표제지
목차
요약 5
기호명 11
Ⅰ. 서론 12
1. 연구배경 및 목적 12
2. 연구방향 16
Ⅱ. 교류 전기철도 급전방식 및 AT 변압기의 특징 17
1. 교류급전 방식 개요 17
가. BT 급전 계통 18
나. AT 급전 계통 19
2. 단권변압기의 원리 및 특성 21
가. 단권변압기권선과 전류분포 21
Ⅲ. AT 급전방식의 보호계통 및 급전계통 사고유형 분석 29
1. AT 급전방식의 보호계통 29
가. 주요 보호계전기의 역할 및 정정 37
2. 사고유형 분석 및 AT보호용 전류차동계전기 적용검토 58
가. 사고유형 분석 58
나. AT보호용 전류 비율차동 보호계전기 적용검토 61
Ⅳ. AT보호용 전류차동계전기 모의시험 66
1. 모의시험 개요 66
2. 시험장비 및 보호요소 설정 66
가. 시험장비 66
나. 보호요소 설정 66
3. 시험방법 및 결과고찰 69
가. 시험방법 69
나. 결과 고찰 75
Ⅴ. 결론 77
참고문헌 79
ABSTRACT 80
표 2-1. AT와 일반전력용 변압기의 기술적 특성비교 28
표 3-1. 철도 Digital 계전기 일람표 29
표 3-2. IEC(프랑스) 보호계전기 설치 현황 30
표 3-3. SIEMENS(독일) 보호계전기 설치 현황 30
표 3-4. MITSUBISHI(일본) 보호계전기 설치 현황 31
표 3-5. 우리나라 고장점표정장치 설치 현황 36
표 3-6. 전기적 보호장치 38
표 3-7. 기계적 보호장치 38
표 3-8. 급전 계통의 보호계전기 적용 요약 46
그림 1-1. 단권변압기 급전방식 13
그림 1-2. 일반철도 단권변압기 급전방식 회로 구성 14
그림 1-3. 고속철도 단권변압기 급전방식 회로 구성 14
그림 1-4. 몰드형 단권변압기 외관 및 구성 15
그림 2-1. 방면별, 상하행선별 이상급전 방식 18
그림 2-2. BT 급전방식의 구성도 18
그림 2-3. 교류 AT급전계통 20
그림 2-4. AT변압기의 결선 22
그림 2-5. AT변압기의 전류 분포 22
그림 2-6. 부하점이 AT 2대의 중앙에 있을 때의 전류 분포 25
그림 2-7. 부하점이 편중되어 있을 때의 전류 분포 25
그림 2-8. 전기차가 2대 있을 때의 전류 분포 26
그림 2-9. 전기차 T₁이 AT1과 AT2 사이에 있을 때 전류 분포 26
그림 2-10. 전기차 T₂가 AT2와 AT3 사이에 있을 때 전류 분포 26
그림 2-11. 단권변압기 및 일반전력용 변압기 외관 27
그림 2-12. 단권변압기 및 2권선 변압기 내부 회로도 27
그림 3-1. 철도의 전력계통(변전소)과 계전기 31
그림 3-2. 일반철도 회로 구성 32
그림 3-3. 고속철도 변전소 급전계통도(수전단) 32
그림 3-4. 고속철도 변전소 급전계통도(급전단) 33
그림 3-5. 고속철도 병렬급전소 급전계통도 33
그림 3-6. 고속철도 급전구분소 급전계통도 34
그림 3-7. 일반철도 변전소 급전계통도 34
그림 3-8. 일반철도 보조급전구분소 급전계통도 35
그림 3-9. 일반철도 급전구분소 급전계통도 35
그림 3-10. Scott결선 변압기 비율 차동 보호의 원리 42
그림 3-11. 변압기 1, 2차 과전류계전기의 보호 협조 44
그림 3-12. 과전류계전기 보호 협조 곡선 45
그림 3-13. 거리계전기 보호 범위와 돌입전류 47
그림 3-14. 거리계전기 21-a에 의한 급전계통의 보호구간 및 방향 49
그림 3-15. BT 급전회로 임피던스 55
그림 3-16. 리액턴스 검출 방식의 고장점 표정장치 56
그림 3-17. AT 급전회로의 단락 임피던스 56
그림 3-18. 흡상전류비 방식 표정장치의 원리 57
그림 3-19. 정상상태의 AT 급전계통의 전류분포 59
그림 3-20. AT 내부 지락사고시 전류분포 59
그림 3-21. TR 지락사고시 전류분포 60
그림 3-22. FR 지락사고시 전류분포 61
그림 3-23. TF 단락사고시 전류분포 61
그림 3-24. AT 개념도 및 CT 적용현황 62
그림 3-25. 전류비율차동 동작 특성 63
그림 3-26. 급전구분소 AT 보호용 전류비율차동계전기 적용 64
그림 3-27. 보조급전구분소 AT 보호용 전류비율차동계전기 적용 64
그림 3-28. 병렬급전소 AT 보호용 전류비율차동계전기 적용 65
그림 4-1. AT 전류 비율차동 동작특성 67
그림 4-2. AT 전류 불평형 동작특성 68
그림 4-3. 정상부하시 모의시험 결과 70
그림 4-4. AT권선 75% 지락 모의시험 결과 70
그림 4-5. AT권선 25% 층간단락 모의시험 결과 71
그림 4-6. AT권선 75% 층간단락 모의시험 결과 72
그림 4-7. AT외부 TR 지락 모의시험 결과 72
그림 4-8. AT외부 FR 지락 모의시험 결과 73
그림 4-9. AT외부 TF 지락 모의시험 결과 73
그림 4-10. 모의시험 급전계통 구성사진 74
그림 4-11. 타선흡상현상 76