1. 전원 공급 장치
그림 3-7은 전력계통의 선로를 모의하기 위한 전원공급 장치이다. 전원공급 장치의 탭을 이용하여 40∼480V까지의 전압을 조정할 수 있다. 표 3-1은 전원공급 장치의 설 계사양을 나타내며 공급 용량은 200KVA, 정격 입력 전압 380V, 정격 전류의 크기는 150A이다.
그림 3-7 전원 공급 장치 Fig. 3-7 Power supply
표 3-1 전원 공급 장치의 설계 사양
Table 3-1 Design parameters of a power supply
Parameter Value
정격전압 380V
위상 및 주파수 3Φ, 60Hz
정격 전류 150A
전압 탭 0V ~ 480V (Interval of 40V) 변압기 결선 primary △ / secondary Y
2. 스위칭 제어 시스템
그림 3-8은 사고가 발생할 경우 CT(current transformer)를 통해 신호를 받아 고 속 한류기를 동작시키기 위한 신호 인가 장치이다. CT1, CT2, CT3는 각각의 R, S, T 상의 사고전류를 감지한다. 사고가 감지되면 Switching Control System의 전력소자가 ON이 되면서 고속 한류기의 솔레노이드 밸브에 전원이 인가된다.
그림 3-8 SCR 제어 시스템 Fig. 3-8 SCR control system
3. 사고 발생 장치
그림 3-9는 사고발생 장치를 보여준다. 사고발생은 사고 제어 장치로 부하에 병 렬로 연결된 스위치를 통해 발생시킨다. 정상선로를 통해 전류가 부하에 공급되다 가 병렬로 연결된 스위치를 동작시킨다. 이 때 병렬 연결된 선로는 저항이 없기 때문에 전류가 증가하게 된다. 사고 발생 기기의 스위치를 통해 1선, 2선, 3선 지 락 사고를 설정할 수 있다.
(a) 모의사고 제어 장치 (b) 모의사고 발생 기기 그림 3-9 사고발생 장치
Fig. 3-9 Fault generating device
4. 부하 설비
그림 3-10은 정상시 전류를 소비하는 부하를 보여준다. 실험에서 설정한 저항값 은 50Ω이고 각각의 탭은 5Ω이며 총 10탭으로 구성되어 있다. 위에서 언급한 사고 발생 장치의 사고선로는 이 부하설비에 병렬로 연결한다. 표 3-2는 부하설비의 사 양을 나타낸다.
그림 3-10 부하 설비 Fig. 3-10 Load equipments
표 3-2 부하설비의 사양
Table 3-2 Parameters of load equipment
정격 전압(V) 정격전류(A) 순간단락전류(A) Tap 수
500 50 1000 10 (각 5Ω)
5. 상전도체
그림 3-11은 상전도체를 보여준다. 상전도체는 고속 한류기의 스위칭 동작후 사 고전류를 제한하는 장비이다. 사고 발생시 초기 사고전류는 초전도체에 의해 제한 되지만 초전도체의 부담을 줄이기 위해 고속 한류기의 동작을 통해 선로를 변경하 게 된다. 이 때 사고전류를 제한하며 전력수급 증가에 따른 용량 조정이 유연하다.
본 실험에서는 R, S, T 각상에 50Ω 5개를 병렬연결하여 사용하였다.
그림 3-11 상전도체 Fig. 3-11 Normal conductor
6. 냉각 설비
그림 3-12은 초전도 냉각설비를 보여준다. 초전도체는 극저온 상태에서 초전도 상태가 되기 때문에 냉각매질로 액체질소를 사용하고 이에 따른 냉각설비가 필요 하다. 이에 따라 초전도체를 극저온 용기에 초전도체를 고정시키고 질소가스의 압 력에 의해 액체질소가 극저온 용기 안으로 채워지게 하였다.
(a) 냉각 설비의 구성
(b) 극저온 용기 안의 초전도체 그림 3-12 초전도 냉각설비 Fig. 3-12 Equipment of a cryostat
Ⅳ. 실험 및 결과 분석