전기철도기사 시험에 꼭 나오는 포인트가 보이는 핵심 요점 정리 3. 전철변 전설비

3. 전철변전설비

1. 변전계통의 구성

 

1) 직류변전 계통

①변전소만의 계통 ②급전 구분소가 있는 계통 ③급전 타이포스트가 있는 계통

④정류 포스트가 있는 계통 ⑤DCVR가 있는 계통(전차선 전압강하 경감 목적으로 직류

전압 조정장치를 주정류기와 조합)

2) 교류변전 계통

①BT방식의 계통 ②AT방식의 계통

 

2. 부하의 측정 및 관리

 

1) 부하의 측정

①순시최대전류: 1일중 최대값을 순시최대전류, 이것에 대항하는 전력을 순시 최대전력

②1시간 최대전력: 1시간 내에 사용된 전력량의 최대값

2) 부하의 계산

(1) 사용 전력량을 구하는 방법

①전류 커브면적 계산법 ②평균속도에 의한 방법 ③운동에너지 환산법 ④전력소비율법

 

(2) 순시 최대출력

 

3 직류 변전설비

1) 전철 변전소(설치간격: 5～15Km)

한전 또는 인근 변전소에서 수전한 3상 22.9KV등의 전원을 전기차 공급 전원에

적합한 형태로 변환

☞ 직류변전소 구성

①수전설비 ②변성설비 ③급전설비 ④고압 배전설비 ⑤소내전원 설비

2)☆급전 구분소(SP: Section Post)☆

①본선과 지선이 분기되는 곳에 설치

②설치목적 : ㉠전차선로의 전압강하 경감 ㉡고장검출 용이

㉢사고구간 한정구분 ㉣사고시나 작업시 정전구간 단축

3) 급전 타이포스트(TP: Tie Post)

복선구간에서 전차선을 병렬 급전 할수 없을때 단말 부분의 상선과 하선을 차단기를

통하여 접속 할수 있는 설비, 설치목적은 급전구분소와 동일

4)☆정류 포스트(RP)☆

급전구간의 레일과 대지간의 누설전류 경감 목적으로 설치 한것으로

변전소 설비에서 고속도차단기를 생략한 것.

5) 정류기 (3상전파 정류방식 - 교류를 직류로 변환시키는 설비)

☞실리콘 정류기의 출력단자간의 저항 역할:

출력전압을 억제 (콘덴서에서 무부하시 방전하는 전하를 억제하기 위해 접속한다)

4. 교류 변전설비

※☆직렬 콘덴서 설치목적☆ : 선로의 전압강하 보상 (급전측 설비의 급전선로에 설치)

1) BT 전철변전소

한전에서 교류3상 66KV수전 ⇒ 주변압기(급전용변압기) ⇒ 2차에 M상과 T상의

25KV 2조의 전압으로 변성

☞ 구 성: ①수전설비②주변압기③콘덴서설비④급전설비⑤고압배전 설비⑥소내전원 설비

※흡상변압기 방식에서 전기차가 운전될때 전차선과 부급전선에 흐르는 전류:

크기가 같고, 방향이 반대

2) AT 전철변전소

한전에서 교류3상 154KV수전 ⇒ 주변압기(급전용변압기) ⇒ 2차에 M상과 T상의

50KV(급전선-전차선) 2조의 전압으로 변성

☞ 구 성: ①수전설비②주변압기③콘덴서설비④급전설비⑤고압배전 설비⑥소내전원 설비

※☆단권변압기 설치장소☆

①변전소 ②급전구분소 ③보조 급전구분소 ④급전 타이포스트 ⑤변압기 포스트

3) 급전구분소(SP)

급전계통을 구분, 연장급전 및 이종전원을 구분 하기 위하여 변전소와 변전소의 중간위치 에 설치

☞ 구성 : 차단기, 단로기, 단권변압기

4) 보조 급전구분소(SSP)

정전구간 단축을 위하여 변전소와 급전구분소간에 설치

5) 변압기 포스트(ATP)

전차선로의 전압강하 보상과 통신유도장해 경감을 위하여 말단에 단권변압기만 설치

6)☆주변압기 결선 : 스코트 결선☆

7)☆단권변압기(AT)☆

8) 진공차단기(VCB)

특징: ①소형,중량이 가벼움 ②불연성,무소음 ③수명이 길다

④고속도,고빈도,개폐기능 우수 ⑤차단성능 우수

9)☆가스절연 개폐장치(GIS)☆

(1) 특징 : ①설치면적의 축소화 ②높은 안정성 ③고도의 신뢰성 ④보수점검의 성력화

⑤설치기간의 단축 ⑥저소음

(2) 내장기기 : ①차단기 ②모선 ③단로기 ④접기 개폐기 ⑤피뢰기 ⑥계기용 변압기

⑦계기용 변류기 ⑧Cable Sealing End(지중선로) ⑨Air Bushing(가공선로)

(3) SF6 특성

① 물리적,화학적 특성

㉠열전달성 우수(공기의 약1.6배) ㉡화학적으로 불황성 이므로 매우 안정된 가스

㉢무색,무취,무해,불연성의 가스 ㉣열적 안정성 우수

② 전기적 특성

㉠절연내력 우수 ㉡소호능력 우수 ㉢아크가 안정 ㉣절연회복 우수

※☆양측 변전소의 병렬운전 조건☆

①양측 변전소 전원의 위상차가 3°이하 일 것.

②변압기1, 2차의 정격전압 및 극성이 같을것.

③두 변압기의 권선비가 같을것. ④두 변압기의 백분율 임피던스가 같을 것.

⑤백분율 저항 및 리액턴스 전압강하비가 같을것.

5. 원방감시, 제어설비(SCADA System)

변전소, 급전구분소, 보조급전구분소 등은 급전사령실에서 원격으로 감시, 제어 및

운용 할수 있도록 하는 시스템

 

☞SCADA System 효과

①정보의 정확도 증진 ②전기설비 계통의 합리적인 운용 ③전력공급의 신뢰도 향상

☞SCADA System 기능

①원방감시 ②원방제어 ③원방계측

1) 중앙 제어소 장치(CC: Control Center Device)

변전소, 구분소, 전기실등 피제어소의 각종 전력설비를 종합관리 할수 있는곳

전력계통 및 상태변화를 원방감시 제어시스템을 통하여 실시간 온라인으로 종합적으로

파악하기 위해 각종 기록업무 및 통계업무 처리를 수행하고 발생 상황에 신속하게

대처할수 있도록 하는 장치

☞구성: ①주컴퓨터 장치 ②인간 기계 연락장치 ③통신 제어장치 ④각종 드라이버

2) 원격소 장치(RTU)

피제어소에 설치되어 변전설비로 부터의 현장 정보를 취득, 분석하여 제어소의 통신

제어장치로 송신하고, 통신 제어장치로부터 제어명령을 수신 처리할수 있는 장치

☞구성: ①CPU 모듈 ②변복조 모듈 ③감시/적산 모듈 ④아날로그 모듈 ⑤제어 모듈

⑥주전원부