

Current Limiting Characteristics due to Application Location of a Superconducting Fault Current Limiter in a Simulated Power Distribution System

모의배전계통에 초전도한류기의 도입위치에 따른 전류제한 특성

  • 유일경 (숭실대학교 대학원 전기공학과) ;
  • 김진석 (숭실대학교 대학원 전기공학과) ;
  • 김명후 (숭실대학교 대학원 전기공학과) ;
  • 김재철 (숭실대학교 전기공학부) ;
  • 임성훈 (숭실대학교 전기공학부)
  • Published : 2009.12.31

Abstract

The application of a large power transformer into a power distribution system was inevitable due to the increase of power demand and distributed generation. However, the decrease of the power transformer‘s impedance causes the short-circuit current of the power distribution system to increase and thus, the higher short-circuit current exceeds the cut-off ratings of the protective devices such as a circuit breaker. To solve these problems, several countermeasures have been proposed to protect the power system effectively from the higher fault current and the superconducting fault current limiter (SFCL) has been expected to be the promising countermeasure. However, the current limiting effect of SFCL including its bus voltage drop compensation depends on SFCL's application location in a distributed power system. In this paper, the current limiting and the bus-voltage drop compensating characteristics of the SFCL applied into a power distribution system were studied. In addition, the quench and the recovery characteristics of the SFCLs in each location of the power distribution system were compared each other.

배전계통에서 전력수요의 증가와 분산전원의 증가로 대용량 변압기의 적용이 불가피하게 되었다. 하지만, 대용량 변압기로 교체할 경우 배전계통에 고장발생시 고장전류의 크기가 증가되어 기존에 설치된 차단기 및 보호기기의 차단용량 초과로 인해 교체에 따른 경제적 비용 상승이 우려된다. 따라서, 대용량 변압기의 교체시 고장전류 증가 문제를 해결하기 위한 방안 중 하나로 초전도한류기를 설치하는 방안을 검토하고 있다. 하지만, 초전도한류기는 도입위치에 따라 ��치 발생 시 초전도한류기의 저항 크기가 다르게 되며, 이로 인해 고장전류 제한효과가 다르게 되며 기존의 보호 장치들의 동작에 영향을 주게 된다. 본 논문에서는 모의 배전계통에 초전도한류기를 적용하였을 경우 도입위치에 따라 전류제한효과를 포함하여, 모선 전압강하, 고장제거에 따른 초전도한류기의 회복특성을 실험을 통해 비교 분석하였다.

Keywords

References

  1. 김준환, 이강완, '전력계통 고장전류 증대와 대응방안,' 전기저널, pp. 19-31, 1998
  2. 조승식, '최신 배전시스템 공학', 북스힐, pp. 396-469, 2006
  3. 김진석, '배전변전소에 대용량 변압기 설치시 초전도 전류제한기 적용방안 연구,' 숭실대학교 일반대학원, 2009
  4. B. Gromoll, G. Ries, W. Schmidt, H.-P. Kraemer, B. Seebacher, B. Utz, R. Nies, and H.-W. Newmuller, 'Resistive fault current limiter with YBCO films-100 kVA functional model,' IEEE Trans. Appl. Supercond., Vol. 9, No. 2, pp. 656-659, June 1999 https://doi.org/10.1109/77.783381
  5. T. Hara, T. Okuma, T. Yamamoto, D. Ito K. Tasaki, and K. Tsurunaga, 'Development of a new 66.kV/1500A class superconducting fault current limiter for electric power system,' IEEE Trans Power Delivery, Vol. 8, No. 1, pp. 182-192, Jan. 1993 https://doi.org/10.1109/61.180335
  6. Kameda, and H. Taniguchi, 'Setting Mothod of Specific Parameter of a Superconducting Fault Current Limiter Considering the Operation of Power System Protcetion,' IEEE Trans. Appl. Superconduct., Vol. 9, No. 2, pp. June 1999
  7. S. H. Lim, 'Operational Characteristics of Flux-Lock Type SFCL With Series Connection of Two Coils,' IEEE Trans. Appl. Supercond., Vol. 17, No. 2, pp. 1895-1898, June 2007 https://doi.org/10.1109/TASC.2007.899869
  8. S. H. Lim, H. S. Choi, and B. S. Han, 'Fault Current Limiting Characteristics due to Winding Direction between Coil 1 and Coil 2 in a flux-lock type SFCL,' Phys. C, Vol. 416, pp. 34-42, Nov. 2004 https://doi.org/10.1016/j.physc.2004.08.019