우리나라 대부분의 주요 선로에서 채택된 전력공급 방식은 AT급전방식으로서 직접급전 또는 BT급전방식 등 타 방식에 비해 급전회로의 공급전압이 2배 높고, 전력손실이 1/4로 작아 전압강하에 강점을 가지고 있다. 따라서 급전거리 즉, 변전소와 변전소간의 거리가 약 2배 긴 장점이 있다. 이와 같이 AT급전방식은 현재 국내외적으로 운영되고 있는 방식 중 전압강하가 가장 작은 방식이지만 최근 철도의 인적·물적 수송수요 증가로 인한 고속화에 따른 부하의 대용량화, 열차운행 밀도 증가로 이어져 급전회로의 부하량의 증가 및 전압강하 문제가 대두되고 있다. 한편, 급전시스템은 인근 전철변전소의 고장을 대비하여 시스템 용량을 산정하고 있어, 전압강하의 경우 연장급전 상황에서 최대로 발생한다. 조사한 일부 변전소에서는 연장급전시 전압강하로 인해 ...
우리나라 대부분의 주요 선로에서 채택된 전력공급 방식은 AT급전방식으로서 직접급전 또는 BT급전방식 등 타 방식에 비해 급전회로의 공급전압이 2배 높고, 전력손실이 1/4로 작아 전압강하에 강점을 가지고 있다. 따라서 급전거리 즉, 변전소와 변전소간의 거리가 약 2배 긴 장점이 있다. 이와 같이 AT급전방식은 현재 국내외적으로 운영되고 있는 방식 중 전압강하가 가장 작은 방식이지만 최근 철도의 인적·물적 수송수요 증가로 인한 고속화에 따른 부하의 대용량화, 열차운행 밀도 증가로 이어져 급전회로의 부하량의 증가 및 전압강하 문제가 대두되고 있다. 한편, 급전시스템은 인근 전철변전소의 고장을 대비하여 시스템 용량을 산정하고 있어, 전압강하의 경우 연장급전 상황에서 최대로 발생한다. 조사한 일부 변전소에서는 연장급전시 전압강하로 인해 전차선 최저 전압인 19[kV]로 유지되지 못하였다. 또한 전기철도차량의 운행 빈도수가 증가함에 따라 부하가 증가하게 되어 전압강하 문제는 더욱 심각해질 것으로 판단된다. 본 논문은 전기철도차량 운행 빈도수 증가에 따른 급전시스템 특성 분석 및 안정화에 대한 연구로 전기철도 AT급전시스템의 전원계통, 단권변압기, 전차선로, SP단권변압기, 차량부하, 급전계통을 모델링하였고 경부고속선, 호남선 변전소를 대상으로 정상 및 연장급전 시 변전소의 용량, 전압, 전류를 측정하였다. 측정결과 경부고속선 구간에 차량 증편 운행 시 급전계통의 안정화 대책에 대한 필요성을 인지하였다. 또한 급전시스템 시뮬레이션 S/W의 신뢰성 확보를 위해 정상급전 시 호남선 구간을 모델링하고, 시뮬레이션을 수행하여 측정값과 비교하였다. 마지막으로 열차 운행 빈도수 증가를 위해 급전시스템을 모델링하고, 급전시스템의 안정화를 위해 공급능력 향상 방안, 무효전력 적용 방안을 모색하였고, 이에 따른 결과 값을 제시하였다.
우리나라 대부분의 주요 선로에서 채택된 전력공급 방식은 AT급전방식으로서 직접급전 또는 BT급전방식 등 타 방식에 비해 급전회로의 공급전압이 2배 높고, 전력손실이 1/4로 작아 전압강하에 강점을 가지고 있다. 따라서 급전거리 즉, 변전소와 변전소간의 거리가 약 2배 긴 장점이 있다. 이와 같이 AT급전방식은 현재 국내외적으로 운영되고 있는 방식 중 전압강하가 가장 작은 방식이지만 최근 철도의 인적·물적 수송수요 증가로 인한 고속화에 따른 부하의 대용량화, 열차운행 밀도 증가로 이어져 급전회로의 부하량의 증가 및 전압강하 문제가 대두되고 있다. 한편, 급전시스템은 인근 전철변전소의 고장을 대비하여 시스템 용량을 산정하고 있어, 전압강하의 경우 연장급전 상황에서 최대로 발생한다. 조사한 일부 변전소에서는 연장급전시 전압강하로 인해 전차선 최저 전압인 19[kV]로 유지되지 못하였다. 또한 전기철도차량의 운행 빈도수가 증가함에 따라 부하가 증가하게 되어 전압강하 문제는 더욱 심각해질 것으로 판단된다. 본 논문은 전기철도차량 운행 빈도수 증가에 따른 급전시스템 특성 분석 및 안정화에 대한 연구로 전기철도 AT급전시스템의 전원계통, 단권변압기, 전차선로, SP단권변압기, 차량부하, 급전계통을 모델링하였고 경부고속선, 호남선 변전소를 대상으로 정상 및 연장급전 시 변전소의 용량, 전압, 전류를 측정하였다. 측정결과 경부고속선 구간에 차량 증편 운행 시 급전계통의 안정화 대책에 대한 필요성을 인지하였다. 또한 급전시스템 시뮬레이션 S/W의 신뢰성 확보를 위해 정상급전 시 호남선 구간을 모델링하고, 시뮬레이션을 수행하여 측정값과 비교하였다. 마지막으로 열차 운행 빈도수 증가를 위해 급전시스템을 모델링하고, 급전시스템의 안정화를 위해 공급능력 향상 방안, 무효전력 적용 방안을 모색하였고, 이에 따른 결과 값을 제시하였다.
Auto Transformer Feed type(AT Feed type), which is commonly applied to the main railway system in South Korea, has strength in voltage drop compared to other feed types including Booster Transformer Feed type(BT Feed type). This is because the feed voltage of the feeder circuit is twice higher and p...
Auto Transformer Feed type(AT Feed type), which is commonly applied to the main railway system in South Korea, has strength in voltage drop compared to other feed types including Booster Transformer Feed type(BT Feed type). This is because the feed voltage of the feeder circuit is twice higher and power dissipation is as small as one quarter. Therefore, feeding distance, distance between substations, is twice longer. This is a benefit. AT Feed type operating in domestic and foreign country currently has the smallest voltage drop. Increasing load of feed circuit and voltage drop caused by mass load, and increasing density of train operation due to increasing transport demand of human and material became to a problem. Meanwhile, system capacity of the feed system is determined considering the failure of adjacent electric substations. In case of extension supply, voltage drop occurs at the maximum. The research results indicates that minimum voltage of the contact wire was not maintained at 19[kV] due to the voltage drop during the extension supply at some substations. It is expected that voltage drop problem will be more severe by increasing load due to increased operating frequency of electric railway. This paper is a study of characteristic analysis of feed system and stabilization under increased operating frequency of electric rolling stock. It models power system, auto transformer, contact wire, SP auto transformer, load of rolling stock, and feed system of AT Feed type of electric railway. Capacity of substation, voltage, and current at substations of Gyeongbu High Speed Railway and Honam High Speed Railway were measured under the situation of normal condition and extension supply. From measuring results, it is recognized that a stabilization countermeasure of the feed system is required for the increase of operation frequency at Gyeongbu High Speed Railway. It models some section of Honam High Speed Railway at the normal feed system to secure the reliability of the simulation S/W for the feed system. It compares the measured results with simulation results. Finally, it models feed system for the increased operating frequency of the rolling stock and it proposes the way to apply reactive power control technique to improve power supply capacity for the stabilization of the feed system, and provided the measured results.
Auto Transformer Feed type(AT Feed type), which is commonly applied to the main railway system in South Korea, has strength in voltage drop compared to other feed types including Booster Transformer Feed type(BT Feed type). This is because the feed voltage of the feeder circuit is twice higher and power dissipation is as small as one quarter. Therefore, feeding distance, distance between substations, is twice longer. This is a benefit. AT Feed type operating in domestic and foreign country currently has the smallest voltage drop. Increasing load of feed circuit and voltage drop caused by mass load, and increasing density of train operation due to increasing transport demand of human and material became to a problem. Meanwhile, system capacity of the feed system is determined considering the failure of adjacent electric substations. In case of extension supply, voltage drop occurs at the maximum. The research results indicates that minimum voltage of the contact wire was not maintained at 19[kV] due to the voltage drop during the extension supply at some substations. It is expected that voltage drop problem will be more severe by increasing load due to increased operating frequency of electric railway. This paper is a study of characteristic analysis of feed system and stabilization under increased operating frequency of electric rolling stock. It models power system, auto transformer, contact wire, SP auto transformer, load of rolling stock, and feed system of AT Feed type of electric railway. Capacity of substation, voltage, and current at substations of Gyeongbu High Speed Railway and Honam High Speed Railway were measured under the situation of normal condition and extension supply. From measuring results, it is recognized that a stabilization countermeasure of the feed system is required for the increase of operation frequency at Gyeongbu High Speed Railway. It models some section of Honam High Speed Railway at the normal feed system to secure the reliability of the simulation S/W for the feed system. It compares the measured results with simulation results. Finally, it models feed system for the increased operating frequency of the rolling stock and it proposes the way to apply reactive power control technique to improve power supply capacity for the stabilization of the feed system, and provided the measured results.
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