철도차량용 고압계통의 차단기 투입에 따른 이상전압 모의분석

초록

철도차량용 진공차단기는 급전계통의 특성상 개폐동작을 반복하며, 전기적 공진현상에 의해 차단기의 부하 측과 변압기 고압 계통 측 사이의 고압케이블에 고주파 영역의 진행파가 생성된다. 진행파는 상용전압의 최대 3배로 주요 전력설비의 절연강도에 악영향을 주므로 사전에 반드시 검토해야 한다. 본 논문에서는 전자계과도프로그램을 이용하여 진공차단기, 고압케이블 및 주 변압기 고압권선을 구현한다. 진공차단기 모델은 양단의 전압과 전류를 입력 받아 개폐여부를 반복적으로 계산하는 기존 방법을 적용한다. 변압기 권선모델은 다양한 주파수 대역을 포함하는 진행파에 의한 내부공진 및 전압확대 여부를 검토하기 위해 R-L-C-M 기반의 상세모델로 구현한다. 최종적으로 진공차단기 투입에 따른 고압케이블 양단과 주 변압기 1차권선의 전압확대 특성을 모의 분석한다.