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- 저자 : 손국현 (검색결과 6 건)
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교류전기철도 AT급전시스템에서 능동전력필터를 이용한 불평형, 역율 보상에 관한 연구
손국현 서울과학기술대학교 철도전문대학원 2012 국내석사
전기철도 부하는 이동하는 대용량 단상부하로서 전원측 PCC (point of common coupling)에는 불평형이 발생한다. 국내에서는 스코트 변압기를 사용하여 단상 전원을 공급하므로 전원측 불평형을 개선하고 있으나 급변하는 대용량 차량부하의 불균형한 분포로 인해 그 효과는 완전하지 않다. 본 연구에서는 스코트 변압기 결선방식에서 각 상의 부하조건에 따른 불평형 발생을 수식으로 정의하고 운행선로에서 발생하는 전압 불평형의 이론적 근거를 제시한다. 또한, 각 국의 전압 불평형 제한기준과 전기철도 선진국에서 사용하고 있는 불평형 개선을 위한 결선 방식의 특징을 조사하였으며, 운행 중인 전철변전소에서 측정한 실측 데이터를 이용하여 불평형 크기와 특징을 분석하였다. 한편, 부하 불평형을 모델링하기 위해 차량부하의 불균형한 분포를 각 CASE별로 구분하였고 능동전력필터(Shunt Active Power Filter)를 적용하여 전력시스템 해석 도구인 Matlab/ SimPowerSystem으로 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 불평형, 역율 보상 효과를 확인하고 제안한 제어알고리즘의 유효성을 검증할 수 있었다. 또한, 시뮬레이션을 통해 발생하는 불평형을 출력된 전압, 전류 파형으로 나타내어 분석하였고, 스코트변압기 각상에 유사한 크기의 부하가 위치한 CASE 2조건에서 불평형 발생이 낮게 나타나 결과값이 이론과 같음을 알 수 있었다. CASE 5는 연장급전으로 인해 부하의 불균형이 가장 큰 경우로 전압 불평형이 가장 크게 나타남을 확인할 수 있었다. 시뮬레이션 결과 제안한 제어알고리즘의 유효성을 확인하고, 능동전력필터 투입에 따른 역율 보상과 불평형 개선 효과를 정량적으로 나타 낼 수 있었다. This study has investigated the standards for limiting voltage unbalance applied by each country and the type and characteristics of transformer wiring method for improving unbalance used in countries advanced in electric railways. Then, the size and characteristic of imbalance was analyzed using actual data measured from the electric railway substation under operation. In addition, the unbalance distribution of traction load was classified by each case in order to perform modeling of the traction load unbalance. And a simulation was conducted with Matlab/SimPowerSystem, a power system interpretation tool, using Shunt Active Power Filter to compensate the unbalance. The unbalance occurring through the simulation was analyzed by representing it as generated voltage and current wave patterns. Case 2 condition is a case where a traction load with a similar size to the M phase and T phase of Scott transformer is located, and unbalance occurrence appeared low, and simulation results identical to Scott transformer theory was able to be obtained. As a result, the compensation effect of unbalance and power factor could be confirmed, and the effectiveness of the proposed control algorithm could be validated.
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2×25㎸ 스코트 변압기의 구성에 따른 전기철도 급전계통 해석과 보호시스템에 관한 연구
손국현 한국교통대학교 교통대학원 2023 국내박사
제 목 : 2×25 ㎸ 스코트 변압기의 구성에 따른 전기철도 급전계통 해석과 보호시스템에 관한 연구 본 硏究는 2×25 ㎸ 스코트 변압기의 구성에 따른 전기철도 급전 계통 해석과 보호시스템에 관한 硏究이다. 국내 교류 전기철도 스코트 변압기 방식은 권선비가 다른 단상 변압기 2대(M상, T상)를 일체형으로 제작하여 크기와 중량이 크다. 그리고 2차 측 급전 전압이 55[㎸]로 각종 장치를 72.5[㎸]급 GIS에 내장하여 절연 비용이 높다. 또한 중성점 비접지 방식으로 레일과 중성점 접지를 위해 변전소 내 각 급전 Feeder에 단권변압기(AT)를 설치하고 있다. 프랑스 SNCF를 비롯한 유럽 각국에서는 주 변압기로 단상 변압기를 사용함으로서 변압기 2차의 권선 중성점을 직접 레일에 접지하고, 변전소에 단권변압기(AT)가 구비되어 있지 않다.[34] 기존 스코트 변압기를 이용한 단상 55[㎸] 비접지 급전방식을 2×25 [㎸] 2차측 중성점 직접 접지방식으로 변경하여 기존 변전소에 적용할 경우 2차측 절연이 29[㎸]급으로 낮아지게 되고 단권변압기(AT)가 불필요하여 변전소 내부 계통과 구성이 완전히 바뀌게 된다. 본 연구에서는 변전소에 단권변압기(AT)가 없는 2×25[㎸] 형태의 2차 측 직접 접지방식을 적용한 새로운 계통 구성을 제시하였다. 또한 변전소 보호 시스템에 대하여 스코트 주변압기 및 주변압기 1차, 2차측 보호체계의 차이점과 기존의 보호계전기 운용에 문제가 없는지를 연구하였다. 이를 위해 2×25[㎸] 스코트변압기 급전방식 적용에 따른 3상 수전단 부터 스코트변압기 및 변전소 설비 구성과 전차선로 급전계통을 모델링 하였다. 그리고 시뮬레이션을 통해 변전소 부터 급전말단까지 부하전류 분포의 변화를 정량적으로 비교하였다. 연장급전 시 변전소의 유효전력, 무효전력 및 전압강하를 분석하여 2×25[㎸] 스코트 변압기 방식 적용에 따른 안정성을 확인하였다. 변전소의 보호체계를 분석한 결과 변전소 내 각 계전기들의 주 보호, 후비보호의 동작 체계가 안정됨을 보호협조(Coordination) 곡선을 통해 확인하였다. 다만 각 선별 전류의 불균형 보정을 위해 해당 CT의 차동 결선이 필요하고 기존 CT비 대비 0.5배의 전류값 보정이 필요하다. 전차선, 급전선, 레일 간 단락 고장에 따른 시뮬레이션을 수행한 결과 단락 임피던스는 기존 스코트 변압기 대비 2×25[㎸] 방식 적용 시 변전소에 가까울수록 차이가 발생하였으나 거리가 증가할수록 차이가 근소하게 나타났다. 한편 기존의 스코트 변압기 계통과 비교하여 2×25[㎸] 방식 스코트변압기 적용 시 연장급전 조건에서 유효전력은 19.6[㎿]/19.9[㎿], 무효전력은 10.6[VAR]/11.1[VAR], 공급전압은 25[㎸] 전후로 공급변전소와 수전변전소 모두 기준치 내로 유지되었다. 본 연구에서처럼 2×25[㎸] 방식 스코트 결선 변압기를 전철변전소에 적용할 경우 각 상별 분리를 통해 변압기 크기와 중량을 줄일 수 있고, 변전소 내 단권변압기(AT)가 불필요하게 되며 GIS 절연도 29[kV]급으로 대폭 낮출 수 있어 변전소 규모 축소와 함께 건설비용 절감 효과도 기대 할 수 있다. 향후 변전소 내 단권변압기(AT)가 불필요함에 따라 변전소에서 첫 번째 단권변압기(AT) 구간에서 전류분포의 불균형과 흡상전류의 차이에 따라 발생하는 거리계전기(21) 및 고장점 표정장치의 오차보정과 정밀도 향상 방법에 대해서는 추가적 연구가 필요할 것으로 보인다.
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35% Carbamide peroxide의 법랑질에 대한 효과 : 안정성 연구
우식증이 없고 신선한 법랑질을 35% carbamide peroxide 용액으로 미백 처리한 후에 표면 형상, 미소경도, 화학적 구조 및 무기질 원소의 양을 조사하여 미백제의 치아에 대한 안정성을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 주사전자 현미경, 미소경도 시험기, FT-Raman 분광기 그리고 전자탐침 미세분석기를 사용하였다. 미백제로 주당 1시간씩, 총 3주간 미백 처리된 법랑질의 표면은 3주간 계속 증류수에 담가둔 치아와 별다른 형상 변화의 차이를 보이지 않았다. 미백 처리된 법랑질과 미백 처리되지 않은 법랑질은 표면 경도도 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. (p<0.05). 미백 처리된 법랑질은 미백 처리되지 않은 법랑질에 비하여 미미한 Raman peak intensity의 감소 이외에는 아무런 분광학적인 차이가 없었다. 미백 처리된 법랑질의 무기질 원소 총량 (84.96±2.25)과 미백 처리되지 않은 법랑질의 무기질 원소 총량 (86.32±1.98)의 차이는 통계적으로 유의성을 보이지 않았다. 이상의 결과로 볼 때, 35% carbamide peroxide를 사용하여 치과의사의 감독을 받으면서 짧은 기간 동안 시행하는 치아 미백은 안전하다고 할 수 있다.
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Age-hardening of a dental casting Au-Ag-Pd-In alloy
Son, Guk-hyeon 부산대학교 2006 국내박사
동이 첨가되지 않은 치과주조용 Au-Ag-Pd-In 합금의 시효경화 거동과 미세구조 변화를 경도 시험, X-선회절 실험, 주사전자현미경 관찰 그리고 전자탐침 미소분석으로 조사하여, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 800℃에서 용체화처리된 시편을 450~550℃에서 등온시효처리하면, 기지로 존재하고 팔라디움과 인디움을 소량 고용한 Au-Ag-based α1 상, 입계에 층상조직의 석출물로 존재하고 인디움을 소량 고용한 Pd-rich α2 상 그리고 입자상 조직으로 존재하는 InPd β 상의 3상이 α1', α2 그리고 β 상으로 된 3상으로 변태하였다. 2. 시효경화 과정의 초기에 생기는 경도의 상승은 기지에서 α2 상의 초기 석출에 의해 형성되는 정합변형에 기인하는 것으로 보인다. 3. 시효경화 과정의 말기에 생기는 경도의 하강은 미세한 층상구조로 된 석출물의 조대화에 기인하였다.
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