EMTDC 및 수 계산에 의한 교류 전철급전시스템 사고 해석

초록

전기 철도시스템은 다른 교통시스템과 비교해서 수송능력, 에너지 효율, 운영비, 환경친화적인 면에서 수많은 이점들을 갖고 있다. 그럼에도 불구하고 단락사고, 지락사고, 차단기 동작시 서지전압 등의 여러 가지 문제들이 승객과 지상설비등에 피해를 줄 수 있다[1]. 사실, 교류 전철급전시스템에 사고가 발생한 경우 승객과 차량, 지상설비의 안전을 확보하기 위해 신속히 감지되어야 하며 사고지점에 전력공급을 차단해야 한다. 전철변전소에서는 급전회로의 전압, 전류, 임피던스 의 크기 또는 변화량 등으로 부하와 고장을 판별하고 있다. 따라서 고장발생시 사고의 파급을 최소화하기 위해 보호계전기의 동작을 위해서 급전계통의 계통 조건과 사고에 의한 사고전류를 판별하여 계통을 보호할 필요가 있다. 이러한 사고전류는 사고의 종류와 사고 위치에 따라 다양하게 나타나는데 사고 전류를 판단하여 전력공급을 중단하기 위해 일반적으로 전철시스템을 설계하는 단계에서 미리 사고 전류를 계산하게 된다. 본 논문에서는 사고전류를 해석하기 위해 잘못된 계산을 올바르게 하였으며 또한 보다 정밀하게 해석하기 위해서는 EMTDC 프로그램을 이용하여 교류 급전시스템을 정밀 모델링 하였다. 모델링에 관한 내용은 기존의 논문과 보고서에서 자세하게 다루었다[2][3]. 따라서 본 논문은 기존 수 계산의 잘못된 점과 그 잘못된 점을 고친 수 계산을 보여주고 EMTDC로 모델링한 전기철도시스템 모델이 철도 시스템 실시보고서 등 실제 계통에 적용시키는데 얼마나 적절한가를 보여주었다."