변전소의 배치에 있어 위치와 간격을 결정하는데 고려할 사항

변전소의 배치에 있어 위치와 간격을 결정하는데 고려할 사항

 

 

1. 서론

변전소의 배치는 철도의 종류, 전기 방식, 전기차 출력, 선로 조건, 운전 상황 등에 따라서 서로 다르지만 일반적으로는 다음의 조건을 만족하도록 위치, 간격을 선정 하여야 한다.

① 변전소의 기기 용량이나 전차 선로의 전류 용량은 전기차 부하에 충분히 견딜 것.

② 전압 강하가 열차 운전에 지장을 주지 않을 것.

③ 급전 회로에 단락 사고 등이 발생한 경우 신속, 확실하게 검출하여 차단 가능 할 것.

 

2. 변전소의 위치

변전소의 위치를 선정하는데 있어 고려해야 할 필수 조건은 다음과 같다.

① 급전 구간 내의 부하 중심에 가능한 한 근접할 것

② 적합한 전원이 가깝게 있고 동시에 소요 변전소 간격을 유지 가능하고 전압 강하의 지장이 없을 것

③ 기기의 운반이 편리할 것

④ 지반이 견고하여 수해나 토사 유입 등의 우려가 없을 것

⑤ 필요에 따라 양질의 기기 냉각수를 얻을 수 있을 것

⑥ 토지 비용이 저렴하고 향후 증설 등을 할 때에도 부지의 여유를 취할 수 있을 것

⑦ 인근 지역에 대해서 소음 등의 영향이 작을것

⑧ 화학 공장 배기 가스 염진해 등의 영향이 적을 것

⑨ 교류 구간에서는 변전소 직전에 설치하는 무가압 섹션으로 인해 전기차 운전 조작상에 지장이 없을 것

 

 

3. 변전소의 간격

변전소의 간격을 결정하는 최대의 조건은 전압 강하가 허용 범위 내에 있어야 한다는 점이다. 이 때문에 변전소 간격을 짧게 하는 것이 바람직하나 이럴 경우 변전소 수가 증가한다. 변전소의 간격과 수는 변전소나 전차 선로의 건설비, 변전소의 운전 보수 등의 유지비, 전력 손실 등을 종합적으로 비교 검토하여 가장 경제적으로 되도록 선정하여야 하며, 변전소 간격을 단축 하였을 경우 다음과 같은 장, 단점이 있다.

 

1) 장점

① 전압 강하, 전력 손실이 작게 된다.

② 동일 전압 강하로 하면 전차 선로의 전류 용량은 작게 되고 건설비는 감소 한다.

③ 귀선의 누설 전류가 감소한다.

④ 급전 회로의 보호도 일반적으로 용이하게 된다.

 

2)단점

① 변전소의 수가 증가하므로 건설비가 크다.

② 변전소의 효율이 저하하고 손실도 증가함과 동시에 보수나 운전 등의 경비도 증가 한다.

③ 유인식에서는 보수 요원의 인건비도 증가 한다.

 

4. 결론

변전소의 위치를 선정할 때에는 가능한 한 부하 중심에 설치하여야 하며, 변전소 간격을 결정하는 최대의 조건은 전압 강하가 허용 범위 내에 있어야 한다는 점이다. 교류 전철 변전소에서 BT 변전소의 간격은 약 30~40[km]간격이며, AT방식의 변전소 간격은 약 80~100〔km〕간격으로 설치한다.

직류 변전소의 경우 DC 1,500〔V〕방식은 4~6〔km〕간격, 제 3궤조 방식인 DC600〔V〕의 경우 2.5~3

[km]간격으로 시설한다.