KR101776354B1

KR101776354B1 - 전기 기기의 보호 회로 및 보호 방법

Info

Publication number: KR101776354B1
Application number: KR1020127028001A
Authority: KR
Inventors: 에릭 앤쏘니 루이스
Original assignee: 지이 에너지 파워 컨버션 테크놀로지 엘티디
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2017-09-07
Anticipated expiration: 2031-03-14
Also published as: US9548605B2; CN102939695A; KR20130028919A; WO2011120631A1; CA2794382A1; CN102939695B; EP2372860A1; US20130194704A1

Abstract

본 발명의 어셈블리는 3개의 도선들, 예를 들어, 케이블들(10a, 10b, 10c)을 갖는 3-상 회로(8)에 의해 전력 컨버터(6)에 연결된 전기 기기(2)를 포함한다. 각 도선(10a, 10b, 10c)은 도선을 공통 도선(16) 또는 터미널에 연결하는 컨택터 또는 그 유사물과 같은 스위칭 장치(14a, 14b, 14c)와 연관된다. 회로(8) 또는 전력 컨버터(4)에서 나타나는 고장 전류가 발생할 경우에, 스위칭 장치들(14a, 14b, 14c)은 고장 전류를 폐쇄하고, 3-상 회로(6)의 도선들(10a, 10b, 10c)을 서로 연결하여 완전한 3-상 단락 회로를 제공하도록 작동한다.

Description

전기 기기의 보호 회로 및 보호 방법{PROTECTION CIRCUITS AND METHODS FOR ELECTRICAL MACHINES}

본 발명은 전기 기기의 보호 회로 및 보호 방법, 구체적으로는 재생 가능한 에너지(renewable energy) 터빈 어셈블리(예를 들어, 풍력 터빈)에 의해 구동되는 발전기를 위한 보호 회로 및 보호 방법에 관한 것이다.

풍력, 파력, 조력 에너지 또는 워터 커런트 유동(water current flow)와 같은 재생 가능한 에너지를 터빈을 사용하여 전기 에너지로 변환시켜서 직접 또는 변속기를 사용하여 교류 발전기의 회전자를 구동시키는 것이 가능하다. 발전기의 고정자 터미널들에서 발생되는 교류 주파수("고정자 전압")는 회전자의 회전 속도에 직접 비례한다. 고정자 터미널에서의 전압은 또한 속도의 함수로서, 그리고 발전기의 특정 유형에서는, 자속(flux) 레벨에 따라 변화한다. 최적 에너지 획득을 위해, 재생 가능한 에너지 터빈의 출력 축의 회전 속도는 터빈 어셈블리의 블레이드들을 구동시키는 바람 또는 워터 커런트 유동의 속도에 따라 달라질 것이다. 발전기의 가변 전압 및 주파수를 전력 네트워크의 표준 정전압 및 정주파수(nominally constant voltage and frequency)로 맞추는 것(matching)은 전력 컨버터(power converter)를 사용하여 달성될 수 있다.

전력 컨버터는 적합한 토폴로지(topology)(예를 들어, 2-레벨 또는 3-레벨 펄스 폭 변조 인버터)를 가질 수 있으며, 적합한 회로에 의해 발전기에 연결되는 것이 일반적이다. 예를 들어, 그 전기 회로는 발전기의 각 상(phase)을 위한 하나 이상의 도선들(conductors) 또는 케이블들을 포함할 수 있다.

전형적인 교류 동기 발전기는 고정자에 설치된 고정자 권선(stator winding)에 의해 둘러싸인 회전자에 설치된 계자(field system)를 포함한다. 고정자 권선은 각기 n개의 상들을 가지는, 하나 이상의 개별적인 권선들로부터 형성될 수 있다. 3 상(즉, n = 3)이 전형적일 수 있으나, 경우에 따라 그 밖의 다른 수의 상들이 가능하다. 각 권선은 고정자 어셈블리의 표면에 형성된 권선 슬롯들(winding slot)에 위치된 복수의 코일을 포함한다. 회전자는 브러시리스 여기 전원(brushless excitation power supply) 또는 슬립 링들(slip rings)을 가진 통상적인 권선들에 의해 발생된 회전 자기장을 제공한다. 터빈은 회전자를 구동시켜서 회전시키고, 교류 전력이 고정자 권선에 의해 제공된다.

이러한 배열은 그 작동 중에 수많은 상이한 고장을 야기할 수 있다. 예를 들어, 발전기와 전력 컨버터 사이에 n-상 회로를 형성하는 2개 이상의 도선들 사이에, 또는 전력 컨버터 그 자체 내에 단락 회로가 생길 수 있다. 단락 회로 또는 고장이 발생할 경우 그것이 적절히 제어되지 않으면 발전기가 용납할 수 없는 손해를 초래할 수 있는 고장 전류(또는 "사고 전류"; fault current)를 발생시키게 된다.

회전 계자 시스템(rotating field system)이 계자 권선(field winding)에 의해 제공되는 발전기의 경우 회전자 자속(rotor flux)이 전력 컨버터 또는 외부 회로에 의해 아주 신속히 0으로 설정될 수 있다. 이것은 또한 고정자 전압을 0으로 설정하고, 고장 전류를 제거할 것이다.

재생 가능한 에너지를 이용하는 경우에, 영구 자석 발전기들은 손실 감소, 효율 향상 및 매우 낮은 회전 속도로 작동하는 능력과 같은 주목할 만한 이점들을 제공하여, 터빈 어셈블리와 회전자 사이에 있는 변속기의 복잡성이 완전히 제거되거나 감소될 수 있다. 그러나, 회전 계자가 영구 자석을 사용하면, 항상 회전자 자속이 대체로 변함없이 유지된다. 이는 만약 고장 전류가 발생하면, 그것은 전력 컨버터 또는 외부 회로에 의해 감소될 수 없다는 것을 의미한다. 고장 전류를 0으로 만드는 유일한 방법은 터빈 블레이드들을 제어하여 터빈 어셈블리의 회전 속도를 0으로 만드는 것이다. 대형 풍력 터빈의 경우에 이것은 신속히 수행될 수 없고, 발전기 회전자를 완전히 정지시키는데 수 초가 걸릴 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서 고장 전류는 예를 들어, 영구 자석들을 탈자기화시킴으로써, 발전기로 하여금 전기 에너지를 발생시킬 수 없도록 하여 발전기에 큰 손상을 줄 수 있다.

특별히 중요한 것은, 발전기와 전력 컨버터 사이의 n-상 회로의 n개 미만의 도선들 사이의 어느 곳에서 단락 회로 때문에 고장 전류가 발생하는가이다. 예를 들어, 고정자 권선이 3 상을 가지는 전형적인 회로의 경우에, 발전기에 대한 영향은 단락 회로가 단지 2개의 도선들 사이에 있는 경우가 단락 회로가 3개의 모든 도선들 사이에 있는 경우보다 실제로 더 심할 수 있다. n개 미만의 도선들 사이의 단락 회로는 터빈 어셈블리를 손상시킬 수 있는 영구 자석의 심한 과열과 높은 수준의 진동을 가져올 수 있다.

영구 자석들을 탈자기화하는 위험을 제거하는 방법 중 하나는 발전기의 전기 임피던스를 상승시키는 것이다. 이것은 영구 자석들을 탈자기화하지 않을 크기로 고장 전류를 감소시킬 수 있다. 퓨즈들이 또한 n-상 회로의 일부로서 포함되어 왔으나, 발전기의 상승된 전기 임피던스가 전형적으로는 퓨즈들을 끊어지게 할 수 없는 너무 낮은 고장 전류를 발생시키므로 퓨즈들이 실질적인 보호를 제공하지 못한다.

다른 선택은, 발전기와 전력 컨버터 사이의 n-상 회로에, 직렬 컨택터들(series contactors)(예를 들어, 각 상을 위한 접점을 가진 릴레이 장치), 또는 유사한 스위칭 장치들을 사용하는 것이다. 재생 가능한 에너지 이용을 위한 영구 자석 발전기 및 특히 변속기 없이 작동하는 발전기의 가장 최근의 설계들은 매우 낮은 회전 속도를 가지며, 발전기의 고정자 터미널들에서 나타나는 교류 주파수가 또한 매우 낮다. 따라서 컨택터들은 이러한 낮은 주파수들에서 고장 전류를 차단하는 능력을 가져야 하며, 이것은 매우 값비싼 직류 정격 컨택터들(DC rated contactors)의 사용을 필요로 한다.

발명의 개요

본 발명은 n개의 도선들을 갖는 n-상 회로에 의해서 전력 컨버터에 연결된 하나 이상의 n-상 고정자 권선을 갖는 전기 기기(예를 들어, 발전기)를 포함하는 어셈블리를 제공하는 것으로서, 상기 어셈블리에서 도선들 각각은, 스위칭 장치들이 고장 전류의 발생시 작동될 때 상기 n-상 회로의 도선들을 서로 연결하여 완전한 n-상 단락 회로(full n-phase short circuit)를 제공하도록 상기 도선을 공통 도선에 연결시키는 상기 스위칭 장치들과 연관시킨다.

본 명세서에 사용된, "완전한 n-상 단락 회로"라는 용어는, 전기 기기의 고정자 권선을 전력 컨버터에 연결하는 n-상 회로의 n개의 모든 도선들 사이에 있는 단락 회로를 의미한다. 즉, 고장 전류가 발생할 경우에 폐쇄 상태에 있도록 작동되는 연관된 스위칭 장치에 의해, n개의 도선들이 각각 공통 도선 또는 터미널에 병렬로 연결되는 것이 바람직하다. 스위칭 장치들은 고장 전류에 대응하는 적합한 제어장치의 제어 하에 개방 및 폐쇄되도록 작동되는 것이 바람직하다.

n-상 회로의 도선들은 적합한 구조(예를 들어, 각 상을 위한 하나 이상의 케이블들)로 제공될 수 있으며, 전기 기기의 고정자 터미널들 및 전력 컨버터의 입력 터미널들 사이에 연결되는 것이 바람직하다. 각 도선은 고정자 권선의 각각의 상(phase)을 가진다.

대표적인 예에서, 고정자 권선은 3 상을(즉, n = 3)을 정의하는 복수의 코일들을 가지게 된다.

전기 기기는 w개의 고정자 권선들을 가지되, 각각의 권선은 n개의 상들을 정의하는 복수의 코일을 갖는다. 대표적인 예에서 전기 기기는 1개 또는 2개의 고정자 권선들(즉, w = 1 또는 2)을 가질 것이다. 만약 전기 기기가 하나 초과의 고정자 권선을 가지면, 고정자 권선들은 동일한 전력 컨버터에 또는 개별적인 n-상 회로들에 의해 상이한 전력 컨버터들에 연결될 수 있다. 개별적인 n-상 회로들의 도선들은 동일한 공통 도선에 또는 상이한 공통 도선들에 연결될 수 있다. 즉, 만약 전기 기기가 하나 초과의 고정자 권선을 가지면, 고정자 권선들 중의 하나와 연관된 n-상 회로의 각 도선은 연관된 스위칭 장치에 의해 제 1 공통 도선에 병렬로 연결될 수 있으며, 고정자 권선들 중의 다른 하나와 연관된 n-상 회로의 각 도선은 관련 스위칭 장치에 의해 제 2 공통 도선에 병렬로 연결될 수 있다. 이러한 구조는 개별적인 공통 도선들을 가진, 2개의 완전한 n-상 단락 회로들을 제공할 것이다.

일반적인 조건에서 n개의 도선들 및 관련 스위칭 장치들의 총 w개 세트(들)가 보호 회로에 필요할 것이다.

본 발명은 또한 n개의 도선들을 갖는 n-상 회로에 연결된 하나 이상의 n-상 고정자 권선을 갖는 전기 기기의 보호방법에 관한 것으로, 상기 도선 각각은 스위칭 장치와 연관되며, 상기 전기 기기의 보호방법은, 고장 전류의 발생시 상기 스위칭 장치들을 작동시켜서 상기 n-상 회로의 도선들을 서로 연결함으로써 완전한 n-상 단락 회로를 제공하는 단계를 포함한다.

스위칭 장치들은 n-상 회로의 도선들을 공통 도선 또는 터미널에 연결하는 것이 바람직하다.

만약 전기 기기가 각기 n-상들을 가진 둘 이상의 고정자 권선들을 가지면, n-상 회로들 중의 어느 하나에서 고장 전류가 발생할 경우에 모든 스위칭 장치들이 작동되어 각 n-상 회로의 도선들을 서로 연결하는 것이 바람직하다. 즉, 보호 방법은 모든 n-상 회로들에 동시에 적용되는 것이 바람직하다.

고장 전류는 예를 들어, n-상 회로들 중의 어느 하나에서 또는 전력 컨버터 내에서 n개의 또는 n개 미만의 도선들 사이의 단락 회로 때문에 나타날 수 있다.

전기 기기가 재생 가능한 에너지 터빈 어셈블리(예를 들어, 풍력 터빈)에 의해서 구동되는 경우 상기 전기 기기의 보호방법은 추가적으로 터빈 어셈블리를 제어하여 회전을 정지시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터빈 블레이드들을 제어하여 터빈 어셈블리의 회전 속도(그리고 그에 따라 전기 기기의 회전 속도)를 0으로 만듦으로써 고장 전류를 0으로 만들 수 있다.

전기 기기는 발전기인 것이 바람직하지만, 경우에 따라, 모터로서 작동하는 것이 필요할 수 있다.

전기 기기는 영구 자석 발전기(즉, 회전 계자가 회전자 자속을 제공하기 위해 고 에너지 영구 자석들을 사용하는 경우)일 수 있다. 본 발명은 또한 전기 기기들이 높은 수준으로 저장된 자기 에너지로 인해 그들의 자속을 신속히 변화시킬 수 없는 것이 일반적이고, 고장 전류가 발생할 경우에 회전자 자속을 신속히 감소시킬 수 없기 때문에, 회전 계자가 고온 초전도(high temperature superconducting: HTS) 재료들로부터 제조된 회전자 코일들을 갖는 회전자 권선을 사용하는, 전기 기기들에 특히 유용하다.

본 발명의 보호 회로 및 보호 방법은 고정자 권선의 적절한 내부 설계 및 영구 자석들이 탈자기화되는 것을 방지하기 위해 고장 전류들을 허용 가능한 범위 내로 유지시키는 다른 기술적 특징들을 보충하기 위한 것이다. 이 경우에, 스위칭 장치들은 감소된 고장 전류에 대해 규격이 정해질 수 있다. 만약 전기 기기가 본질적으로 낮은 고장 전류를 가지도록 설계된 것이 아니라면, 일반적으로 스위칭 장치들은 고장 전류 증가에 대비하여 규격이 정해져야 한다. 어느 경우든, 보호 회로 및 보호 방법은 불균형한(unbalanced) 고장 전류들의 영향을 피함으로써 강화된 보호를 제공할 것이다.

스위칭 장치들은 컨택터들 또는 이와 유사한 장치들인 것이 바람직하다.

고장 전류가 발생할 경우에 완전한 n-상 단락 회로를 보장하는 것은, n개 미만의 상들 사이의 단락 회로의 보다 심각한 전기적 영향이 제거된다는 것을 의미한다. 다른 장점은 저렴한 교류 정격 컨택터들을 매우 값비싼 직류 정격 컨택터들 대신에 사용할 수 있다는 점이다. 이것은 컨택터들이 고장 전류의 개방이 아닌 폐쇄시킬 것만을 요구하기 때문이다.

n-상 회로의 도선들을 위한 컨택터들 또는 스위칭 장치들은 개별적인 장치들일 수 있거나, 하나의 단일, 복합, 장치로서 구성될 수 있다.

도 1은 발전기가 하나의 단일 3-상 고정자 권선을 갖는 본 발명에 따른 어셈블리를 개략적으로 도시한 것이고;
도 2는 발전기가 2개의 3-상 고정자 권선들을 갖는 본 발명에 따른 어셈블리를 개략적으로 도시한 것이다.

도 1은 단일 3-상 고정자 권선(4)을 구비한 영구 자석 발전기(2)를 도시한다. 고정자 터미널들은 3-상 회로(8)에 의해 전력 컨버터(6)에 연결된다. 더욱 상세하게는, 3-상 회로(8)가, 각기 고정자 권선(4)의 각각의 상을 가지는, 3개의 개별적인 케이블들 또는 도선들(10a, 10b 및 10c)을 포함한다.

발전기(2)의 회전자는 적합한 수의 터빈 블레이드들을 가진 풍력 터빈 어셈블리(도시되지 않음)에 의해 구동된다.

컨택터 장치(12)는 3개의 개별적인 접점들(14a, 14b 및 14c)을 포함한다. 개개의 접접들은 각각 케이블들(10a, 10b 및 10c) 중의 하나와 공통 도선 또는 터미널(16) 사이에 연결된다. 따라서 케이블들(10a, 10b 및 10c)은 각각 컨택터 장치(12)의 연관된 접점(an associated contact)에 의해 공통 도선(16)에 병렬로 연결된다.

발전기(2)가 정상적으로 작동되고 있을 때, 접점들(14a, 14b 및 14c)이 개방되고, 전력이 발전기(2)의 고정자 터미널들로부터 회로(8)를 통해 전력 컨버터(6)로 흐른다.

만약 회로(8) 또는 전력 컨버터(6)에 단락 회로 또는 고장이 발생하면, 발전기가 고장 전류를 만들어내기 시작할 것이다. 이것은 제어장치(도시되지 않음)에 의해 감지될 수 있고, 접점들(14a, 14b 및 14c)이 회로(8)의 케이블들(10a, 10b 및 10c)을 공통 도선(16)에 연결하기 위해 닫힐 수 있다. 접점들의 닫힘이 발전기(2)를 2-상 단락 회로의 가장 심한 전기적 영향으로부터 보호하는 완전한 3-상 단락 회로를 만들어 낼 것임을 쉽게 알 수 있을 것이다. 터빈 어셈블리도 또한 발전기를 가능한 한 신속히 완전히 정지시키기 위해 그리고 고장 전류를 0으로 만들기 위해 제어된다.

일단 접점들(14a, 14b 및 14c)이 닫히면, 고장 전류가 발전기(2)로부터 전력 컨버터(6)로 흐르지 않을 것이다. 따라서 컨택터 장치(12)의 추가는 전력 컨버터(6)가 손상되는 위험을 최소화한다.

컨택터 장치(12)의 접점들(14a, 14b 및 14c)은 일단 고장 전류가 지나가면 다시 개방될 수 있다.

도 2는 2개의 개별적인 고정자 권선들(20a, 20b)을 구비한 영구 자석 발전기(2)를 보여준다. 고정자 터미널들은 2개의 3-상 회로들(22a, 22b)의 의해 전력 컨버터(6)에 연결된다. 더욱 상세하게는, 제 1 회로(22a)가 각기 제 1 고정자 권선(20a)의 각각의 상을 가지는, 3개의 개별적인 케이블들 또는 도선들(24a, 24b 및 24c)을 포함하고, 제 2 회로(22b)가 각기 제 2 고정자 권선(20b)의 각각의 상을 가지는, 3개의 개별적인 케이블들 또는 도선들(26a, 26b 및 26c)을 포함한다.

발전기(2)의 회전자는 적합한 수의 터빈 블레이드들을 구비한 풍력 터빈 어셈블리(도시되지 않음)에 의해 구동된다.

제 1 회로(22a)를 위한 컨택터 장치(28)는 3개의 개별적인 접점들(30a, 30b 및 30c)을 포함한다. 개별적인 접점들은 각각 케이블들(24a, 24b 및 24c) 중의 하나와 공통 도선 또는 터미널(32) 사이에 연결된다. 따라서 케이블들(24a, 24b 및 24c)은 각각 컨택터 장치(28)의 연관된 접점에 의해 공통 도선(32)에 병렬로 연결된다.

제 2 회로(22b)를 위한 컨택터 장치(34)는 3개의 개별적인 접점들(36a, 36b 및 36c)을 포함한다. 개별적인 접점들은 각각 케이블들(26a, 26b 및 26c) 중의 하나와 공통 도선 또는 터미널(32) 사이에 연결된다. 따라서 케이블들(26a, 26b 및 26c)은 각각 컨택터 장치(34)의 연관된 접점에 의해 공통 도선(32)에 병렬로 연결된다. 이와 달리 케이블들(26a, 26b 및 26c)이 개별적인 공통 도선 또는 터미널(도시되지 않음)에 연결될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

발전기(2)가 정상적으로 작동되고 있을 때, 제 1 및 제 2 컨택터 장치들(28, 34)의 접점들이 개방되고, 전력이 발전기(2)의 고정자 터미널들로부터 제 1 회로 및 제 2 회로(22a, 22b)를 통해 전력 컨버터(6)로 흐른다.

만약 제 1 회로 및 제 2 회로(22a, 22b) 중의 하나 또는 전력 컨버터(6)에 단락 회로 또는 고장이 발생하면, 발전기(2)가 고장 전류를 만들어내기 시작할 것이다. 이것은 제어장치(도시되지 않음)에 의해 감지될 수 있고, 제 1 및 제 2 컨택터 장치들(28, 34)의 접점들이 제 1 회로 및 제 2 회로(22a, 22b)의 케이블들을 공통 도선(32)에 연결하기 위해 닫힐 수 있다. 접점들의 닫힘이 제 1 회로 및 제 2 회로(22a, 22b) 각각에 발전기(2)를 2-상 단락 회로의 가장 심한 전기적 영향으로부터 보호하는 완전한 3-상 단락 회로를 만들어 낼 것임을 쉽게 알 수 있을 것이다. 터빈 어셈블리도 또한 발전기를 가능한 한 신속히 완전히 정지시키기 위해 그리고 고장 전류를 0으로 만들기 위해 제어된다.

일단 제 1 및 제 2 컨택터 장치들(28, 34)의 접점들이 닫히면, 고장 전류가 발전기(2)로부터 전력 컨버터(6)로 흐르지 않을 것이다. 따라서 컨택터 장치들(28, 34)의 추가는 전력 컨버터(6)가 손상되는 위험을 최소화한다.

컨택터 장치들(28, 34)의 접점들은 일단 고장 전류가 지나가면 다시 개방될 수 있다.

Claims

n개의 도선을 구비한 n-상 회로에 의해 전력 컨버터에 연결된 적어도 하나의 n-상 고정자 권선(stator winding)을 가진 전기 기기를 포함하는 어셈블리(assembly)로서,
각 도선이 상기 도선을 하나의 공통 도선에 연결하는 스위칭 장치와 연관되어, 고장 전류 발생시에 상기 스위칭 장치가 작동될 경우 상기 n-상 회로의 상기 도선이 함께 연결되어 완전한 n-상 단락 회로를 제공하는
어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 스위칭 장치는 컨택터(contactors)인
어셈블리.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전기 기기가 n개의 도선을 구비한 제1 n-상 회로에 의해 전력 컨버터에 연결된 제1 n-상 고정자 권선 및 n개의 도선을 구비한 제2 n-상 회로에 의해 전력 컨버터에 연결된 제2 n-상 고정자 권선을 포함하는
어셈블리.
제3항에 있어서,
상기 제1 n-상 회로의 각 도선이 상기 도선을 하나의 공통 도선에 연결하는 스위칭 장치와 연관되어, 고장 전류 발생시에 상기 스위칭 장치가 작동될 경우 상기 제1 n-상 회로의 상기 도선이 함께 연결되어 완전한 n-상 단락 회로를 제공하고,
상기 제2 n-상 회로의 각 도선이 상기 도선을 동일한 상기 공통 도선에 연결하는 스위칭 장치와 연관되어, 고장 전류 발생시에 상기 스위칭 장치가 작동될 경우 상기 제2 n-상 회로의 상기 도선이 함께 연결되어 완전한 n-상 단락 회로를 제공하는
어셈블리.
제3항에 있어서,
상기 제1 n-상 회로의 각 도선이 상기 도선을 제1 공통 도선에 연결하는 스위칭 장치와 연관되어, 고장 전류 발생시에 상기 스위칭 장치가 작동될 경우 상기 제1 n-상 회로의 상기 도선이 함께 연결되어 완전한 n-상 단락 회로를 제공하고,
상기 제2 n-상 회로의 각 도선이 상기 도선을 제2 공통 도선에 연결하는 스위칭 장치와 연관되어, 고장 전류 발생시에 상기 스위칭 장치가 작동될 경우 상기 제2 n-상 회로의 상기 도선이 함께 연결되어 완전한 n-상 단락 회로를 제공하는
어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 전기 기기는 영구 자석 발전기인
어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 전기 기기는 고온 초전도 재료들로부터 제조된 회전자 코일(rotor coils)을 구비한 회전자 권선(rotor winding)을 사용하는 회전 자계 시스템(rotating field system)을 갖는
어셈블리.
n개의 도선을 구비한 n-상 회로에 연결된 적어도 하나의 n-상 고정자 권선을 가지는 전기 기기의 보호 방법 - 각 도선은 스위칭 장치와 연관됨 - 으로서,
고장 전류가 발생할 경우에, 상기 스위칭 장치를 작동시켜서 상기 n-상 회로의 상기 도선을 함께 연결함으로써 완전한 n-상 단락 회로를 제공하는 단계를 포함하는
전기 기기 보호 방법.
제8항에 있어서,
상기 스위칭 장치는 상기 n-상 회로의 상기 도선을 하나의 공통 도선에 연결하는
전기 기기 보호 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 전기 기기는 n개의 스위칭 장치와 연관된 n개의 도선을 구비한 제1 n-상 회로에 연결된 제1 n-상 고정자 권선 및 n개의 스위칭 장치와 연관된 n개의 도선을 구비한 제2 n-상 회로에 연결된 제2 n-상 고정자 권선을 포함하고,
고장 전류가 발생할 경우에, 상기 스위칭 장치를 작동시켜서 상기 제1 n-상 회로의 상기 도선을 함께 연결하여 완전한 n-상 단락 회로를 제공하고, 상기 스위칭 장치를 작동시켜서 상기 제2 n-상 회로의 상기 도선을 함께 연결하여 완전한 n-상 단락 회로를 제공하는 단계를 더 포함하는
전기 기기 보호 방법.
제8항에 있어서,
상기 스위칭 장치는 컨택터인
전기 기기 보호 방법.
제8항에 있어서,
상기 전기 기기는 재생 가능 에너지 터빈 어셈블리에 의해 구동되고,
상기 방법은 상기 터빈 어셈블리를 제어하여 회전을 정지시키는 단계를 더 포함하는
전기 기기 보호 방법.