고속철도 운행증가에 따른 전압강하 예측

초록

경부고속철도를 운행하는 KTX 고속열차는 차량 1편성당 정격부하용량이 15㎿에 이르는 대용량의 부하로 철도변전소에서는 154㎸ 3상의 전력을 한국전력으로부터 수전받아 스코트 결선 변압기를 통하여 2x25㎸ 2상의 전력으로 변환하여 급전선로를 통하여 전기차량에 전력을 공급하는 교류전기철도 2x25㎸ AT 급전방식을 채용하여 건설되었으며 상하선 병렬급전방식(Parallel Post 방식)을 사용하여 선로 임피던스 저감 및 전력전송의 효율화를 기하고 있다. 이미 개통된 경부고속철도 1단계구간은 시흥～신동구간으로 5개의 고속철도 전철변전소에서 전력을 공급하고 있으며 대구 이남의 구간은 현재 기존의 경부선을 이용하여 운행되고 있으며 3개의 기존선 전철변전소에서 전력을 공급하고 있다. 전철변전소의 급전거리가 길어질수록 급전구간내의 운행 차량이 증가할수록 전력공급의 한계에 도달하게 되며, 한계를 넘어설 경우 열차운행에 심각한 지장을 일으킨다. 따라서 2030년까지 지속적으로 열차운행 편성수가 증가하도록 계획되어 있음으로 현재 설비되어있는 경부고속철도의 급전계통에서 차량증가에 따른 안정적인 전력공급 가능여부, 또는 전철변전소에서 사고가 발생하는 연장급전의 경우에 계획된 열차운행이 정상적으로 가능한지의 여부 및 연장급전이 불가능할 경우 해당구간에서 운행 가능한 최소 운행시격을 검토하고자 한다.