목차
표제지=0,1,1
제출문=0,2,1
요약문=I,3,4
SUMMARY(영문요약문)=V,7,4
목차=IX,11,4
그림,사진 및 표 차례=XIII,15,11
제1장 서론=1,26,3
제1절 연구의 배경 및 필요성=3,28,2
제2절 연구의 목적 및 내용=5,30,2
제2장 국내ㆍ외 연구개발 현황=7,32,3
제1절 국외 현황=9,34,2
제2절 국내 현황=10,35,3
제3장 고조파와 저감대책=13,38,3
제1절 서론=15,40,1
제2절 고조파의 정의=16,41,1
1. 고조파의 정의=16,41,1
2. 고조파의 크기=16,41,2
3. 고조파의 검토=17,42,1
제3절 고조파 발생원의 추정 방법=18,43,3
제4절 고조파 발생원=21,46,1
1. 자기포화에 의한 발생=21,46,2
2. 아크로에서 발생하는 고조파 전류=22,47,1
3. 정류기에서 발생하는 고조파 전류=22,47,4
4. 위상 제어회로가 있는 전력전자기기=25,50,2
5. 기타=26,51,1
제5절 고조파 관리 기준=27,52,1
1. 미국의 고조파 관리 기준=27,52,2
2. 일본의 고조파 관리기준=28,53,2
3. 국내 고조파 관리기준=29,54,1
제6절 고조파가 전기설비에 미치는 영향=30,55,1
1. 공장 구내의 고조파=30,55,1
2. 상간 불평형과 고조파 전류의 상관관계=31,56,2
3. 콘덴서 및 직렬 리액터에 미치는 영향=32,57,7
4. 변압기에 미치는 영향=38,63,4
5. 전동기에 미치는 영향=42,67,6
6. 전선로에 미치는 영향=47,72,10
7. 비상용 발전설비 및 제어회로에 미치는 영향=56,81,3
8. 무정전전원장치(UPS)와 CVCF장치에 미치는 영향=58,83,7
9. 유도원판형 과전류계전기에 미치는 영향=65,90,2
제7절 고조파 저감대책=67,92,1
1. 고조파 저감대책의 기본개념=67,92,1
2. 고조파 저감대책의 유형=68,93,1
3. 고조파 발생원측에서의 대책=68,93,3
4. 계통측에서의 대책=70,95,6
제8절 결론=76,101,1
제4장 수동필터=77,102,3
제1절 서론=79,104,1
제2절 수동필터 이론=80,105,1
1. 수동필터 기본개념=80,105,1
2. 수동필터의 이론적 고찰=80,105,4
제3절 수동필터설계의 기본개념=84,109,3
1. 동조필터=86,111,4
2. 수동필터의 문제점=89,114,1
제4절 수동필터 소자=90,115,1
1. 수동필터 소자의 정격=90,115,3
2. 수동필터 소자 선정시 고려사항=92,117,3
제5절 수동필터의 효과검증을 위한 이론적 고찰=95,120,1
1. 고조파 전류의 흐름=95,120,2
2. 동조에서 벗어날 경우 고조파 전류 흡수효과 저하=97,122,6
제6절 결론=103,128,2
제5장 직류전동기 가변속 구동장치의 고조파=105,130,3
제1절 서론=107,132,1
제2절 직류전동기 가변속 구동 시스템=108,133,2
1. 제어정류기 구동=109,134,3
2. Regenerative SCR dc drives=111,136,3
3. 트랜지스터 DC 드라이브=113,138,2
4. 스위치 모드 직류-직류 변환기(쵸퍼구동)=114,139,3
5. DC 드라이브 레귤레이터=116,141,2
제3절 직류전동기 가변속 구동장치의 고조파 해석=118,143,1
1. 단상변환기=119,144,7
2. 3상변환기=125,150,9
제4절 직류전동기 가변속 구동장치의 고조파 측정=134,159,1
1. 150마력 직류전동기 구동장치=134,159,9
2. 100마력 직류전동기 구동장치=143,168,9
제5절 결론=152,177,1
제6장 수동필터 제어시스템의 개발=153,178,3
제1절 서론=155,180,1
제2절 수동필터 제어시스템의 개요=156,181,1
1. 수동필터 제어의 필요성=156,181,2
2. 수동필터 제어시스템=158,183,2
제3절 수동필터 제어시스템의 설계 및 제작=160,185,1
1. 신호 입력=160,185,4
2. A/D 변환=163,188,4
3. 디지털 신호처리=167,192,5
4. PLD=171,196,3
5. 메모리=173,198,5
6. 출력부=177,202,1
7. 기타=178,203,4
8. 프로그램 개발=181,206,19
9. 수동필터 제어시스템 원형 제작=200,225,2
제4절 수동필터 제어시스템의 확도 보정=202,227,1
1. 전압 측정 채널 보정=202,227,5
2. 전류 측정 채널 보정=207,232,5
제5절 결론=212,237,1
제7장 수동필터 제어시스템의 현장적용=213,238,3
제1절 서론=215,240,1
제2절 현장적용 업체의 전원환경=216,241,1
1. 계통구성=216,241,4
2. 전원분석=220,245,5
제3절 수동필터의 설계 및 제작=225,250,1
1. 수동필터의 설계=225,250,7
2. 수동필터의 제작=231,256,5
제4절 수동필터 제어시스템의 현장적용=236,261,1
1. 수동필터 제어시스템의 현장설치=236,261,3
2. 수동필터 제어시스템의 현장적용 결과=239,264,57
제5절 결론=296,321,1
제8장 결론=297,322,4
제1절 연구개발 결과 및 기대효과=300,325,1
1. 연구개발 결과=300,325,5
2. 기대효과=305,330,1
제2절 연구개발 결과의 활용방안=306,331,3
참고문헌=309,334,6
부록=315,340,39
판권지=354,379,1
그림 3.1. 비선형 부하를 함유한 계통 구성도=18,43,1
그림 3.2. 비선형 회로의 기본파 성분과 고조파 성분의 분석=19,44,1
그림 3.3. 부하에 고조파 전류 발생원이 존재할 경우의 전압ㆍ전류 벡터도=20,45,1
그림 3.4. 히스테리시스 현상이 있는 경우 여자전류와 자속=21,46,1
그림 3.5. 6펄스 변환장치의 기본 결선도와 교류측 전류파=23,48,1
그림 3.6. 위상제어,전류 리액턴스를 고려하는 경우 전압ㆍ전류 파형=24,49,1
그림 3.7. 단상 전력조정기의 출력 전압ㆍ전류파형(저항부하)=25,50,1
그림 3.8. 단상 전력조정에서의 고조파 전류(저항부하)=26,51,1
그림 3.9. 전형적인 공장의 계통도=30,55,1
그림 3.10. 고조파 전류 분류 계통도=33,58,1
그림 3.11. 등가회로=33,58,1
그림 3.12. 회로조건과 고조파 전류 확대현상=35,60,1
그림 3.13. 왜형파와 손실과의 관계=40,65,1
그림 3.14. Fletcher-Munson의 청감곡선=41,66,1
그림 3.15. 소형 농형 3상 유동전동기의 손실 예=43,68,1
그림 3.16. 고조파에 대한 근사 등가회로=43,68,1
그림 3.17. γ2n(이미지참조)의 고조파 특성=44,69,1
그림 3.18. 인버터 구동시 전동기의 소음=45,70,1
그림 3.19. 인버터 구동시 전동기의 진동=46,71,1
그림 3.20. 인버터 구동시 전동기의 맥동 토오크=47,72,1
그림 3.21. 고조파에 대한 선로 임피던스의 계산=48,73,1
그림 3.22. 3상 4선식 회로의 영상분 고조파 전류경로=53,78,1
그림 3.23. 단상 비선형 부하에 공급하는 회로의 중성선 전류=54,79,1
그림 3.24. 3상 변압기에서 3차 고조파의 흐름=55,80,1
그림 3.25. CVCF와 발전기용량 비율=57,82,1
그림 3.26. 발전기 제어회로=58,83,1
그림 3.27. 무정전전원장치의 기본 블록도=59,84,1
그림 3.28. 정전 검출회로의 블록도=59,84,1
그림 3.29. 고조파 함유율에 따른 직류전압 파형=60,85,1
그림 3.30. CVCF장치의 기본구성 1=61,86,1
그림 3.31. CVCF장치의 기본구성 2=61,86,1
그림 3.32. 6상 정류기 전류파형=62,87,1
그림 3.33. 전류(轉流) 리액턴스가 있는 경우의 파형=63,88,1
그림 3.34. 위상제어각,전류(轉流) 리액턴스를 고려한 고조파 전류=64,89,1
그림 3.35. 수변전 설비 계통도=65,90,1
그림 3.36. 고조파 함유율과 오차=65,90,1
그림 3.37. 유도원판형 과전류계전기의 주파수 특성(60Hz 계전기)=66,91,1
그림 3.38. 12펄스 접속=69,94,1
그림 3.39. 능동필터의 기본회로=71,96,1
그림 3.40. 능동필터의 잔류율 요인=71,96,1
그림 3.41. 능동필터(AF)의 보상이득=74,99,1
그림 3.42. 능동필터의 설치방법=74,99,1
그림 4.1. 단일동조 분기필터=81,106,1
그림 4.2. 2차 댐핑 분기필터=81,106,1
그림 4.3. 고조파 전압 왜곡의 계산 회로=83,108,1
그림 4.4. 단일 동조필터 설계를 위한 플로우 차트(flow-chart)=86,111,1
그림 4.5. 콘덴서 단자전압 파형(고조파 20% 유입의 경우)=91,116,1
그림 4.6. 리액터 전류파형(5차 고조파 100% 유입하는 경우)=92,117,1
그림 4.7. 계통도=95,120,1
그림 4.8. 등가회로=95,120,1
그림 4.9. 임피던스 특성=96,121,1
그림 4.10. 계통도=97,122,1
그림 4.11. 고조파의 분류=99,124,1
그림 4.12. 계통도=100,125,1
그림 4.13. 계통도와 벡터도=102,127,1
그림 5.1. 직류전동기 가변속 구동시스템의 블럭선도=109,134,1
그림 5.2. 직류 구동장치의 전형적인 SCR 브리지=109,134,1
그림 5.3. 파워모듈과 모터사이의 연결=110,135,1
그림 5.4. 직류전동기 구동을 위한 상용 주파수 제어 변환기=111,136,1
그림 5.5. 역극성으로 연결된 SCR=111,136,1
그림 5.6. 모터의 4상한 동작=112,137,1
그림 5.7. 4상한 동작을 위한 상용 주파수 제어 변환기=113,138,1
그림 5.8. 트랜지스터 DC 드라이버=114,139,1
그림 5.9. 직류전동기의 4상한 구동=115,140,1
그림 5.10. 직류전동기의 2상한,1상한 동작=115,140,1
그림 5.11. 전압과 전류 피드백을 갖는 DC drive=116,141,1
그림 5.12. 전압 피드백이 있는 곳에 속도 피드백이 있는 DC drive=117,142,1
그림 5.13. 5.12와 종종 혼동되는 Follower drive=117,142,1
그림 5.14. follower drive와 속도 조절 드라이브의 혼용=117,142,1
그림 5.15. 사이리스터 변환기=118,143,1
그림 5.16. Ls(이미지참조)=0이고 일정 직류전류인 단상 사이리스터 변환기=119,144,1
그림 5.17. 단상 변환기의 파형=121,146,1
그림 5.18. 단상 변환기의 교류측 값=122,147,1
그림 5.19. Ls(이미지참조)가 존재하고 직류전류가 일정한 단상 사이리스터 변환기=124,149,1
그림 5.20.그림 5.19 변환기의 파형=125,150,1
그림 5.21. Ls(이미지참조)=0 이고 일정 직류전류인 3상 사이리스터 변환기=125,150,1
그림 5.22.그림 5.21 변환기의 파형=126,151,1
그림 5.23. a값에 따른 직류측 전압파형. 단,Vda(이미지참조)=A/(π/3)=128,153,1
그림 5.24. 3상 사이리스터 변환기의 선전류=129,154,1
그림 5.25. a값에 따른 선전류=130,155,1
그림 5.26. Ls(이미지참조)가 있고 일정 직류전류인 3상변환기=131,156,1
그림 5.27. Ls(이미지참조) 존재시의 전환=131,156,1
그림 5.28. Ls(이미지참조) 존재시의 선전류=132,157,1
그림 5.29. Ls(이미지참조) 고려시의 정규화된 고조파 전류=133,158,1
그림 5.30. 전압파형=134,159,1
그림 5.31. A상 전압고조파 스펙트럼=134,159,1
그림 5.32. A상 전압 고조파 데이터=135,160,1
그림 5.33. A상 왜형률 변화=135,160,1
그림 5.34. B상 전압 고조파 스펙트럼=135,160,1
그림 5.35. B상 전압 고조파 데이터=136,161,1
그림 5.36. B상 전압 고조파 왜형률=136,161,1
그림 5.37. C상 전압 고조파 스펙트럼=136,161,1
그림 5.38. C상 전압 고조파 데이터=137,162,1
그림 5.39. C상 전압 고조파 왜형률=137,162,1
그림 5.40. 전류파형=138,163,1
그림 5.41. 전류고조파 스펙트럼(A상)=139,164,1
그림 5.42. 전류 고조파 데이터(A상)=139,164,1
그림 5.43. 전류 고조파 왜형률(A상)=139,164,1
그림 5.44. 전류 고조파 스펙트럼(A상)=140,165,1
그림 5.45. 전류 고조파 데이터(A상)=140,165,1
그림 5.46. 전류 고조파 왜형률(A상)=140,165,1
그림 5.47. 전류 고조파 스펙트럼(A상)=141,166,1
그림 5.48. 전류 고조파 데이터(A상)=141,166,1
그림 5.49. 전류 고조파 왜형률(A상)=141,166,1
그림 5.50. 전압파형=143,168,1
그림 5.51. A상 전압 고조파 스펙트럼=143,168,1
그림 5.52. A상 전압 고조파 데이터=144,169,1
그림 5.53. A상 전압 고조파 왜형률=144,169,1
그림 5.54. B상 전압 고조파 스펙트럼=144,169,1
그림 5.55. B상 전압 고조파 데이터=145,170,1
그림 5.56. B상 전압 고조파 왜형률=145,170,1
그림 5.57. C상 전압 고조파 스펙트럼=145,170,1
그림 5.58. C상 전압 고조파 데이터=146,171,1
그림 5.59. C상 전압 고조파 왜형률=146,171,1
그림 5.60. 전류파형=147,172,1
그림 5.61. A상 전류 고조파 스펙트럼=148,173,1
그림 5.62. A상 전류 고조파 데이터=148,173,1
그림 5.63. A상 전류 고조파 왜형률=148,173,1
그림 5.64. B상 전류 고조파 스펙트럼=149,174,1
그림 5.65. B상 전류 고조파 데이터=149,174,1
그림 5.66. B상 전류 고조파 왜형률=150,175,1
그림 5.67. C상 전류 고조파 스펙트럼=150,175,1
그림 5.68. C상 전류 고조파 데이터=150,175,1
그림 5.69. C상 전류 고조파 왜형률=150,175,1
그림 6.1. 단일 고조파 발생부하=156,181,1
그림 6.2. 다수의 고조파 발생부하=157,182,1
그림 6.3. 수동필터 제어시스템 적용=158,183,1
그림 6.4. 수동필터 제어시스템의 블록선도=159,184,1
그림 6.5. 전압신호 입력회로=162,187,1
그림 6.6. 전류신호 입력회로=163,188,1
그림 6.7. AD7865의 내부구성 블럭선도=165,190,1
그림 6.8. A/D 변환회로=166,191,1
그림 6.9. TMS320C32 내부구성 블럭선도=167,192,1
그림 6.10. DS1233Z-6의 내부구성 블럭선도=169,194,1
그림 6.11. DS1233Z-6의 스위치 접속회로=170,195,1
그림 6.12. DSP & EEPROM & 전원변환부 회로=170,195,1
그림 6.13. LM75CIM 내부구성 블록선도=171,196,1
그림 6.14. PLD 회로=173,198,1
그림 6.15. K6R4008의 내부구성 블록선도=175,200,1
그림 6.16. S-RAM 회로=175,200,1
그림 6.17. S-RAM 소켓 회로=176,201,1
그림 6.18. 29F040의 내부구성 블록선도=176,201,1
그림 6.19. 24LC32의 내부구성 블록선도=177,202,1
그림 6.20. PC16550DVEF의 내부구성 블록선도=178,203,1
그림 6.21. PC16550DVEF의 전형적인 클럭회로=179,204,1
그림 6.22. MAX232의 내부구성 블록선도=180,205,1
그림 6.23. FROM & UART & VFD interface & Filter 출력 회로=180,205,1
그림 6.24. Main Process=181,206,1
그림 6.25. RESET_Mode=182,207,1
그림 6.26. INIT_Mode=183,208,1
그림 6.27. MODE_Process=185,210,1
그림 6.28. ADC_Mode=186,211,1
그림 6.29. MSR_Mode=187,212,1
그림 6.30. DCS_Mode=188,213,1
그림 6.31. FLT_Mode=189,214,1
그림 6.32. COM_Mode=190,215,1
그림 6.33. ERROR_Mode=191,216,1
그림 6.34. 수동필터 제어시스템 프로그램의 구성 화면=197,222,1
그림 6.35. 분석파형=198,223,1
그림 6.36. 그래프 복사=198,223,1
그림 6.37. 데이터 복사=199,224,1
그림 6.38. 통신환경 설정=199,224,1
그림 6.39. 110Vrms 보정=203,228,1
그림 6.40. 220Vrms 보정=204,229,1
그림 6.41. 380Vrms 보정=205,230,1
그림 6.42. 440Vrms 보정=206,231,1
그림 6.43. 30Irms 보정=208,233,1
그림 6.44. 60Irms 보정=209,234,1
그림 6.45. 120Irms 보정=210,235,1
그림 6.46. 180Irms 보정=211,236,1
그림 7.1. 현장적용 업체의 전원 계통도=216,241,1
그림 7.2. 200kVA 변압기의 부하계통도=217,242,1
그림 7.3. 전압 및 전류파형=220,245,1
그림 7.4. A상의 전압고조파 스펙트럼=221,246,1
그림 7.5. A상의 전압고조파 데이터=221,246,1
그림 7.6. A상의 전류고조파 스펙트럼=222,247,1
그림 7.7. A상의 전류고조파 데이터=222,247,1
그림 7.8. A상의 전압고조파 왜형률 변화=223,248,1
그림 7.9. A상의 전류고조파 왜형률 변화=223,248,1
그림 7.10. A상의 유효전력의 변화=223,248,1
그림 7.11. A상의 무효전력의 변화=224,249,1
그림 7.12. 대표적인 상(A상)의 피상전력의 변화=224,249,1
그림 7.13. 대표적인 상(A상)의 역률의 변화=224,249,1
그림 7.14. 수동필터 설계도=227,252,1
그림 7.15. 수동필터 외함 설계도=228,253,1
그림 7.16. SSR 동작특성=229,254,1
그림 7.17. 수동필터 제어시스템의 현장설치 계통도=237,262,1
그림 7.18. 전압파형=241,266,2
그림 7.19. 전압 크기변화 그래프=243,268,2
그림 7.20. 전압 크기변화 데이터=245,270,2
그림 7.21. 전류파형=249,274,2
그림 7.22. 전류 크기변화 그래프=251,276,2
그림 7.23. 전류 크기변화 데이터=253,278,2
그림 7.24. 전압고조파 스펙트럼=257,282,2
그림 7.25. 전압고조파 스펙트럼 데이터=259,284,2
그림 7.26. 차수별 전압고조파 크기 스펙트럼=261,286,2
그림 7.27. 차수별 전압고조파 크기 스펙트럼 데이터=263,288,2
그림 7.28. 전류고조파 스펙트럼=267,292,2
그림 7.29. 전류고조파 스펙트럼 데이터=269,294,2
그림 7.30. 차수별 전류고조파 크기 스펙트럼=271,296,2
그림 7.31. 차수별 전류고조파 크기 스펙트럼 데이터=273,298,2
그림 7.32. 전력파형=278,303,2
그림 7.33. 유효전력 그래프=280,305,2
그림 7.34. 유효전력 데이터=282,307,2
그림 7.35. 무효전력 그래프=284,309,2
그림 7.36. 무효전력 데이터=286,311,2
그림 7.37. 피상전력 그래프=288,313,2
그림 7.38. 피상전력 데이터=290,315,2
그림 7.39. 역률 그래프=292,317,2
그림 7.40. 역률 데이터=294,319,2
사진 6.1. 수동필터 제어시스템 보드=200,225,1
사진 7.1. 직류전동기 가변속 구동시스템(큐비클+모터)=218,243,1
사진 7.2. 직류전동기 가변속 구동시스템 작업환경(모터의 부하)=218,243,1
사진 7.3. 직류전동기 가변속 구동장치 큐비클 외형=219,244,1
사진 7.4. 직류전동기 가변속 구동장치 큐비클 내부=219,244,1
사진 7.5. 수동필터 큐비클 외형=231,256,1
사진 7.6. 수동필터 큐비클 전면=232,257,1
사진 7.7. 수동필터 큐비클 배면=232,257,1
사진 7.8. 수동필터 주차단기=233,258,1
사진 7.9. 수동필터 차단기=234,259,1
사진 7.10. SSR=234,259,1
사진 7.11. 수동필터 콘덴서=235,260,1
사진 7.12. 수동필터 리액터=235,260,1
사진 7.13. 수동필터 제어시스템의 현장설치(직류전동기+제어반+시스템)=238,263,1
사진 7.14. 수동필터 제어기 설치=238,263,1
표 3.1. 고조파 전압 왜형률 제한=27,52,1
표 3.2. 고조파 전류 왜형률 제한(기본파 전류에 대한 %)=28,53,1
표 3.3. 계약전력 1kW당 고조파 유출전류 상한값=29,54,1
표 3.4. 국내 고조파 관리 기준=29,54,1
표 3.5. 고조파 전류에 대한 교류도체 저항비(βn(이미지참조))=51,76,1
표 3.6. 고조파에 의한 허용전류의 감소율(Yn(이미지참조)) 계산=52,77,1
표 3.7. 고조파 저감대책 기본 요소=67,92,1
표 3.8. 고조파 방지대책의 유형=68,93,1
표 4.1. 필터의 임피던스 및 유출ㆍ입 전류 계산 값=101,126,1
표 5.1. 삼상 변환기의 전형적인 고조파와 이상적인 고조파=133,158,1
표 6.1. AD7865의 이상적인 입ㆍ출력 코드표=166,191,1
표 6.2. TMS320C32PCMA60의 기능 및 특성=168,193,1
표 6.3. code 작성 규칙(1)=191,216,1
표 6.4. code 작성 규칙(2)=191,216,1
표 6.5. 수동필터 제어시스템 사양=201,226,1
표 6.6. 전압채널 측정값과 보정값=202,227,1
표 6.7. 전압채널 보정 그래프=202,227,1
표 6.8. 전류채널 측정값과 보정값=207,232,1
표 6.9. 전류채널 보정 그래프=207,232,1
표 7.1. 수동필터 설계 사양표=225,250,1
표 7.2. 수동필터 부품 명세표=226,251,1
표 7.3. 전압 측정=240,265,1
표 7.4. 전압 측정 결과(V)=240,265,1
표 7.5. 전류 측정=248,273,1
표 7.6. 전류 측정 결과(A)=248,273,1
표 7.7. 전압 고조파 측정=255,280,1
표 7.8. 고조파 전압(V)=256,281,1
표 7.9. 전류고조파 측정=265,290,1
표 7.10. 고조파 전류(A)=266,291,1
표 7.11. 전력측정=276,301,1
표 7.12. 전력측정 결과=277,302,1