전기실 설비 구성

 

전기실 설비 구성 

 

구     분	내   용
수 전 계 통	•각 전기실의 수전계통은 2중화여 어느 한 변전소 사고시 타 변전소로부터 수전가능토록 구성
변압기BANK구성	•상시 1대 및 예비 1대를 2 BANK로 구성하여 운용
저압배전	•변압기 2차측 저압배전설비는 각 부하의 분전함까지 개별적으로 전력을 공급할 수 있도록 분기용 개폐기를 설치 •주개폐기 2차에는 변압기 사고시 전원이 자동적으로 절체되도록 ATS 설치
직류전원설비 (DC 110V)	•전기실의 각종 개폐기 등의 제어 전원용과 정거장 비상조명용으로 직류전원  설비(충전기 및 축전지) 설비를 설치
신호 및 통신 AFC용 전원	•신호전원, 통신 및 AFC용 전원은 저압배전반에서 상시 변압기 고장시 예비 변압기로 인입 선로를 자동절환할 수 있도록 ATS 설치
원방제어용 R  T  U	•전기실의 전기설비는 전력 종합사령실에서 원방감시제어되도록 하며 원방감시제어장치와 중계장치로서 각 전기실마다 RTU를 설치
설비구성	•6.6kV 수전반    : 각 4면            •6.6kV 분기반    : 2면/4면 •6.6kV 변압기반  : 2면/4면         •저압 배전반     : 2면/4면 •직류 충전기반   : 각 1면            •직류 축전지반    : 각 1면
(고가정거장/지하정거장)

 

 

정거장 주요 전기기기 형식 

수배전반 

구    분	전자식 배전반	아날로그 배전반
외 관
개    요	•전력수배전반의 CT, PT, V, A, kW등의 기존 아날로그 계측값을 디지털화하여 액정상 설정된 값에 숫자로 표기	•전력 수배전반의 CT,PT, V, A, kW 등의 계측값이 계기의 눈금에 의한 아날로그 계측값으로 측정
장    점	•설비의 유지보수 용이 •외관이 미려 •계측 판독오차가 적음 •자기진단 기능 내장 •전력제어 구성이 용이	•고장시 개별기기 교체로 유지보수비 절감 •가격 저가 •범용으로 일반업체가 제작가능
단    점	•장기적인 미세진동에 탈착 우려 •고장시 Set 교체로 경제성 불리 •가격 고가	•진동, 충격에 의한 오동작 우려 •각종 계기의 부착으로 외관이 복잡 •정밀 판독 오차가 큼 •전력제어 구성시 다량의 내부배선이 필요
선정사유	•컴퓨터 산업의 발전으로 디지털화, 영상화 등으로 빠른 속도로 다변화 되어지고 있고 미래지향적이며 컴퓨터 통신기능등 기능활용이 다양하고 시설, 유지보수가 간단한 디지털 보호 배전반으로 채택

 

 

변압기 계통 

 

정 거 장  

•변압기는 대규모 설비에서는 용도별로 구분하여 설치하는 것이 기술적 사항 또는 운용의 경제성 측면에서 바람직하나 소규모 설비는 비경제적인 요소가 많음

•전력공급의 신뢰성과 예방정비 및 보수의 편리를 위해 예비 변압기를 두어야 하므로 조명/ 동력용과 신호/통신용 변압기를 구분하게 되면 변압기 수가 지나치게 증가하여 전기실 면적 확보가 어려움 따라서 변압기는 상용과 예비용으로 구분하되 부하군 별로 구분치 않음

•고가구간의 동결방지 설비등 변압기와 지하구간 환기 및 냉동 설비용 변압기는 별도 계통을 구성하여 기동.정지시 전압변동으로 인한 정거장 설비에의 영향 배제 

 

차량기지 

•차량기지 전기설비는 정거장과 달리 비교적 규모가 크고 부하의 종류도 조명, 냉난방, 공조, 소방, 검수설비 등으로 특성이 서로 다르며 단위 기기가 큼

•변압기를 용도별로 구분 설치하여, 부하 종류별로 운용상 간섭이 없고 유지관리상 경제적

•변압기 사고에 대비하여 2차측 모선을 차단기로 연결하여 건전한 변압기에서 필요한 부하에 전원이 공급되도록 함 

 

저압 배전간선 계통

 

정 거 장 

•지하철과 같이 대규모 배전계통은 공급신뢰도 등급을 일반부하, 상시부하, 비상부하 개념으로 구분하여 배전함으로써 건설의 경제성을 추구하지만 소규모인 경전철에서는 계통이 복잡해지고 오히려 비경제적

•부하군을 조명 및 동력 부하군과 신호 및 통신부하군으로 나누어 배전반을 설치하되 동일 변압기에서 공급

•상용 변압기와 예비 변압기를 설치하여 전원공급의 신뢰성을 높이고 열차 운전과 직결되는 신호용 전원이 다른 일반 부하의 고장으로 인한 영향을 최소화 할 수 있도록 배전간선을 2회선으로 구성

•승객의 안전한 대피를 위한 비상조명은 축전기반에서 예비 전원을 공급할 수 있도록 하고 신호 기계실에는 UPS를 설치하여 무정전 전원 공급 가능 

 

차량기지 

•일반 조명부하, 동력부하, 검수부하, 신호, 통신, 전력사령실 부하로 나누어 배전 계통을 구성

•비상부하는 변압기를 복수로 연결할 수 있도록 ATS를 설치하고 특히 종합관리동은 비상 발전기를 설치하고 종합 사령실에는 UPS 설치

 

 전력공급계통 방안 선정 

구    분	제   1   안	제   2   안
계 통 도
계통요약	•TR.1과 TR.2는 각각 부하의 100%에 전력을 공급할 수 있는 용량으로 산정 •TR.1 고장시 TR.2로 절체하여 100% 부하에 전력을 공급 •조명.동력부하 계통의 사고가 신호.통신 계통으로 파급되지 않도록 인입차단기 분리	•TR.1과 TR.2는 각각 부하의 100%에 전력을 공급할 수 있는 용량으로 산정 •TR.1 또는 TR.2 고장시 Tie Breaker Close하여 정상적으로 전원 공급 •평상시에는 변압기 부하율이 낮음 •인입계통을 2호계로 구분 공급
기 술 적 적 합 성	•변압기 2차측 차단기를 조명/동력과 신호/통신으로 구분 •평상시 변압기 1대(상시용) 운전 •고압 인입계통을 2중화 •융설부하 및 환기/냉동 부하는 별도 계통구성	•고압 인입계통을 3호계로 설계 •평상시 조명/동력과 신호/통신 변압기 각각 운전(부하율 50% 미만) •융설부하 및 환기/냉동 부하는 별도 계통구성
경 제 성	•인입계통 구성비용이 경제적임 •변압기를 상시 1대만 운전함으로써 손실이 적음	•인입계통 구성 및 유지관리 비용 증대 •변압기 2대 상시운전, 부하율이 낮아 손실이 증가됨
선정사유	•경량전철 정거장은 소형으로서 적은 공간을 활용하기에 적합 •변압기 용량이 대부분 100kVA～200kVA인 소규모 설비로서 변압기를 용도별로 분리해야 할 특별한 기술적 요인이 없음 •시설비 및 유지관리비용 측면에서 경제적

 

 

주요기기 형식 요약 

명    칭	형    식	명    칭	형    식
수배전반	VCB 조합형 큐비클(옥내형)	축 전 지	무보수 밀폐형 연축전지
변 압 기	몰드 변압기	고저압 케이블	CV Cable
고압차단기	진공 차단기	전 선 관	후강전선관
저압차단기	ACB, MCCB	분 전 함	철제, 전면 스테인레스 스틸
계기용변성기	몰  드  형	형광등, 안정기	삼파장 32W, 전자식

 

 

 

 

배관 배선의 설치방식 선정 

구 성 방 식		적    용    대    상
Cable Tray	설치방식	•전기실에서부터 대합실 및 승강장의 주요 간선경로는 Cable Tray 배선
	규격산정	•배선되는 케이블의 외경을 총합한 수치에 여유율 50%를 고려산정  (전기설비 기술기준 제213조의 2 준용)
전선관	설치방식	•각 층간 입상되는 부분과 케이블 Tray에서 분전반구간은 전선관 배관
	규격산정	•수용되는 전선 단면적의 총합이 전선관내 단면적의 32% 이내로 산정

 

 

 

케이블의 선정 

구    분		기존 경전철 설계	개  선  안	비    고
환 기 배 연	환 기	CV	F-CV	전기설비 기술기준 제 213조 2
	배 연	없음	FR-8	소방기술기준 120조
조 명	일 반	CV	F-CV	전기설비 기술기준 제 213조 2
	비 상	HIV	FR-8	소방기술기준 108조
콘센트		일반 : IV	일반 : F-CV 비상 : FR-8	소방기술기준 137조
소 방 설 비	동 력	HIV 또는 FR-8	FR-8	소방기술기준 10조2 (옥내 소화전)
	제 어	언급 없음	FR-3, FR-CVVS	소방기술기준 90조 (자동화재 탐지)
[주] 1. 일반케이블은 케이블트레이내 포설기준이며, 전선관내 포설시에는 CV케이블을 적용함. 2. 전기설비기술기준[산업자원부 고시 제 2001-126호 (2001. 12. 19)] 제 213조의 2 참조

 

 

변 압 기 

구    분		MOLD 변압기	유 입 변 압 기	건식변압기
외 관
특         징	연 소 성	난 연 성	가 연 성	난 연 성
	내흡수성	보    통	금속용기 수용 우수함	노출 흡수됨
	내오손성	우 수 함	우 수 함	오손되기 쉬움
	단락강도	보    통	강    함	보    통
	과부하내량	150% 15분	150% 15분	150% 10분
	냉각효과	보    통	우 수 함	보    통
	설치면적	중	대	중
	중    량	중	대	중
	보    수	•먼지 제거	•절연유의 점검	•정지후재운전시건조요,먼지제거
	소    음	중	소	대
	손    실	중	중	대
장    점		•난연성이므로 재해시유리 •내흡수성, 내오손성우수 •설치면적이 작음	•내흡수성, 내오손성이 건식에 비해 우수함 •소음이 적음 •가격 저렴	•난연성이므로 재해시유리
단    점		•소음이 유입보다 큼 •가격 고가	•가연성 위험이 있음 •설치 면적이 크고 중량이 크다	•흡수 및 오손되기 쉬움 •정지후 재운전시 건조작업 요구됨 •종합손실이 가장 큼 •가격이 유입식에 비해 고가
선정사유		•Mold 변압기가 타 변압기에 비해서 가격이 다소 비싼편이나 협소하고 복잡한 공간에서 화재의 위험이 적고, 설치 면적이 작으며 절연유교체 등이 불필요하므로 Mold 변압기를 채택