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교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 컨버터와 직류 전력시스템 사이에 마련되어 고장 전류를 제한하는 고장 전류 제한기에 있어서,상기 직류 전력시스템에 공급되는 직류 전력의 전류 변화에 따른 고장 전류를 감지하는 센서;상기 컨버터에서 직류 전력시스템으로 정상 상태의 전류가 흐르는 주 전류 경로상에 마련되며, 상기 센서에서 고장 전류로 감지되면 스위칭 동작에 의해 고장 전류를 1차로 차단하는 IGBT 스위치;상기 IGBT 스위치의 전단에 직렬로 연결되고, 상기 IGBT 스위치의 1차로 고장 전류 차단 후, 주 전류 경로를 2차로 차단하여 고장 전류가 한류 경로로 우회하도록 한 후, 절환 스위칭 동작에 의해 주 전류 경로의 재폐로를 형성하는 스위치 모듈;상기 IGBT 스위치 및 상기 스위치 모듈이 마련된 주 전류 경로와 병렬로 배치되어 상기 IGBT 스위치 및 상기 스위치 모듈의 차단 동작에 의해 한류 경로의 고장 전류를 제한하는 역전압 커패시터; 상기 한류 경로와 병렬로 배치되어 상기 커패시터에 의해 제한된 고장 전류를 대지로 방전시켜 과전압을 방지하는 서지 어레스터; 상기 센서에서 고장 전류로 감지되면 상기 IGBT 스위치의 차단 스위칭 제어 신호 및 상기 스위치 모듈의 차단 스위칭 제어 신호 및 재폐로 형성의 절환 스위칭 제어 신호를 출력하는 제어기;및상기 직류 전력시스템의 전단에 연결된 차단기;를 포함하고,상기 센서의 후단 및 상기 직류 전력시스템의 차단기 전단에 각각 마련되어 고장 전류의 증가율을 감소시키는 리액터를 더 포함하고,상기 차단기는 상기 리액터와 상기 직류 전력시스템 사이에 직렬로 연결되어 고장 전류의 영점 발생시 직류 전력시스템의 전류 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는를 포함하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기
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제1항에 있어서,상기 IGBT 스위치와 병렬로 연결되어 상기 IGBT 스위치에 인가되는 과도 전압을 낮추는 스너버 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기
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제1항에 있어서,상기 스위치 모듈은 파이로 액츄에이터 스위치, 진공 인터럽터 및 IGBT 스위치 중에서 어느 하나가 적용되는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기
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제5항에 있어서,상기 파이로 엑츄에이터 스위치는 복수 개로 구성되어 고장 전류가 발생할 때마다 순차적으로 절환되어 재폐로를 형성하는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기
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제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 센서로부터 고장 전류가 감지되면 순차적으로 상기 IGBT 스위치를 오프 상태로 차단하는 제어 신호를 출력한 후, 상기 스위치 모듈을 오프 상태로 차단하는 제어 신호를 출력하고, 상기 차단기를 온 상태로 전환하도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기
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제1항에 있어서,상기 제어기는 차단기가 온 상태로 전환된 후, 다시 재폐로를 형성하는 경우, 상기 스위치 모듈 및 상기 IGBT 스위치를 온 상태로 전환하도록 제어 신호를 출력한 후, 차단기를 오프 상태로 전환하도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기
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제1항에 있어서,상기 역전압 커패시터와 병렬로 연결되어 충전 전압의 피크치를 조절하는 댐핑 저항;상기 역전압 커패시터에 병렬로 연결되어 커패시터의 전압을 방전하도록 스위칭하는 커패시터 스위치; 및상기 스위치와 직렬로 연결되어 방전시 전류를 안정적으로 방전시키는 방전 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기
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컨버터에서 직류 전력시스템에 공급되는 직류 전력의 전류 변화에 따른 고장 전류를 감지하는 단계; 상기 고장 전류가 감지되면 주 전류 경로에 마련된 IGBT 스위치를 1차로 차단하는 단계;상기 IGBT 스위치를 1차로 차단하여 우회 후, 주 전류 경로에 상기 IGBT 스위치와 직렬로 연결된 스위치 모듈을 2차로 차단하여 고장 전류를 한류 경로로 우회시키는 단계;상기 한류 경로로 우회된 고장 전류를 역전압 커패시터에 의해 제한하는 단계;상기 제한된 고장 전류를 서지 어레스터를 통해 대지로 방전시키는 단계; 상기 고장 전류가 영점되면, 차단기가 동작하는 단계; 및 상기 차단기의 차단 동작 후, 상기 IGBT 스위치 및 상기 스위치 모듈을 온 상태로 전환하여 재폐로를 형성하는 단계;를 포함하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기의 제어 방법
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제10항에 있어서,상기 컨버터와 상기 직류 전력시스템 사이에 리액터를 배치하여 고장 전류의 증가율을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기의 제어 방법
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제10항에 있어서,상기 IGBT 스위치와 병렬로 연결되도록 스너버 커패시터를 배치하여 상기 IGBT 스위치에 인가되는 과도 전압을 낮추는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기의 제어방법
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제10항에 있어서,상기 스위치 모듈은 파이로 액츄에이터 스위치, 진공 인터럽터 및 IGBT 스위치 중에서 어느 하나를 적용하여 재폐로를 형성하는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기의 제어방법
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제13항에 있어서,상기 파이로 엑츄에이터 스위치는 복수 개로 구성되어 고장 전류가 발생할 때마다 순차적으로 절환되어 재폐로를 형성하는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기의 제어방법
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제13항에 있어서,상기 재폐로를 형성하는 단계에서, 상기 차단기가 온 상태로 전환된 후, 다시 재폐로를 형성하는 경우, 상기 스위치 모듈 및 상기 IGBT 스위치를 온 상태로 전환하도록 제어한 후, 차단기를 오프 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기의 제어방법
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제10항에 있어서,상기 한류 경로로 우회된 고장 전류를 역전압 커패시터에 의해 제한하는 단계에서,상기 역전압 커패시터의 전압을 방전하도록 스위치를 온오프 스위칭을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기의 제어방법
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제10항에 있어서,상기 한류 경로로 우회된 고장 전류를 역전압 커패시터에 의해 제한하는 단계에서,상기 역전압 커패시터에 병렬로 댐핑 저항을 연결하여 충전시 전압의 피크치를 조절하는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기의 제어방법
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제10항에 있어서,상기 한류 경로로 우회된 고장 전류를 역전압 커패시터에 의해 제한하는 단계에서,상기 역전압 커패시터에 병렬로 방전 저항을 연결하여 방전시 전류를 안정적으로 방전시키는 것을 특징으로 하는 DC 그리드용 고장 전류 제한기의 제어방법
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