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문제 정의
- 시험급전계통의 EMTP 모델은 그림 11~13과 같다. 본 EMTP 시뮬레이션의 첫 번째 목적은 변전소 B와 C사이에서 지락이 발생하였을 경우 변전소 B 및 C의 지락계전기가 변전소 A 및 D의 지락계전기보다 먼저 동작하는 것을 확인하는 것이다. 이것은 변전소 B 및 C의 전류제어장치 'X, 를 통해 흐르는 지락전류가 변전소 A 및 D의 전류제어장치 'X'를 통해 흐르는 전류보다 크다는 것을 확인하는 것과 같은 의미이다.
- 이것은 변전소 B 및 C의 전류제어장치 'X, 를 통해 흐르는 지락전류가 변전소 A 및 D의 전류제어장치 'X'를 통해 흐르는 전류보다 크다는 것을 확인하는 것과 같은 의미이다. 본 시뮬레이션의 또 다른 목적은 B 혹은 C 변전소의 4개 급전 피더 중 어느 피더에서 지락사고가 발생하 였는지가 과연 #의 비교로서 가능한가의 조사이다. 그림 14의 (1)은 지락사고 모의결과 총 지락전류이고 (2), (3), (4), (5)는 각각 변전소 D, A, C, B의 전류제어장치 X 에 흐르는 전류이다.
- 본문에서는 DC 급전변전소의 모선 차동보호계전기와 과전류지 락보호계전기를 위한 알고리즘을 제시하였고 EMTP 모의를 통하여 이론적 타당성을 확인하였다. 전류제어장치 'X'를 도입함으로써 지락보호방법에 전압형인 전형적인 계전기 64P 대신에 전류형 계전기인 차동계전기, 과전류지락보 호계전기가 가능함을 알았다.
- 이 문제를 해결하기 위하여 제안되는 지락과전류 보호계전방식에서는 각 급전선의 를 비교하여 제일 큰 급전선을 지락사고급전선으로 판단한다. 본문에서는 각 알고리즘의 이론적 검토와 함께 EMTP 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 입증하였다.
- 만약 이러한 지락사고가 화재와 연관이 있을 경우 지하구간 혹은 턴넬 구간을 운행하는 열차의 승객은 매우 위험한 상황에 직면할 수 있고 또한 광범위한 구역에 전력공급이 중단됨으로써 지하철 운행에 막대한 혼란을 야 기 시키기도 한다. 본문에서는 이러한 문제점을 제거할 수 있는 DC 급전시스템의 새로운 지락보호계 전시스템 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 DC 급전변전소에서는 정류기에서 정류된 DC 전류를 우측상행선, 좌측상행선, 우측하행선, 좌측하행선 4개의 급전선을 통해 전기철도에 공급한다.
- 그러므로 지락보호계 전시스템은 모선에서의 지락사고인지 혹은 급전선에서의 지락사고인지를 분리 판별할 수 있어야 하고 또한 급전선 4개 중에서도 어느 급전선에서 사고가 났는지를 판별할 수 있어야한다. 본문에서는 정류기 모선의 보호에 모선 차동보호 계전방식을, 급전선의 보호에는 지락 과전류계전방식을 제안한다. 이러한 방법들은 접지 전력시 스템에서는 매우 전형적인 보호방식이다.
- 그림 7의 급전 회로는 회로해석의 간략화를 위하여 사고 지점으로부터 왼쪽방향의 계통만을 등가로 표시한 것이다. 여기서의 목적은 사고 지점으로부터 가까운 변전소, 즉 변전소 B로 흘러 들어 가는 지 락전류 I b7\ 사고지 짐으로부터 상대적 으 로 먼 변전소, 즉 변전소 A로 흘러들어가는 지락전류 보다 항상 크다는 것을 보여주는 것이다. 또한 부하전 류는 전류제어장치 'X'를 통해 흐르지 않으므로 생략되었다.
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