표제지
Abstract
요약
목차
제1장 서론 13
1.1. 연구배경 13
1.2. 연구목적 15
1.3. 연구내용 16
1.4. 논문 구성 17
제2장 기존 방식 및 문제점 분석 18
2.1. 전투체계 환경에서의 무정전전원장치 운용 18
2.1.1. 무정전전원장치의 이해 19
2.2. 해상전투체계 UPS 시스템 28
2.2.1. 해상 전투체계 UPS 구성 30
2.3. 함정 발전기 전원공급 방식 43
2.3.1. 함정 전원공급 방식의 문제점 분석 45
제3장 개선방안 및 설계내용 48
3.1. PSU 모듈 개선 방안 48
3.1.1. 기존 PSU 모듈 회로 및 문제점 49
3.1.2. 개선된 PSU 모듈 회로 51
3.2. 인버터 개선 방안 55
3.2.1. 기존 인버터 및 문제점 56
3.2.2. 개선된 인버터 59
제4장 시뮬레이션 및 결과분석 75
4.1. 시물레이션및 실험결과 75
4.1.1. PSU 모듈 실험결과 75
4.1.2. 인버터 모듈 실험결과 77
4.2. 실험결과 분석 81
제5장 결론 85
참고문헌 86
[표 2.1] Off-Line 방식 UPS 장점과 단점 20
[표 2.2] On-Line 방식 UPS 장점과 단점 22
[표 2.3] Line Interactive 방식 UPS 장점과 단점 25
[표 2.4] UPS의 특징 비교 27
[표 2.5] 방산용 UPS 환경시험 조건 29
[표 2.6] 해상전투체계 UPS 모드 32
[표 2.7] 해상전투체계 UPS 사양 33
[표 2.8] 교체가능 품목 34
[표 2.9] PSU 모듈 사양 35
[표 2.10] AC/DC 모듈 사양 36
[표 2.11] 인버터 모듈 사양 37
[표 2.12] 부스터 모듈 사양 38
[표 2.13] UPS 제어모듈 사양 39
[표 2.14] 출력제어단 사양 40
[표 2.15] 전면 조립체 사양 41
[표 2.16] 배터리단 사양 42
[표 2.17] 변압기 결선방식 장단점 44
[표 3.1] 과전류 차단 Level 설정을 위한 전류 계산 64
[표 3.2] 누설 전류 보호 설정 레벨 71
[표 3.3] 과전류 차단 하드웨어 Level 설정을 위한 전류 설정 72
[표 4.1] 함정 OT 기간중 UPS 비가용율(개선 전) 82
[표 4.2] 함정 OT 기간중 UPS 비가용율(개선 후) 83
[표 4.3] 타 함정 OT 기간중 UPS 비가용율(개선 후) 83
[그림 2.1] 전투체계 구성도 18
[그림 2.2] Off-Line UPS Normal Mode 21
[그림 2.3] UPS의 계단파형(구형파) 출력파형 21
[그림 2.4] On-Line UPS Normal Mode 23
[그림 2.5] On-Line UPS Back-Up Mode 23
[그림 2.6] On-Line UPS 출력 파형 24
[그림 2.7] On-Line UPS Bypass Mode 24
[그림 2.8] Line-Interactive UPS Normal/Standby Mode 26
[그림 2.9] 해상전투체계 UPS 구성도 30
[그림 2.10] 해상전투체계 UPS 형상 및 다기능콘솔 장착 위치 30
[그림 2.11] UPS 상태천이도 31
[그림 2.12] UPS 분해도 34
[그림 2.13] PSU모듈 형상 35
[그림 2.14] AC/DC 모듈 형상 36
[그림 2.15] 인버터 모듈 형상 37
[그림 2.16] 부스터 모듈 형상 38
[그림 2.17] UPS 제어모듈 형상 38
[그림 2.18] 출력제어단 형상 39
[그림 2.19] 전면조립체 형상 41
[그림 2.20] 배터리단 형상 42
[그림 2.21] 함정 Delta 결선 방식 43
[그림 2.22] 함정 Delta 결선에서의 비정상 전압 발생 파형 46
[그림 2.23] 중섬점 비접시 시스템의 1선지락 46
[그림 3.1] 비정상 과도전압으로 Thermistor(좌) 및 PFC Pack 소손(우) 48
[그림 3.2] 정상 과도전압으로 PFC 충전부(좌) 및 방열 기구 소손(우) 48
[그림 3.3] 기존 UPS 구성도 49
[그림 3.4] PFC Pack 소손 부위 49
[그림 3.5] PFC Pack 내부 주요 구성도 50
[그림 3.6] SSR이 장착된 UPS 구성도 51
[그림 3.7] SSR 제어를 위한 S/W와 H/W 차단 전압 구간 51
[그림 3.8] 교류입력 감지하여 비교하는 회로 52
[그림 3.9] 하드웨어 제어 신호 발생 회로 52
[그림 3.10] 소프트웨어 제어 신호 발생 회로 53
[그림 3.11] 하드웨어 및 소프트웨어로 SSR제어 회로 53
[그림 3.11] 과전류로 인한 인버터의 IPM 소손 55
[그림 3.11] 기존 인버터 구성도 56
[그림 3.12] 개선 전 인버터 과전류 보호 알고리즘 57
[그림 3.13] 기존 과전류 감지 회로 58
[그림 3.14] 제안 된 인버터 구성도 59
[그림 3.15] 개선된 과전류 감지회로 60
[그림 3.16] 개선된 하드웨어 차단신호 추가 60
[그림 3.17] 인버터 전류 보호회로 구성도 61
[그림 3.18] 전류 감지 ADC 입력 62
[그림 3.19] 입력 과전류 발생 시 제안 된 순시 차단 회로 63
[그림 3.20] 제안된 출력과전류 차단회로 63
[그림 3.21] 입력 과전류 발생 시 제안 된 영구차단 회로 65
[그림 3.20] 과전류 차단 회로 구성도 65
[그림 3.21] 과전류 및 돌입전류 발생 시 보호회로 작동 파형 66
[그림 3.22] 제안된 출력전류 불평형 차단회로 67
[그림 3.23] 누설 차단회로, 입력 차등 증폭회로 개념도 68
[그림 3.24] 누설 차단회로, 차단 latch-up 기능 개념도 68
[그림 3.25] 누설 전류 감지 회로 69
[그림 3.26] 누설 차단회로 회로도 70
[그림 3.27] 개선된 인버터 소프트웨어 과전류 보호 Flow chart 74
[그림 4.1] PSU 모듈 저전압 및 과전압 차단 시험 환경 75
[그림 4.2] 저전압 인가시 SSR입력전압 차단 파형 76
[그림 4.3] 과전압 인가시 SSR 입력전압 차단 파형 76
[그림 4.4] 인버터 모듈 과전류 차단 시험 환경 77
[그림 4.5] 인버터 초기 구동시 Soft Start 동작 파형 78
[그림 4.6] 과전류(39A이상) 발생 시 인버터출력을 영구차단하는... 78
[그림 4.7] 과전류(25A이상) 발생 시 인버터출력을 순간차단하는... 79
[그림 4.8] 출력전류량이 18A이상이 될 때 줄력 전류를 제한하는 시험... 80
[그림 4.9] 출력전류 불평형일 때 일시적으로 전류를 제한하는 시험... 80
[그림 4.10] 전투체계 OT 실시 장면 81
[그림 4.11] 함정에 설치 된 다기능콘솔 및 UPS(콘솔 하단에 설치) 81
[그림 4.12] 함정에 설치된 시스템캐비닛 및 UPS(캐비닛 중단에위치) 82
[그림 4.13] 동일 함정에 적용한 개선된 UPS 비가용... 84
수식 3.1. (제목없음) 61
수식 3.2. (제목없음) 62
수식 3.3. (제목없음) 62
수식 3.4. (제목없음) 67
수식 3.5. (제목없음) 69
수식 3.6. (제목없음) 70
수식 3.7. (제목없음) 71
수식 3.8. (제목없음) 71
수식 3.9. (제목없음) 71
수식 3.10. (제목없음)(내용없음) 12