Modeling and Operation Characteristics of Ferro-resonance in UPS Transformer
Abstract
최근, 대용량 DC 데이터 센터와 같이 안정적인 전력 공급을 요구하는 설비가 증가함에 따라, 신뢰성 확보와 품질 개선에 필수적인 무정전 전원 공급장치(un-interruptible power supply, UPS)가 도입되고 있다. 여기서, UPS의 전력변환 소자는 계통의 등가 커패시턴스를 증가시켜 차단기 동작 등의 과도 상태 시, 변압기 비선형회로에 의한 철공진 현상을 발생시킬 수 있다. 특히, UPS 주변의 접지 전위 상승과 UPS용 변압기 측의 불평형 부하전류 유입에 의하여 변압기 철심의 포화 현상이 가속화되면, 철공진 현상의 발생 가능성이 증가하여 UPS 전기설비에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 따라서, 본 논문에서는 도식적인 해석수법을 이용하여 UPS용 변압기의 비선형회로에 의한 철공진 발생 메커니즘을 제시하고, 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 바탕으로 AC 전원부, 변압기 비선형회로, 접지 전위 상승 모의장치, 불평형 부하전류 모의장치 등으로 구성된 UPS용 변압기의 철공진 모델링을 수행한다. 상기에서 제안한 철공진 발생 메커니즘과 모델링을 바탕으로 철공진 현상을 분석한 결과, UPS용 변압기 2차 측의 전압이 3.1[pu] 정도로 상승하여, UPS 전기설비에 심각한 악영향을 끼칠 수 있음을 알 수 있다.
Fields of Study & Subjects
Magnetic Properties and Applications
Power Quality and Harmonics
High-Voltage Power Transmission Systems
Publication details
- Journal / source
- Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
- Volume
- 27
- Issue
- 1
- Pages
- 883–893
- Publication date
- 31 January 2026
- Language
- EN