KR20120071915A - Design apparatus and method for the distributed circuit analysis of high temperature superconductor cable - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A distribution constant circuit analysis model designing apparatus of a superconductive cable and a method thereof are provided to previously evaluate effect on a real system before inserting a power device such as a superconductive cable into the real system. CONSTITUTION: A cable layer structure modeler(110) is equivalent to a layer structure of a superconductor cable. A three-phase pipe type cable modeler(120) models a three-phase pipe type of the superconductor cable. A superconductor quench effect modeler(140) models impedance change through a varister/reactor device.

Description

초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치 및 설계방법{Design Apparatus and Method for the Distributed Circuit Analysis of High Temperature Superconductor Cable}Design Apparatus and Method for the Distributed Circuit Analysis of High Temperature Superconductor Cable}

본 발명은 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치 및 설계방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초전도 케이블 특히, LS전선에서 개발 중에 있는 22.9kV/50MVA 초전도 케이블과 같은 전력기기를 실계통에 투입하기 전에, 사전에 미리 실계통에 미치는 영향을 평가하기 위한 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치 및 설계방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a superconducting cable distribution constant circuit analysis model design device and design method, and more particularly, before the superconducting cable, especially power equipment such as 22.9kV / 50MVA superconducting cable under development in LS Cable, The present invention relates to an analysis model design device and a design method of superconducting cable distribution constant circuit for evaluating the effect on the real system in advance.

초전도 현상이란 극저온상태에서 도체에 흐르는 전기적 저항이 0인 특성을 말하며, 초전도 케이블은 이러한 특성을 구현하기 위해 제작된 전력 케이블이다. 이와 같은 초전도 현상을 구현하기 위해서 액체 질소를 사용하며, 도체는 액체 질소의 극저온에 의해 초전도의 특성을 갖는다.The superconductivity phenomenon refers to the characteristic that the electrical resistance flowing to the conductor in the cryogenic state is 0, and the superconducting cable is a power cable manufactured to realize such characteristics. In order to implement such a superconducting phenomenon, liquid nitrogen is used, and the conductor has superconductivity due to the cryogenic temperature of the liquid nitrogen.

초전도 케이블의 단말에는 종단 접속함이 장착되며, 종단 접속함에는 외부로 연장된 단말 도체가 장착되고, 단말 도체는 코어와 접속된다.The terminal of the superconducting cable is equipped with a terminal junction box, the terminal junction box is equipped with an externally extending terminal conductor, and the terminal conductor is connected to the core.

초전도 케이블의 구조를 살펴보면, 코어를 내측 금속관이 감싸고, 내측 금속관을 외측 금속관이 감싸며, 내측 금속관에는 액체 질소가 채워지고, 내측 금속관과 외측 금속관의 사이를 진공상태로 조성하여 단열효과를 극대화시킨다.Looking at the structure of the superconducting cable, the inner metal tube is wrapped around the core, the inner metal tube is surrounded by the outer metal tube, the inner metal tube is filled with liquid nitrogen, and the vacuum between the inner metal tube and the outer metal tube to maximize the thermal insulation effect.

현재 국내에서는 LS전선이 이천변전소 실 계통에 투입하기 위한 22.9kV/50MVA 초전도 케이블을 설계 및 제작 중에 있다. 초전도케이블을 실 계통에 적용하기 위해서는 계통영향평가를 위한 상세 계통해석이 필수적이다. 일반적으로 배전급 전력기기의 계통적용 해석에 널리 사용되고 있는 계통해석 프로그램 중 하나가 PSCAD/EMTDC(Power System Computer-Aided Design/Electromagnetic Transients including DC)이다. PSCAD/EMTDC의 기본 Library에는 현재 널리 사용되고 있는 전력기기(선로, 변압기, 차단기 등)의 해석모델은 내장되어 있으나, 초전도 케이블과 같은 새로이 개발되는 (신)전력기기의 해석모델은 존재하지 않는다.Currently, LS Cable is designing and manufacturing 22.9kV / 50MVA superconducting cable for Icheon Substation Seal System. In order to apply superconducting cables to real systems, detailed system analysis is essential for system impact assessment. In general, one of the system analysis programs widely used in the system application analysis of power distribution power equipment is PSCAD / EMTDC (Power System Computer-Aided Design / Electromagnetic Transients including DC). The basic library of PSCAD / EMTDC has a built-in analysis model of power equipment (line, transformer, breaker, etc.) widely used now, but there is no analysis model of newly developed (new) power equipment such as superconducting cable.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 초전도 케이블 특히, LS전선에서 개발 중에 있는 22.9kV/50MVA 초전도 케이블과 같은 전력기기를 실계통에 투입하기 전에, 사전에 미리 실계통에 미치는 영향을 평가하기 위한 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치 및 설계방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and the effect of the superconducting cable, in particular, the power system, such as 22.9 kV / 50MVA superconducting cable, which is being developed by LS Cable, in advance on the real system beforehand. The purpose of the present invention is to provide an apparatus and method for designing an analytical model for superconducting cable distribution constant circuits.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치는, 초전도 케이블의 층구조를 8개 층으로 등가화하여 모델링하며, 내외부의 저온유지층(cryostat)은 접지저항으로 모델링하는 케이블 층구조 모델링부; 초전도 케이블의 3상 일괄 파이프타입(pipe-type)을 대지등가로 치환하여 모델링하는 3상 일괄 파이프타입 케이블 모델링부; 및 초전도체의 임피던스 변화를 가변저항/리액터 소자를 이용하여 등가적으로 모델링하는 초전도체 Quench현상 모델링부를 포함하며, 각각의 모델링 결과에 대하여 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션하는 것을 특징으로 한다.Superconducting cable distribution constant circuit analysis model design apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, is modeled by equalizing the layer structure of the superconducting cable into eight layers, the cryostat inside and outside Cable layer structure modeling unit for modeling the ground resistance; A three-phase batch pipe type cable modeling unit for modeling by replacing the three-phase batch pipe-type of the superconducting cable with earth equivalent; And a superconductor Quench phenomenon modeling unit for equivalently modeling the impedance change of the superconductor using a variable resistor / reactor element, and characterized in that each modeling result is simulated using a PSCAD / EMTDC program.

전술한 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치는, 초전도 케이블을 동심원축 케이블로 모델링하는 동심원축 케이블 모델링부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 동심원축 케이블의 모델링에 기초하여 시뮬레이션된 결과에 전압, 전류 측면에서의 설정된 오차를 적용하는 것이 바람직하다.The above-described superconducting cable distribution constant circuit analysis model design apparatus may further include a concentric axial cable modeling unit for modeling the superconducting cable as a concentric axial cable. In this case, it is desirable to apply the set error in terms of voltage and current to the simulated results based on the modeling of the concentric axial cable.

케이블 층구조 모델링부는, 초전고 케이블을 내측에서 외측 방향으로 포머(Former)의 제1 도체층, 제1 절연층, 고온초전도체(HTS)의 제2 도체층, 제2 절연층, 쉴드(Shield) 고온초전도체의 제3 도체층, 제3 절연층, 제4 도체층 및 제4 절연층으로 모델링할 수 있다.The cable layer structure modeling unit includes a superconductor cable from the inner side to the outer side of the first conductor layer of the former, the first insulating layer, the second conductor layer of the high temperature superconductor (HTS), the second insulating layer, and the shield. The third conductor layer, the third insulation layer, the fourth conductor layer, and the fourth insulation layer of the high temperature superconductor may be modeled.

또한, 케이블 층구조 모델링부는, 제1 도체층 및 제4 도체층은 구리(copper), 제2 도체층 및 제3 도체층은 초전도체, 제1 절연층 및 제3 절연층은 탄소지(carbon paper), 제2 절연층은 PPLP(Polypropylene Laminated Paper), 및 제4 절연층은 나일론 테이프(Nylon Tape)의 재질로 모델링할 수 있다.In addition, the cable layer structure modeling unit, the first conductor layer and the fourth conductor layer is copper, the second conductor layer and the third conductor layer are superconductors, the first insulating layer and the third insulating layer are carbon paper. The second insulating layer may be made of polypropylene laminated paper (PPLP), and the fourth insulating layer may be made of nylon tape.

또한, 케이블 층구조 모델링부는, 제1 도체층 및 제2 도체층은 종단 접속함에서 상호 연결하고, 제3 도체층 및 제4 도체층을 상호 연결한 연결점에서 3상을 뽑아 일괄로 묶어서 내외부의 저온유지층에 연결하여 외함에 접속하여 모델링할 수 있다.In addition, the cable layer structure modeling unit, the first conductor layer and the second conductor layer are interconnected in the terminal box, the three phases from the connection point interconnected between the third conductor layer and the fourth conductor layer are pulled together and collectively It can be modeled by connecting to an enclosure by connecting to a cryostat.

초전도체 Quench현상 모델링부는, 초전도체의 임피던스 변화를 전류(I)와 온도(T)의 비선형 함수인 ZHTS = f(I,T)로 모델링할 수 있다.Superconductor Quench phenomenon modeling unit, Z HTS as a nonlinear function of the current (I) and temperature (T) of the impedance change of the superconductor = f (I, T) can be modeled.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계방법은, 초전도 케이블의 층구조를 8개 층으로 등가화하며 내외부의 저온유지층(cryostat)은 접지저항으로 등가화하여 모델링하는 케이블 층구조 모델링, 초전도 케이블의 3상 일괄 파이프타입(pipe-type)을 대지등가로 치환하여 모델링하는 3상 일괄 파이프타입 케이블 모델링, 및 초전도체의 임피던스 변화를 가변저항/리액터 소자를 이용하여 등가적으로 모델링하는 초전도체 Quench현상 모델링을 포함하는 모델링 단계; 및 각각의 모델링 결과에 대하여 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Superconducting cable distribution constant circuit analysis model design method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, equalizing the layer structure of the superconducting cable into eight layers, and the inner and outer cryostat is ground resistance Cable layer structure modeling for equivalent modeling, 3-phase batch pipe-type cable modeling for modeling by replacing earth-equivalent three-phase pipe-type of superconducting cable, and variable resistance / reactor element to change impedance of superconductor A modeling step including modeling a superconductor Quench phenomenon equivalently modeling using; And a simulation step for simulating each modeling result using a PSCAD / EMTDC program.

여기서, 모델링 단계는, 초전도 케이블을 동심원축 케이블로 모델링하는 동심원축 케이블 모델링을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 동심원축 케이블의 모델링에 기초하여 시뮬레이션된 결과에 전압, 전류 측면에서의 설정된 오차를 적용할 수 있다.The modeling step may further include concentric coaxial cable modeling for modeling the superconducting cable as a concentric coaxial cable. In this case, the set error in terms of voltage and current may be applied to the simulated result based on the modeling of the concentric axial cable.

케이블 층구조 모델링은, 초전고 케이블을 내측에서 외측 방향으로 포머(Former)의 제1 도체층, 제1 절연층, 고온초전도체(HTS)의 제2 도체층, 제2 절연층, 쉴드(Shield) 고온초전도체의 제3 도체층, 제3 절연층, 제4 도체층 및 제4 절연층으로 모델링할 수 있다.In the cable layer structure modeling, the superconducting cable is formed from the inner side to the outer side of the first conductor layer of the former, the first insulating layer, the second conductor layer of the high temperature superconductor (HTS), the second insulating layer, and the shield. The third conductor layer, the third insulation layer, the fourth conductor layer, and the fourth insulation layer of the high temperature superconductor may be modeled.

또한, 케이블 층구조 모델링은, 제1 도체층 및 제4 도체층은 구리(copper), 제2 도체층 및 제3 도체층은 초전도체, 제1 절연층 및 제3 절연층은 탄소지(carbon paper), 제2 절연층은 PPLP(Polypropylene Laminated Paper), 및 제4 절연층은 나일론 테이프(Nylon Tape)의 재질로 모델링할 수 있다.In addition, the cable layer structure modeling, the first conductor layer and the fourth conductor layer is copper (copper), the second conductor layer and the third conductor layer is a superconductor, the first insulating layer and the third insulating layer is carbon paper The second insulating layer may be made of polypropylene laminated paper (PPLP), and the fourth insulating layer may be made of nylon tape.

또한, 케이블 층구조 모델링은, 제1 도체층 및 제2 도체층은 종단 접속함에서 상호 연결하고, 제3 도체층 및 제4 도체층을 상호 연결한 연결점에서 3상을 뽑아 일괄로 묶어서 내외부의 저온유지층에 연결하여 외함에 접속하여 모델링할 수 있다.In addition, in the cable layer structure modeling, the first conductor layer and the second conductor layer are interconnected in a terminal junction box, and the three phases are drawn together at a connection point where the third conductor layer and the fourth conductor layer are interconnected, It can be modeled by connecting to an enclosure by connecting to a cryostat.

초전도체 Quench 현상 모델링은, 초전도체의 임피던스 변화를 전류(I)와 온도(T)의 비선형 함수인 ZHTS = f(I,T)로 모델링할 수 있다.
Superconductor Quench phenomenon modeling is based on Z HTS , which is a nonlinear function of current (I) and temperature (T) = f (I, T) can be modeled.

본 발명의 실시예에 따르면, 초전도 케이블 특히, LS전선에서 개발 중에 있는 22.9kV/50MVA 초전도 케이블과 같은 전력기기를 실계통에 투입하기 전에, 사전에 미리 실계통에 미치는 영향을 평가하는 것이 가능하게 된다.
According to an embodiment of the present invention, it is possible to evaluate the effect on the real system in advance before inputting a power device, such as a 22.9 kV / 50 MVA superconducting cable, which is being developed in particular by LS Cable, to the real system. do.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 PSCAD/EMTDC 기본 라이브러리에서 제공되는 케이블 분포정수회로 모델의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 22.9kV/50MVA 초전도케이블의 구조 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 초전도케이블을 8개층으로 등가화하여 모델링한 구조의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 초전도케이블 도체 사이의 연결구조를 모델링한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 저온유지층(Cryostat)을 접지저항으로 모델링하고, 초전도체의 임피던스 변화를 가변저항/리액터 소자를 이용하여 등가적으로 모델링한 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 이천변전소의 실계통 데이터에 초전도케이블 모델을 적용한 PSCAD/EMTDC 시험 계통도이다.
도 9는 시뮬레이션 결과로서, 부하전류 통전시 초전도케이블의 전류분포를 나타낸 도면이다.
도 10은 시뮬레이션 결과로서, 초전도케이블 후단의 22.9kV 모선에서 0.4초에 계통고장이 발생한 경우를 나타낸 도면이다.
1 is a view schematically showing a superconducting cable distribution constant circuit analysis model design apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of a cable distribution constant circuit model provided in a PSCAD / EMTDC basic library.
3 is a diagram illustrating an example of a structure of a 22.9 kV / 50 MVA superconducting cable.
4 is a diagram illustrating an example of a structure modeled by modeling the superconducting cable of FIG. 2 into eight layers.
5 is a diagram illustrating an example of modeling a connection structure between superconducting cable conductors.
FIG. 6 illustrates an example in which a cryostat is modeled as a ground resistor and an impedance change of a superconductor is equivalently modeled using a variable resistor / reactor device.
7 is a flowchart illustrating a method for designing an analysis model of a superconducting cable distribution constant circuit according to an embodiment of the present invention.
8 is a PSCAD / EMTDC test system diagram applying a superconducting cable model to real system data of Icheon substation.
9 is a diagram showing the current distribution of the superconducting cable when energizing the load current as a simulation result.
FIG. 10 is a diagram illustrating a case where a system failure occurs in 0.4 seconds in a 22.9 kV bus bar at a rear end of a superconducting cable as a simulation result.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 당업자에게 주지 저명한 기술에 대해서는 그 상세한 설명을 생략할 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known techniques well known to those skilled in the art may be omitted.

송배전선로의 모델링 방법은 계통검토 목적에 따라서 크게 PI회로와 분포정수 회로방식으로 구분할 수 있다. 각 모의방식에 따른 기본 내용은 다음과 같다. Modeling methods of transmission and distribution lines can be classified into PI circuit and distribution constant circuit method according to the system review purpose. The basic contents of each simulation method are as follows.

PI회로 모의방식은 정상상태해석, 실효치해석 등의 기준이 되며, 송전망을 대수방정식으로 모델링한다. 그러나, PI회로 모의방식은 송전망 자체의 전자기 현상, 써지(serge) 해석과 같은 kHz 이상의 고주파수 과도특성은 검토 불가능하다. PSCAD/EMTDC 순시치 해석에서도 PI회로의 모의 즉, 정상상태 및 고장시 상전압 변동은 고찰할 수 있다. 그러나 써지 현상은 해석이 불가능하다.The PI circuit simulation method is a standard for steady-state analysis and effective value analysis, and models the transmission network as an algebraic equation. However, the PI circuit simulation method cannot examine the high frequency transient characteristics over kHz such as electromagnetic phenomena and surge analysis of the transmission network itself. In the instantaneous PSCAD / EMTDC analysis, the simulation of the PI circuit, that is, the phase voltage fluctuations in steady state and failure can be considered. But the surge phenomenon cannot be interpreted.

분포정수 모의방식은 EMTDC 순시치 모의가 가능하며, 송전선로를 아주 짧은 단거리 선로로 나누어 모의한 개념으로서, 서지 해석 및 시스/차폐층/방식층 등의 전압/전류 해석이 가능하다. 그러나, 분포정수 모의방식은 PSCAD/EMTDC 해석시에 Time Step(Δt)가 아주 짧아야 하므로 해석시간이 지나치게 길어지는 단점이 있다.The distribution constant simulation method can simulate the instantaneous value of EMTDC, and it is the concept that the transmission line is divided into very short short distance lines, and the surge analysis and the voltage / current analysis of the sheath / shield / corrosion layer are possible. However, the distribution constant simulation method has a disadvantage that the analysis time is too long because the time step (Δt) must be very short in PSCAD / EMTDC analysis.

본 발명에서는 초전도케이블의 써지 해석 및 층별 전류배분 등을 검토하기 위한 분포정수 회로방식의 해석모델 설계장치 및 방법을 제안한다. The present invention proposes an apparatus and method for designing an analytical model of a distribution constant circuit method for examining the surge analysis and floor current distribution of a superconducting cable.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치(100)는 케이블 층구조 모델링부(110), 3상 일괄 파이프타입 케이블 모델링부(120), 동심원축 케이블 모델링부(130) 및 초전도체 Quench 현상 모델링부(140)를 포함한다.1 is a view schematically showing a superconducting cable distribution constant circuit analysis model design apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the superconducting cable distribution constant circuit analysis model design apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is the cable layer structure modeling unit 110, three-phase batch pipe type cable modeling unit 120, concentric coaxial cable modeling The unit 130 and the superconductor quench phenomenon modeling unit 140 are included.

케이블 층구조 모델링부(110)는 초전도케이블의 층구조를 8개 층으로 등가화하여 모델링하며, 내외부의 저온유지층(cryostat)은 접지저항으로 등가화하여 모델링한다. The cable layer structure modeling unit 110 models the layer structure of the superconducting cable by eight layers, and models the inner and outer low-temperature holding layers (cryostat) by equalizing the ground resistance.

PSCAD/EMTDC 기본 라이브러리에서 제공되는 케이블 분포정수회로모델은 도 2에 도시한 바와 같이 최대 8개의 층 구조를 입력할 수 있다. 각 층별로 구분하면, [도체1 ↔ 절연체1 ↔ 도체2 ↔ 절연체2 ↔ 도체3 ↔ 절연체3 ↔ 도체4 ↔ 절연체4]와 같다. 각 도체 층에 대해서는 외(반)경, 저항률(Ω-m), 비투자율을 입력할 수 있고, 절연체 층에 대해서는 외(반경), 비유전율, 비투자율을 입력할 수 있다. 이에 대하여, 현재 국내에서 개발되고 있는 22.9kV/50MVA 초전도케이블의 구조는 도 3에 도시한 바와 같으며, 초전도케이블의 실제 구조는 PSCAD/EMTDC의 케이블 모델의 최대 8개 층 구조보다 훨씬 복잡하다. 그러나, 케이블 층구조 모델링부(110)는 초전도케이블의 각 층별 특성을 감안하여 표 1 및 도 4와 같이 8개 층으로 등가화하여 모델링하고, 내외부의 저온유지층은 접지저항으로 모의한다.As shown in FIG. 2, the cable distribution constant circuit model provided in the PSCAD / EMTDC basic library may input up to eight layer structures. Divided into layers, it is the same as [Conductor 1 ↔ Insulator 1 ↔ Conductor 2 ↔ Insulator 2 ↔ Conductor 3 ↔ Insulator 3 ↔ Conductor 4 ↔ Insulator 4]. For each conductor layer, the outer (radius), resistivity (Ω-m) and specific permeability can be entered, and for the insulator layer, the outer (radius), relative dielectric constant and relative permeability can be entered. On the other hand, the structure of the 22.9kV / 50MVA superconducting cable, which is currently developed in Korea, is shown in FIG. However, the cable layer structure modeling unit 110 is modeled by equalizing the eight layers as shown in Table 1 and FIG. 4 in consideration of the characteristics of each layer of the superconducting cable, and simulates the internal and external low-temperature holding layer by the ground resistance.

[표 1][Table 1]

즉, 케이블 층구조 모델링부(110)는, 초전고 케이블을 내측에서 외측 방향으로 포머(Former)의 제1 도체층, 제1 절연층, 고온초전도체(HTS)의 제2 도체층, 제2 절연층, 쉴드(Shield) 고온초전도체의 제3 도체층, 제3 절연층, 제4 도체층 및 제4 절연층으로 모델링할 수 있다. 이때, 케이블 층구조 모델링부(110)는 제1 도체층 및 제4 도체층의 재질은 구리(copper), 제2 도체층 및 제3 도체층의 재질은 초전도체, 제1 절연층 및 제3 절연층의 재질은 탄소지(carbon paper), 제2 절연층의 재질은 PPLP(Polypropylene Laminated Paper), 그리고 제4 절연층의 재질은 나일론 테이프(Nylon Tape)로 모델링할 수 있다.That is, the cable layer structure modeling unit 110 may form the superconducting cable from the inner side to the outer side of the first conductor layer, the first insulation layer of the former, the second conductor layer of the high temperature superconductor (HTS), and the second insulation. The layer may be modeled as a third conductor layer, a third insulation layer, a fourth conductor layer, and a fourth insulation layer of a shield high temperature superconductor. In this case, the cable layer structure modeling unit 110, the material of the first conductor layer and the fourth conductor layer is copper (copper), the material of the second conductor layer and the third conductor layer is a superconductor, the first insulating layer and the third insulation The material of the layer may be modeled as carbon paper, the material of the second insulating layer is polypropylene laminated paper (PPLP), and the material of the fourth insulating layer is nylon tape.

또한, 초전도케이블 도체 간 연결구조는 도 5와 같이 모델링할 수 있다. 즉, [도체1 Former]와 [도체2 HTS Layer]는 종단 접속함에서 상호 연결하고, [도체3 Shield HTS Layer]와 [도체4 Shield Stabilizer] 역시 상호 연결하여 모델링한다. 본 발명의 실시예에서는 [도체3 Shield HTS Layer]와 [도체4 Shield Stabilizer] 연결점에서 3상을 뽑아서 일괄로 묶어서 내외부 Cryostat에 연결하여 외함에 접속한다, 여기서 접속저항은 무시 가능한 수준이므로 생략할 수 있으며, Cryostat은 도 6과 같이 저항소자로 등가적으로 모의할 수 있다.In addition, the connection structure between the superconducting cable conductor can be modeled as shown in FIG. In other words, [Conductor 1 Former] and [Conductor 2 HTS Layer] are interconnected in the terminal junction box, and [Conductor 3 Shield HTS Layer] and [Conductor 4 Shield Stabilizer] are interconnected and modeled. In the embodiment of the present invention, three phases are drawn from the connection points of [Conductor 3 Shield HTS Layer] and [Conductor 4 Shield Stabilizer] and collectively connected to internal and external Cryostat to be connected to the enclosure. In addition, Cryostat can be equivalently simulated as a resistance element as shown in FIG.

PSCAD/EMTDC에서 파이프타입의 케이블 모의는 불가능하다. 그러나, 초전도케이블은 대지에 포설하므로 본 발명의 실시예에 따른 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치(100)의 3상 일괄 파이프타입 케이블 모델링부(120)는, 도 4에 도시한 바와 같이 초전도케이블의 3상 일괄 파이프타입을 대지등가로 치환하여 모델링한다.Pipe type cable simulation is not possible in PSCAD / EMTDC. However, since the superconducting cable is laid on the ground, the three-phase collective pipe type cable modeling unit 120 of the superconducting cable distribution constant circuit analysis model designing apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. Model the three-phase batch pipe type of cable by replacing it with earth equivalent.

초전도케이블은 완전한 동심원축 케이블은 아니므로 100% 정확할 수는 없지만, 계통해석시 전압, 전류 측면에서의 동심원축 케이블과의 오차는 그리 크지는 않으므로, 동심원축 케이블 모델링부(130)는 초전도 케이블을 동심원축 케이블로 가정하여 모델링할 수 있다. 이때, 동심원축 케이블의 모델링에 기초하여 시뮬레이션된 결과는 전압, 전류 측면에서의 설정된 오차를 적용하여 수정될 수 있다.Since the superconducting cable is not a complete concentric cable, it may not be 100% accurate. However, since the error of the superconducting cable is not very large in terms of voltage and current in the analysis of the system, the concentric cable modeling unit 130 uses a superconducting cable. It can be modeled assuming concentric cable. In this case, the simulation result based on the modeling of the concentric axial cable may be corrected by applying a set error in terms of voltage and current.

초전도체 Quench 현상 모델링부(140)는 초전도체의 임피던스 변화를 가변저항/리액터 소자를 이용하여 등가적으로 모델링할 수 있다. The superconductor quench phenomenon modeling unit 140 may equivalently model the impedance change of the superconductor using a variable resistor / reactor device.

실제 초전도체는 정상전류를 통전하는 경우에는 임피던스가 영(zero)에 가까운 값을 가지며, 임계전류 이상의 전류를 통전시키는 경우에는 초전도체가 Quench가 되면서 절연체와 유사한 상태로 변화하게 된다. PSCAD/EMTDC의 케이블 소자는 HTS(High Temperature Superconductor) Layer의 Quench에 의한 저항율/투자율 변화를 직접적으로 모의할 수 없기 때문에, 초전도체 Quench 현상 모델링부(140)는 초전도체의 임피던스 변화를 도 6과 같이 별도의 가변저항/리액터 소자를 이용하여 등가적으로 모의한다. In practice, the superconductor has a value close to zero when the normal current is energized. When the superconductor is energized above the critical current, the superconductor becomes a quench and changes to an insulator-like state. Since the cable element of the PSCAD / EMTDC cannot directly simulate the resistivity / permeability change due to the Quench of the HTS (High Temperature Superconductor) layer, the superconductor Quench phenomenon modeling unit 140 separates the impedance change of the superconductor as shown in FIG. 6. Equivalently simulate using a variable resistor / reactor element.

이때, 초전도체의 임피던스(ZHTS) 변화는 수학식 1과 같이 전류(I)와 온도(T)의 비선형 함수로 모델링한다. At this time, the change of the impedance (Z HTS ) of the superconductor is modeled as a nonlinear function of the current (I) and the temperature (T) as shown in Equation 1.

[수학식 1][Equation 1]

ZHTS = f(I,T)Z HTS = f (I, T)

이와 같이 모델링된 각각의 결과에 대하여 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션함으로써, 초전도케이블의 분포정수회로를 해석할 수 있다.Each modeled result is simulated using the PSCAD / EMTDC program to analyze the distribution constant circuit of the superconducting cable.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계방법을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method for designing an analysis model of a superconducting cable distribution constant circuit according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 7을 참조하면, 케이블 층구조 모델링부(110)는 초전도케이블의 층구조를 8개 층으로 등가화하며 내외부의 저온유지층(cryostat)은 접지저항으로 등가화하여 모델링하고, 3상 일괄 파이프타입 케이블 모델링부(120)는 도 4에 도시한 바와 같이 초전도케이블의 3상 일괄 파이프타입을 대지등가로 치환하여 모델링하며, 동심원축 케이블 모델링부(130)는 초전도 케이블을 동심원축 케이블로 가정하여 모델링하고, 초전도체 Quench 현상 모델링부(140)는 초전도체의 임피던스 변화를 가변저항/리액터 소자를 이용하여 등가적으로 모델링할 수 있다(S710).Referring to FIGS. 1 and 7, the cable layer structure modeling unit 110 equalizes the layer structure of the superconducting cable into eight layers, and models the inner and outer cryostats by equalizing the ground resistance. Phase batch pipe type cable modeling unit 120 is modeled by replacing the three-phase batch pipe type of the superconducting cable to earth equivalent, as shown in Figure 4, the concentric coaxial cable modeling unit 130 is a superconducting cable It is modeled on the assumption that the superconductor Quench phenomenon modeling unit 140 may model the impedance change of the superconductor equivalently using a variable resistor / reactor device (S710).

이때, 케이블 층구조 모델링부(110)는, 초전고 케이블을 내측에서 외측 방향으로 포머(Former)의 제1 도체층, 제1 절연층, 고온초전도체(HTS)의 제2 도체층, 제2 절연층, 쉴드(Shield) 고온초전도체의 제3 도체층, 제3 절연층, 제4 도체층 및 제4 절연층으로 모델링할 수 있다. 또한, 케이블 층구조 모델링부(110)는 제1 도체층 및 제4 도체층의 재질은 구리(copper), 제2 도체층 및 제3 도체층의 재질은 초전도체, 제1 절연층 및 제3 절연층의 재질은 탄소지(carbon paper), 제2 절연층의 재질은 PPLP(Polypropylene Laminated Paper), 그리고 제4 절연층의 재질은 나일론 테이프(Nylon Tape)로 모델링할 수 있다. 또한, 케이블 층구조 모델링부(110)는 [도체1 Former]와 [도체2 HTS Layer]는 종단 접속함에서 상호 연결하고, [도체3 Shield HTS Layer]와 [도체4 Shield Stabilizer] 역시 상호 연결하여 모델링한다. 본 발명의 실시예에서는 [도체3 Shield HTS Layer]와 [도체4 Shield Stabilizer] 연결점에서 3상을 뽑아서 일괄로 묶어서 내외부 Cryostat에 연결하여 외함에 접속한다, 여기서 접속저항은 무시 가능한 수준이므로 생략할 수 있으며, Cryostat은 도 6과 같이 저항소자로 등가적으로 모의할 수 있다. 또한, 초전도체 Quench 현상 모델링부(140)는 초전도체의 임피던스(ZHTS) 변화를 수학식 1과 같이 전류(I)와 온도(T)의 비선형 함수로 모델링할 수 있다.At this time, the cable layer structure modeling unit 110, the superconducting cable from the inner side to the outer direction, the first conductor layer of the former (former), the first insulating layer, the second conductor layer of the high temperature superconductor (HTS), the second insulation The layer may be modeled as a third conductor layer, a third insulation layer, a fourth conductor layer, and a fourth insulation layer of a shield high temperature superconductor. In addition, the cable layer structure modeling unit 110 may be made of copper (copper), material of the second conductor layer and the third conductor layer of the first conductor layer and the fourth conductor layer. The material of the layer may be modeled as carbon paper, the material of the second insulating layer is polypropylene laminated paper (PPLP), and the material of the fourth insulating layer is nylon tape. In addition, the cable layer structure modeling unit 110 interconnects the [Conductor 1 Former] and the [Conductor 2 HTS Layer] in the termination box, and the [Conductor 3 Shield HTS Layer] and the [Conductor 4 Shield Stabilizer] are also interconnected. Model it. In the embodiment of the present invention, three phases are drawn from the connection points of [Conductor 3 Shield HTS Layer] and [Conductor 4 Shield Stabilizer] and collectively connected to internal and external Cryostat to be connected to the enclosure. In addition, Cryostat can be equivalently simulated as a resistance element as shown in FIG. In addition, the superconductor Quench phenomenon modeling unit 140 may model the change of the impedance (Z HTS ) of the superconductor as a nonlinear function of the current (I) and the temperature (T) as shown in Equation (1).

이와 같은 각각의 모델링 결과에 대하여 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션이 수행된다(S720). 시뮬레이션 수행방법은 일반적인 케이블 분포정수회로 모델에서의 시뮬레이션 방법과 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다.The simulation is performed on each modeling result using the PSCAD / EMTDC program (S720). Simulation method is the same as the simulation method in the general cable distribution constant circuit model, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에서 제안된 설계방법을 이용하여 PSCAD/EMTDC 초전도케이블의 분포정수회로 해석모델을 개발한다면, 엔지니어링 관점에서 등가적으로 모의했으므로 다소 오차가 존재하겠지만, 전체적인 계통영향평가에 활용하기에는 충분하다. If an analysis model for distributed constant circuits of PSCAD / EMTDC superconducting cables is developed using the proposed design method in the present invention, there is a slight error because it is equivalently simulated from an engineering point of view, but it is sufficient to be used for the overall system impact evaluation.

본 발명의 실시예에 따른 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치 및 설계방법을 이용하여, 이천변전소를 대상으로 22.9kV/50MVA 초전도케이블의 계통영향평가를 위한 시뮬레이션을 하였다. 도 8은 이천변전소의 실계통 데이터에 초전도케이블 모델을 적용한 PSCAD/EMTDC 시험 계통도이다. 이천변전소의 #5 주변압기(M.Tr) 2차측과 22.9kV 모선 사이에 22.9kV/50MVA 초전도케이블 500m를 설치하는 경우를 가정하였다. 총 부하는 45MW, 역률은 092를 적용하였다. #5 주변압기의 1차측은 LA접지, 2차측은 현재 설치되어 있는 NGR을 그대로 모의하였다. 22.9kV 모선 측에는 5MVA×4의 조상설비를 적용하였다.Using the analysis model design device and design method of the superconducting cable distribution constant circuit according to an embodiment of the present invention, the simulation for the system impact evaluation of 22.9kV / 50MVA superconducting cable for Icheon substation. 8 is a PSCAD / EMTDC test system diagram applying a superconducting cable model to real system data of Icheon substation. It is assumed that 500m of 22.9kV / 50MVA superconducting cable is installed between the secondary side of # 5 peripheral transformer (M.Tr) and 22.9kV busbar of Icheon substation. The total load was 45 MW and the power factor was 092. The primary side of the # 5 periphery was simulated as LA ground, and the secondary side as it was currently installed. An ancestor system of 5MVA × 4 was applied to the 22.9kV bus bar.

시뮬레이션 결과, 초전도케이블의 각 부위별로 흐르는 전류를 확인하였다. A상의 전류분표를 나타낸 것이 도 9 및 도 10이다. 도 9는 부하전류 통전시 초전도케이블의 전류분포를 나타낸 도면이다. 도 9의 결과에서 부하전류 통전시에 거의 100%의 전류가 초전도체(도체2 HTS Layer 및 도체3 Shield HTS Layer)를 통해 흐르는 것을 볼 수 있다. 도 10은 초전도케이블 후단의 22.9kV 모선에서 0.4초에 계통고장이 발생한 경우이다. 이 경우, 초전도케이블에 흐르는 고장전류로 인하여 초전도체가 Quench되어 저항이 발생하고, 이로 인하여 전류가 분기되어 약 99%의 고장전류가 안정화층(도체1 Former 및 도체4 Shield Stabilizer)으로 흐르게 된다.As a result of the simulation, the current flowing for each part of the superconducting cable was confirmed. 9 and 10 show current distributions in phase A. FIG. 9 is a diagram showing the current distribution of the superconducting cable when energizing the load current. In the results of FIG. 9, it can be seen that almost 100% of current flows through the superconductors (Conductor 2 HTS Layer and Conductor 3 Shield HTS Layer) when the load current is energized. 10 is a case where the system failure occurs in 0.4 seconds in the 22.9kV bus bar at the rear end of the superconducting cable. In this case, the superconductor is quenched due to the fault current flowing in the superconducting cable, and resistance is generated. As a result, about 99% of the fault current flows to the stabilization layer (Conductor 1 Former and Conductor 4 Shield Stabilizer).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이며, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. In addition, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted by the claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치
110: 케이블 층구조 모델링부
120: 3상 일괄 파이프타입 케이블 모델링부
130: 동심원축 케이블 모델링부
140: 초전도체 Quench 현상 모델링부
100: Superconducting cable distribution constant circuit analysis model design device
110: cable layer structure modeling unit
120: 3-phase batch pipe type cable modeling unit
130: concentric shaft cable modeling unit
140: superconductor quench phenomenon modeling unit

Claims (12)

초전도 케이블의 층구조를 8개 층으로 등가화하여 모델링하며, 내외부의 저온유지층(cryostat)은 접지저항으로 모델링하는 케이블 층구조 모델링부;
상기 초전도 케이블의 3상 일괄 파이프타입(pipe-type)을 대지등가로 치환하여 모델링하는 3상 일괄 파이프타입 케이블 모델링부; 및
초전도체의 임피던스 변화를 가변저항/리액터 소자를 이용하여 등가적으로 모델링하는 초전도체 Quench 현상 모델링부
를 포함하며,
각각의 모델링 결과에 대하여 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치.
A cable layer structure modeling unit for modeling the layer structure of the superconducting cable by eight layers and modeling the inner and outer cryostats by ground resistance;
A three-phase batch pipe type cable modeling unit for modeling the three-phase batch pipe-type of the superconducting cable by earth equivalent; And
Superconductor Quench phenomenon modeling unit for equivalently modeling impedance change of superconductor using variable resistor / reactor device
Including;
A superconducting cable distribution constant circuit analysis model design device, characterized in that each modeling result is simulated using a PSCAD / EMTDC program.
제 1항에 있어서,
상기 초전도 케이블을 동심원축 케이블로 모델링하는 동심원축 케이블 모델링부
를 더 포함하며,
상기 동심원축 케이블의 모델링에 기초하여 시뮬레이션된 결과에 전압, 전류 측면에서의 설정된 오차를 적용하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치.
The method of claim 1,
Concentric axial cable modeling unit for modeling the superconducting cable as a concentric axial cable
More,
Superconducting cable distribution constant circuit analysis model design device, characterized in that for applying the set error in terms of voltage, current in the simulation results based on the modeling of the concentric axial cable.
제 1항에 있어서,
상기 케이블 층구조 모델링부는,
상기 초전고 케이블을 내측에서 외측 방향으로 포머(Former)의 제1 도체층, 제1 절연층, 고온초전도체(HTS)의 제2 도체층, 제2 절연층, 쉴드(Shield) 고온초전도체의 제3 도체층, 제3 절연층, 제4 도체층 및 제4 절연층으로 모델링하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치.
The method of claim 1,
The cable layer structure modeling unit,
The superconducting cable is formed from a first conductor layer, a first insulating layer, a second conductor layer of a high temperature superconductor (HTS), a second insulating layer, and a shield (high temperature) superconductor from the inner side to the outer side of the former. A superconducting cable distribution constant circuit analysis model designing apparatus, characterized by modeling the conductor layer, the third insulation layer, the fourth conductor layer, and the fourth insulation layer.
제 3항에 있어서,
상기 케이블 층구조 모델링부는,
상기 제1 도체층 및 상기 제4 도체층은 구리(copper), 상기 제2 도체층 및 상기 제3 도체층은 초전도체, 상기 제1 절연층 및 상기 제3 절연층은 탄소지(carbon paper), 상기 제2 절연층은 PPLP(Polypropylene Laminated Paper), 및 상기 제4 절연층은 나일론 테이프(Nylon Tape)의 재질로 모델링하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치.
The method of claim 3, wherein
The cable layer structure modeling unit,
The first conductor layer and the fourth conductor layer are copper, the second conductor layer and the third conductor layer are superconductors, the first insulating layer and the third insulating layer are carbon paper, The second insulating layer is PPLP (Polypropylene Laminated Paper), and the fourth insulating layer is a superconducting cable distribution constant circuit analysis model design device, characterized in that the model of nylon tape (Nylon Tape) material.
제 3항에 있어서,
상기 케이블 층구조 모델링부는,
상기 제1 도체층 및 상기 제2 도체층은 종단 접속함에서 상호 연결하고, 상기 제3 도체층 및 상기 제4 도체층을 상호 연결한 연결점에서 3상을 뽑아 일괄로 묶어서 내외부의 상기 저온유지층에 연결하여 외함에 접속하여 모델링하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치.
The method of claim 3, wherein
The cable layer structure modeling unit,
The first conductor layer and the second conductor layer are interconnected in a termination box, and pulled three phases at a connection point where the third conductor layer and the fourth conductor layer are interconnected to collectively bundle the inside and the outside of the low temperature holding layer. Superconducting cable distribution constant circuit analysis model design device, characterized in that connected to the model by connecting to the enclosure.
제 1항에 있어서,
상기 초전도체 Quench 현상 모델링부는,
상기 초전도체의 임피던스 변화를 전류(I)와 온도(T)의 비선형 함수인 ZHTS = f(I,T)로 모델링하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계장치.
The method of claim 1,
The superconductor quench phenomenon modeling unit,
The impedance change of the superconductor is Z HTS which is a nonlinear function of current (I) and temperature (T). Superconducting cable distribution constant circuit analysis model design device, characterized in that modeling by f (I, T).
초전도 케이블의 층구조를 8개 층으로 등가화하며 내외부의 저온유지층(cryostat)은 접지저항으로 등가화하여 모델링하는 케이블 층구조 모델링, 상기 초전도 케이블의 3상 일괄 파이프타입(pipe-type)을 대지등가로 치환하여 모델링하는 3상 일괄 파이프타입 케이블 모델링, 및 초전도체의 임피던스 변화를 가변저항/리액터 소자를 이용하여 등가적으로 모델링하는 초전도체 Quench 현상 모델링을 포함하는 모델링 단계; 및
각각의 모델링 결과에 대하여 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계방법.
The layer structure of the superconducting cable is equalized to eight layers, and the inner and outer cryostats are modeled by equalizing the ground resistance to the cable layer structure modeling, and the three-phase collective pipe-type of the superconducting cable. A modeling step including three-phase batch pipe type cable modeling to replace the earth equivalent model, and superconductor Quench phenomenon modeling to equivalently model the impedance change of the superconductor using a variable resistor / reactor element; And
Simulation step to simulate each modeling result using PSCAD / EMTDC program
Superconducting cable distribution constant circuit analysis model design method comprising a.
제 7항에 있어서, 상기 모델링 단계는,
상기 초전도 케이블을 동심원축 케이블로 모델링하는 동심원축 케이블 모델링을 더 포함하며,
상기 동심원축 케이블의 모델링에 기초하여 시뮬레이션된 결과에 전압, 전류 측면에서의 설정된 오차를 적용하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계방법.
The method of claim 7, wherein the modeling step,
Further comprising a concentric axial cable modeling for modeling the superconducting cable as a concentric axial cable,
A method for designing an analysis model for superconducting cable distribution constant circuits, comprising applying a set error in terms of voltage and current to a simulated result based on the modeling of the concentric axial cable.
제 7항에 있어서,
상기 케이블 층구조 모델링은,
상기 초전고 케이블을 내측에서 외측 방향으로 포머(Former)의 제1 도체층, 제1 절연층, 고온초전도체(HTS)의 제2 도체층, 제2 절연층, 쉴드(Shield) 고온초전도체의 제3 도체층, 제3 절연층, 제4 도체층 및 제4 절연층으로 모델링하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계방법.
8. The method of claim 7,
The cable layer structure modeling,
The superconducting cable is formed from a first conductor layer, a first insulating layer, a second conductor layer of a high temperature superconductor (HTS), a second insulating layer, and a shield (high temperature) superconductor from the inner side to the outer side of the former. A superconducting cable distribution constant circuit analysis model design method characterized by modeling the conductor layer, the third insulation layer, the fourth conductor layer and the fourth insulation layer.
제 9항에 있어서,
상기 케이블 층구조 모델링은,
상기 제1 도체층 및 상기 제4 도체층은 구리(copper), 상기 제2 도체층 및 상기 제3 도체층은 초전도체, 상기 제1 절연층 및 상기 제3 절연층은 탄소지(carbon paper), 상기 제2 절연층은 PPLP(Polypropylene Laminated Paper), 및 상기 제4 절연층은 나일론 테이프(Nylon Tape)의 재질로 모델링하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계방법.
The method of claim 9,
The cable layer structure modeling,
The first conductor layer and the fourth conductor layer are copper, the second conductor layer and the third conductor layer are superconductors, the first insulating layer and the third insulating layer are carbon paper, The second insulation layer is PPLP (Polypropylene Laminated Paper), and the fourth insulation layer is a model of nylon tape (Nylon Tape), characterized in that the superconducting cable distribution constant circuit analysis model design method.
제 9항에 있어서,
상기 케이블 층구조 모델링은,
상기 제1 도체층 및 상기 제2 도체층은 종단 접속함에서 상호 연결하고, 상기 제3 도체층 및 상기 제4 도체층을 상호 연결한 연결점에서 3상을 뽑아 일괄로 묶어서 내외부의 상기 저온유지층에 연결하여 외함에 접속하여 모델링하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계방법.
The method of claim 9,
The cable layer structure modeling,
The first conductor layer and the second conductor layer are interconnected in a termination box, and pulled three phases at a connection point where the third conductor layer and the fourth conductor layer are interconnected to collectively bundle the inside and the outside of the low temperature holding layer. Superconducting cable distribution constant circuit analysis model design method characterized in that connected to the model by connecting to the enclosure.
제 7항에 있어서,
상기 초전도체 Quench 현상 모델링은,
상기 초전도체의 임피던스 변화를 전류(I)와 온도(T)의 비선형 함수인 ZHTS = f(I,T)로 모델링하는 것을 특징으로하는 초전도케이블 분포정수회로 해석모델 설계방법.
8. The method of claim 7,
The superconductor quench phenomenon modeling,
The impedance change of the superconductor is Z HTS which is a nonlinear function of current (I) and temperature (T). A method for designing an analytical model for superconducting cable distribution constant circuits, characterized by modeling as f (I, T).
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