일반기술

자속구속 모델을 적용한 DC-리액터 타입 고온초전도전류제한장치

○ 기술발명의 목적: 자속구속 모델을 이용한 DC-리액터타입 고온초전도 전류제한장치 ○ 기술 요약 및 특징: 본 발명은 자속구속 모델을 이용한 DC-리액터 타입 고온초전도 전류제한장치에 관한 것이다. 본 발명을 이용하여 기존의 DC-리액터 타입 고온초전도 전류제한 장치에서 문제점으로 지적되고 있는 리액터로서 동작할 고온초전도 선재제작의 어려움을, 제작이 간편한 고온초전도 시편을 이용한 자속구속 모델을 이용함으로서 해결할 수 있는 것을 특징으로 한다.본 발명은 기존의 DC-리액터 타입 고온초전도 전류제한장치의 구성요소인 고온초전도 코일을 제작이 간편한 고온초전도 시편으로 구성된 자속구속 모델로 대체한 구조, 이때 사고와 동시에 자속구속 모델의 3차 권선에 흐르게 되는 전류의 크기를 제어함으로서 기존의 DC-리액터 타입에서는 구현할 수 없었던 한류임피던스크기, 즉 인덕턴스의 크기를 제어할 수 있는 장점, 한 개의 고온초전도 시편으로 구성된 자속구속 모델을 가지고 3상 계통 사고에 적용할 수 있는 유용성을 포함하는 것을 특징으로 한다.본 발명에 의하면, 기존의 치를 발생시키지 않는 무치형의 DC-리액터타입 전류제한기가 갖는 대전류 수용을 위한 고온초전도 선재제작과 고전압 및 대전류에 대한 대책 및 이에 따른 높은 경비상승 등의 문제점을, 제작이 용이하고 임계전류가 실제 적용하고자 하는 계통의 한류용량보다 작은 고온초전도 시편을 이용한 자속구속 모델을 적용함으로서 해결할 수 있다. 또한 자속구속 모델에 설치된 자계인가 코일에 흐르는 전류크기를 제어함에 따라 한류임피던스 조절이 가능한 DC-리액터타입 고온초전도 전류제한기를 본 발명에서 제시한다.○ 색인어: 자속구속 모델, DC-리액터 타입, DC-초전도/상전도 천이타입, 고온초전도 전류제한장치, 고온초전도선재, 고온초전도 소자, 한류임피던스본 발명에 의한 자속구속 모델을 이용한 DC-리액터 타입 고온초전도 전류제한장치의 구성은 다음과 같다. 즉 교류전원과 부하에 연결되는 사이리스터(T1, T2) 와 다이오드(D1, D2)로 구성되는 위상제어브리지와, 상기 위상제어브리지 출력단에 연결되며 철심코어와 이에 결선된 1차 권선과, 상기 철심코어에 공유되어 권선되며 1차 권선과 병렬로 감극성으로 연결되는 2차 권선과, 상기 2차 권선과 직렬로 연결되는 고온초전도 소자와, 상기 1차 및 2차 권선이 권선된 동일코어에 설치되는 별도의 3차 권선과, 이때, 사고시 2차 권선에 연결된 고온초전도 소자에 자계를 인가하기 위해, 상기 고온초전도 소자를 내부에 통과되도록 공심형으로 결선되며 상기 3차 권선에 직렬 연결되는 자계인가 코일과, 상기 3차 권선에 삽입될 수 있으며 사고시 3차 권선에 도통되는 전류크기를 조절하기 위해 상기 3차 권선에 삽입될 수 있는 직렬저항과, 상기 자계인가 코일를 포함한 고온초전도 소자를 냉각시키기 위한 냉각장치와, 그밖에, 상기 3차 권선과 상기 자계인가코일사이에 연결되어 사고시 자계인가코일에 도통되는 전류크기를 조절할 수 있는 전력용 스위치로 구성된 전력변환 회로를 포함하여 구성될 수 있는 구조를 갖는다.첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 상세 설명은 다음과 같다.도면은 기존의 DC-리액터 타입 고온초전도 전류제한기가 갖는 문제점인 DC바이어스 전원을 제거하기 위해 사이리스터(T1, T2)와 다이오드(D1, D2)로 구성된 하이브리드 브리지형태를 갖는 변형된 DC-리액터 타입 고온초전도 전류제한기 구조로서, 평상시에 선로전류의 양의 반주기동안은 T1과 D2을 통해 흐르게 되고 음의 반주기동안은 T2와 D1을 통해 도통하게 된다. 사고가 발생할 경우 고온초전도 코일로 구성된 인덕터에 의해 전류제한이 이루어지게 되며 사고가 지속되어 설정된 전류이상을 넘게 될 경우, 사이리스터의 게이트 트리거신호를 제거함으로서 사고로부터 전력공급을 중단시킬 수 있는 특징이 있다.