1:1 이상변압기를 이용한 전기철도 교류 2×25 kV AT 급전시스템의 등가회로법 연구 A Study on the Equivalent Circuit Methods of Railway AC 2×25 kV AT Power Systems Using 1:1 Ideal Transformers원문보기
본 연구에서는 교류전기철도 AT 급전시스템의 구성요소 중 AT의 기능과 역할을 에너지의 전달방법에 따라 재조명하고 모델링하여 전철차량부하 위치에 따른 AT 급전회로의 새로운 등가회로계산법(이하 “등가회로법”이하 한다)을 제시하였다. 변압기작용 Transformer Action 만을 통해 에너지를 전달하는 복권변압기와 다르게, AT는 전도 Conduction 와 변압기작용이란 두 가지 방법으로 에너지를 전달하는데, 전도는 회로를 통해서 그대로 모델링이 가능하고, 변압기작용은 1 차 ...
본 연구에서는 교류전기철도 AT 급전시스템의 구성요소 중 AT의 기능과 역할을 에너지의 전달방법에 따라 재조명하고 모델링하여 전철차량부하 위치에 따른 AT 급전회로의 새로운 등가회로계산법(이하 “등가회로법”이하 한다)을 제시하였다. 변압기작용 Transformer Action 만을 통해 에너지를 전달하는 복권변압기와 다르게, AT는 전도 Conduction 와 변압기작용이란 두 가지 방법으로 에너지를 전달하는데, 전도는 회로를 통해서 그대로 모델링이 가능하고, 변압기작용은 1 차 권선과 2 차 권선의 Ampere-Turn이 동일하다는 것을 이용하여 1:1 이상변압기로 대체하는 것으로 모델링이 가능하다. 그리고 두 개의 회로를 결합하여 AT 모델을 완성하였다. 이 과정에서 급전계통 중 AT가 전차선회로와 급전선회로를 병렬로 연결하여 부하전류를 분담시키는 역할을 담당하고 있음을 발견하고, 이 현상을 AT의 ‘회로병렬연결효과(Circuits Parallel Connection Effect)’라고 명명하고자 한다. AT 모델링 결과를 토대로 AT 급전계통의 신규 등가회로법 NE-2를 마련하였고, PSCAD를 이용하여 NE-2의 유효성 검증결과 오차율 0.3 % 이하를 보여주어 NE-2의 우수성을 확인하였다. 등가회로법 NE-2는 실제회로를 그대로 모사하였고, 열차의 위치에 따른 전차선로임피던스를 수식으로 정확히 계산할 수 있어, AT 급전계통 설계, 연구 및 현장 문제해결 등에 유용하게 사용되기를 기대한다.
본 연구에서는 교류전기철도 AT 급전시스템의 구성요소 중 AT의 기능과 역할을 에너지의 전달방법에 따라 재조명하고 모델링하여 전철차량부하 위치에 따른 AT 급전회로의 새로운 등가회로계산법(이하 “등가회로법”이하 한다)을 제시하였다. 변압기작용 Transformer Action 만을 통해 에너지를 전달하는 복권변압기와 다르게, AT는 전도 Conduction 와 변압기작용이란 두 가지 방법으로 에너지를 전달하는데, 전도는 회로를 통해서 그대로 모델링이 가능하고, 변압기작용은 1 차 권선과 2 차 권선의 Ampere-Turn이 동일하다는 것을 이용하여 1:1 이상변압기로 대체하는 것으로 모델링이 가능하다. 그리고 두 개의 회로를 결합하여 AT 모델을 완성하였다. 이 과정에서 급전계통 중 AT가 전차선회로와 급전선회로를 병렬로 연결하여 부하전류를 분담시키는 역할을 담당하고 있음을 발견하고, 이 현상을 AT의 ‘회로병렬연결효과(Circuits Parallel Connection Effect)’라고 명명하고자 한다. AT 모델링 결과를 토대로 AT 급전계통의 신규 등가회로법 NE-2를 마련하였고, PSCAD를 이용하여 NE-2의 유효성 검증결과 오차율 0.3 % 이하를 보여주어 NE-2의 우수성을 확인하였다. 등가회로법 NE-2는 실제회로를 그대로 모사하였고, 열차의 위치에 따른 전차선로임피던스를 수식으로 정확히 계산할 수 있어, AT 급전계통 설계, 연구 및 현장 문제해결 등에 유용하게 사용되기를 기대한다.
In this study, the function and role of the autotransformer among the components of the AC electric railway AT feeding system are re - examined and modeled according to the energy transfer method, and a new equivalent circuit calculation method of the AT feeding circuit is suggested. Unlike a se...
In this study, the function and role of the autotransformer among the components of the AC electric railway AT feeding system are re - examined and modeled according to the energy transfer method, and a new equivalent circuit calculation method of the AT feeding circuit is suggested. Unlike a separate - winding transformer that delivers energy only through the transformer action, autotransformer transfer energy in two ways such as conduction and transformer action. The conduction can directly be modelled by the circuit diagram, and the transformer action can be done by a 1:1 ideal transformer using the same ampere-turn rule of the primary and secondary windings. Then, the modelling of the autotransformer was completed by combining the two circuits. In this process, the autotransformer in the AT feeding system confirms the effect of sharing the load current by connecting the overhead contact line circuit and the negative feeder circuit in parallel, and this phenomenon is called the 'Circuits Parallel Connection Effect' of the autotransformer. Based on the results of the autotransformer modelling, a new equivalent circuit NE-2 of the AT feeding system is proposed. The validity of the NE-2 was verified using the PSCAD, and the error rate was 0.3 % or less. The equivalent circuit method NE-2 simulates the actual circuit as it is, and it is expected that it will be usefully used for the design, research, and field troubleshooting of the AT feed system because the total line impedance can be accurately calculated to the position of the train.
In this study, the function and role of the autotransformer among the components of the AC electric railway AT feeding system are re - examined and modeled according to the energy transfer method, and a new equivalent circuit calculation method of the AT feeding circuit is suggested. Unlike a separate - winding transformer that delivers energy only through the transformer action, autotransformer transfer energy in two ways such as conduction and transformer action. The conduction can directly be modelled by the circuit diagram, and the transformer action can be done by a 1:1 ideal transformer using the same ampere-turn rule of the primary and secondary windings. Then, the modelling of the autotransformer was completed by combining the two circuits. In this process, the autotransformer in the AT feeding system confirms the effect of sharing the load current by connecting the overhead contact line circuit and the negative feeder circuit in parallel, and this phenomenon is called the 'Circuits Parallel Connection Effect' of the autotransformer. Based on the results of the autotransformer modelling, a new equivalent circuit NE-2 of the AT feeding system is proposed. The validity of the NE-2 was verified using the PSCAD, and the error rate was 0.3 % or less. The equivalent circuit method NE-2 simulates the actual circuit as it is, and it is expected that it will be usefully used for the design, research, and field troubleshooting of the AT feed system because the total line impedance can be accurately calculated to the position of the train.
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