절연유 내 양극성 전하 수송 모델의 공간 전하 거동 다중물리 수치해석에 관한 연구

이호영

doi:https://doi.org/10.33097/JNCTA.2021.05.06.1027

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이호영 (창신대학교)

저널정보: 국제차세대융합기술학회 차세대융합기술학회논문지 차세대융합기술학회논문지 제5권 제6호

발행연도: 2021.12

수록면: 1,027 - 1,035 (9page)

DOI: https://doi.org/10.33097/JNCTA.2021.05.06.1027

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본 연구에서는 절연유 내 양극성 전하 수송 모델의 공간 전하 거동에 대한 물리적인 메커니즘을 분석하기 위해 유한요소법 기반의 다중물리 수치해석 모델링을 제안하였다. 수치해석을 모델은 2차원 평행 평판 전극사이에 약전해질로 구성된 절연유체를 포함하고 있다고 가정하였다. 전기장은 가우스 법칙으로부터 유도한 푸아송 방정식 으로 생성하고, 양극성 전하에 대한 연속방정식과 온도에 대한 열 확산 방정식을 지배방정식으로 구성하여 드리프 트-확산-전도에 대한 공간 전하 거동을 성공적으로 해석하였다. 공간 전하 전파 모델은 무차원화와 인공확산항을 도입하여 수치적으로 안정화하고 에너지법에 의한 전류 계산을 통해 다중물리 수치해석 모델링을 검증하였다. 최종 적으로 이온의 해리작용과 재결합작용을 고려한 공간 전하 수송 모델의 수치해석 결과를 동일한 조건에서 시험한 기존 문헌의 실험치와 비교분석을 통해 본 논문에서 제안하는 다중물리 수치해석법의 유용함을 검증하였다.

#다중 물리 해석 #공간 전하 #양극성 전하 수송 #이온 해리 #유한요소법 #Multi-physics analysis #Space charge #Bipolar charge transport #Ionic dissociation #Finite Element Method

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R. Arora / 2011 / High voltage and electrical insulation engineering / John Wiley & Sons

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I. Fofana / 2013 / 50 years in the development of insulating liquids / IEEE Electrical Insulation Magazine 29(5):13~25

Lijun Yang / 2012 / Dielectric properties of transformer oils for HVDC applications / IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 19(6):1926~1933

Abdulrahman Alassi / 2019 / HVDC Transmission: Technology Review, Market Trends and Future Outlook / Renewable and Sustainable Energy Reviews 112:530~554

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