직류변전설비
직류변전설비
변전소(SS), 급전구분소(SP), 급전타이포스트(TP), 변전소 내에 설치되는 모든 기기는 큐비클에 수납함을 원칙으로 한다.
수전서립, 변성설비, 고압배전설비, 소내전원설비, 전압강하를 경감시키는 목적으로 구분소(SP), 와 급전타이포스트(TP)
1. 전철변전소(SS)
한국전력공사 또는 인접 변전소에서 수전한 교류 3상 22.9(KV) 용의 전원을 전기차에 공급전원에 적합한 형태로 변환시켜 공급하는 역할.
수전, 전압, 교직변환, 급전을 기능적으로 행하는 역할을 하는 설비
1) 수전설비
송전선로에서 특별고압의 전원을 수전하기 위한 설비
교류차단기(52R), 단로기(89R), 계기용변류기(CT), 계기용변압기(PT), MOF, 수전모선(Bus), 보호계전기 등으로 구성
① 52R – 수전선로의 부하전류 개폐와 단락 또는 지락 등의 사고전류를 차단
② 89R – 주회로를 구분하기 위하여 사용. 통상 차단기와 조합하여 사용된다.
③ 변류기 – 회로의 단락사고 또는 지락사고 검출
④ MOF – 수전전력을 계측하기 위하여 특별고압의 주회로 전압 및 전류를 전력량계에 적합한 전압, 전류로 변환하는 역할
⑤ 수전모선 – 수전선로가 2회선 이상이거나 부하선로가 2회선 이상인 경으 이들 회선간을 연결하는 역할
⑥ 보호계전기 – 과전류, 주회로의 단락사고 또는 지락 사고에 의한 변전소 설비의 손상을 방지하고 전원계통의 영향을 방지하기 위하여 설치
2) 변성설비
정류기용 변압기(SRTr), 실리콘정류기(SR), 교류차단기(52), 직류고속도차단기(54), 변류기(GT), 보호계전기 등으로 구성
① 정류기용 변압기(SRTr) - 수전받은 특별고압을 정류기에서 필요로 하는 적합한 전압(약AC1,200(V)으로 변환하는 역할
② 실리콘정류기(SR) -정류기용 변압기에서 발생하는 교류(3상 1,200V) 전기를 직류(1,500V) 전기로 바꾸어 주는 역할
③ 교류차단기(52) - 정류기용 변압기의 1차측(전원측)에 설치하는 것으로 부하전류를 개폐하고 사고전류를 차단하여 변성기 설비를 보호하는 역할
④ 직류고속도 차단기(54) _ 실리콘정류기의 직류측에 설치하는 것으로 부하전류를 개폐하고 사고전류를 차단하여 변성기 설비를 보호하는 역할
⑤ 보호계전기 – 수전 모선측에 과전류계전기(51)정류기 전극측에 역류개전기와 직류과전류계전기가 설치
㉠ 교류과전류계전기(51) - 과부하 또는 단락사고 검출
㉡ 온도계전기(26) - 정류기용 변압기 또는 정류기의 과열검출
㉢ 역류계전기(32) - 실리콘정류기의 내부단락사고 검출
㉣ 접지계전기(64) - 정류기함 접지 또는 내부접촉 검출
㉤ 직류과전류계전기(76T) - 정류기 정귺측에 설치하며 직류과전류를 검출
3) 급전설비
변압기 설비에서 변성된 직류(1,500V)를 전기차에 공급하기 위한 설비
① 직류고속도차단기(54F) - 부하선로를 개폐하고 부하측 단락사고시 전류를 차단하여 급전설비나 전기차를 보호한다.(삽입형)
② 직류변류기(DCCT)와 분류기(SHVNT) - 직류부하전류를 계측하거나 부하회로의 사고전류를 보호계전기에 적합한 전류로 변환하는 역할
③ 피뢰기 – 선로측의 이상전압(뇌)이 변전소에 침입하는 것을 막는역할
과부하나 지락사고시 급전회로의 전압강하를 감지하여 동작하는 80(F)와 80(A)계전기
④ 80F – 병렬급전하는 변전소의 급전분기선용 단로기 2차측에 접속되어 있으며 전차선의 병렬급전하는 중간지점(mid point)에는 80(A) 계전기가 설치되어 전차선의 전압이 90(V) 이하로 되었을 때 동작한다.
⑤ 직류고압지락계전기(64P) - 급전구간에 직류고압의 지락사고 검출
⑥ 직류부족전압계전기(80F, 80A) - 전차선의 단락사고시 발생하는 전압강하를 감지해서 전차선 전압이 900(V) 이하가 되면 동작
⑦ 직류과전류계전기(76F, 176F) - 급전회로의 과전류(순시, 한시)검출
한쪽 변전소에서 사고를 검출하면 다른쪽 변전소의 차단기에 차단지점을 보내 동일급전구간의 사고전류를 완전히 차단하는데, 이와 같이 차단지령을 전송하기 위한 관리를 연락차단장치라 한다.
4) 고압배전설비
① 수전모선으로부터 변성설비와 병렬로 분기되는 곳으로부터 고배선로와 접속되는 부분
② 교류차단기, 단로기, 고배용변압기 등과 이에 부속되는 보호장치 등으로 구성
③ 보호계전기로는 과전류, 접지, 부족전압계전기 등이 있다.
5) 소내전원설비
① 고압배전설비의 고배단로기 2차측에서 분기된 소내전원 공급설비
소내변압기 1, 2호, 자동절체스위치(ATS), 충전기, 축전지 등
② 변전소 내 차단기 등의 투, 개방전원, 각종 계전기 동작전원, 각종제어전원, 변전소내의 조명, 환기, 전열기 등의 일반 부하에 전원을 공급하여 주는 것
2. 구분소(SP)
본선과지선이 분기되는 곳에 설치하는 설비
사고구간을 한정구분하고 사고시나 작업시에는 정전구간을 단축하게 하는 역할
3. 급전타이포스트(TP)
본선구간에서 전차선을 병렬 급전 할수 없는 단말 부분의 상선과 하선을 차단기를 통하여 접속 할수 있도록 하는 설비
4. 정류포스트(RP)
급전구간의 레일과 대지간의 누설전류를 경감할 목적으로 설치하는 것.
고신뢰도가 요구된다.
5. 고속도차단기
고장전류의 검출부분과 전류를 차단하는 차단부분을 동시에 갖고 있다.
6. 정류기
1) 정류용 다이오드
P형을 양극, N형을 음그이라고 하며 변한전류는 P형에서 N형으로 전류가 흐른다는 것을 의미
2) 3상전파정류방식
계기형변압기 직류측 전선이 △결선된 것을 사용하고 있으므로 3각3상 전파 브리지 방식이라고도 한다.
3) 소자구성
수개의 정류소자가 직, 병렬로 접속하여 구성
7. 보호계전기
1) 직류과전류계전기
피더측에 설치
직류회로에 과대전류가 흐를때에 차단기를 차단하여 정류기 및 급전회로를 보호하는 목적
① 76T(정극용)
역기전력을 발생하여 보상
② 176T(Feeder용 한시)
타이머계전기(176FT)를 사용한 것. 차단기를 트립
③ 76F(Feeder용 순시)
차단기 몸체에 설치되어 있는 것으로 단락전류가 흐를 때 차단기 스스로 차단이 행하여지는 순시계전기
2) 역류계전기
실리콘 정류기의 보호계전기로서 정류기의 정극과 직류1,500(V) 모선 사이에 설치
정류기에 유입되는 전류를 감지하여 동작하고 차단기를 차단하여 기기 및 계통을 보호 극성코일에 의해 자화.
차단기 몸체에 설치된 역류계전기가 동작하면 차단기(52, 54, 54F)를 트립시키고 쇄정해서 차단기의 투입을 방지
3) 직류부족전압계전기(80F, 80A)
전차선 1개 급전구간 양단(급전차단기 선로측)에 80F, 전차선의 중간지점(mid point)에 80A를 설치, 전압이 900((V) 이하로 되면 사고로 판단하여 동작
전차선의 단락사고시 발생하는 전압강하를 감지하며 회로를 보호하고 사고가 파급되는 것을 방지. 미드포인트 릴레이(80A)가 동작 연락차단.