KR20120062977A - 교류 전기철도의 ａｔ 급전계통의 병렬급전소에 보호방향을 외부로 향한 거리계전기를 설치한 계통 보호시스템 - Google Patents

교류 전기철도의 ａｔ 급전계통의 병렬급전소에 보호방향을 외부로 향한 거리계전기를 설치한 계통 보호시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20120062977A
KR20120062977A KR1020100123936A KR20100123936A KR20120062977A KR 20120062977 A KR20120062977 A KR 20120062977A KR 1020100123936 A KR1020100123936 A KR 1020100123936A KR 20100123936 A KR20100123936 A KR 20100123936A KR 20120062977 A KR20120062977 A KR 20120062977A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
feed
parallel
protection
line
distance
Prior art date
Application number
KR1020100123936A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101172754B1 (ko
Inventor
김영섭
김영민
김정철
Original Assignee
김영섭
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김영섭 filed Critical 김영섭
Priority to KR1020100123936A priority Critical patent/KR101172754B1/ko
Publication of KR20120062977A publication Critical patent/KR20120062977A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101172754B1 publication Critical patent/KR101172754B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/081—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current and depending on the direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M3/00—Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
    • B60M3/04—Arrangements for cutting in and out of individual track sections
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/16—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by abnormal ratio of voltage and current, e.g. distance relay
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/093—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current with timing means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 교류 전기철도의 AT 급전계통의 병렬 급전계통 보호 시스템은 적어도 하나의 변전소(SS1), 병렬급전소(PP1) 및 급전구분소(SP)를 구비하며, 상기 병렬급전소는 전기철도의 상하행 전차선 사이에 연결된 제1 단권변압기(AT3), 상하행 전차선 사이의 연결을 각각 차단하는 제1, 2 차단기(52C, 52D), 상기 제1, 2 차단기에 각각 직렬로 연결된 제1, 2 변류기(CT1, CT2), 상기 제1, 2 변류기에 각각 연결된 제1, 2 거리계전기(c, d), 1차 측은 상기 제1, 2 변류기 사이에 연결되며 2차 측은 상기 제1, 2 거리계전기 사이에 연결된 계기용변압기(PT)를 포함하여 구성되고, 상기 제1, 2 거리계전기의 보호방향은 각 거리계전기가 결선된 지점으로부터 거리계전기의 외부, 즉 인접한 전차선을 향하는 방향이다.

Description

교류 전기철도의 ＡＴ 급전계통의 병렬급전소에 보호방향을 외부로 향한 거리계전기를 설치한 계통 보호시스템{Selective Protecting System for Parallel Power Supply System of AT system of Electric Railway}
본 발명은 전기철도의 급전계통의 보호시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 교류급전계통의 AT급전계통에서 고장지점의 위치에 따라 고장 지점에 공급하는 전력을 선택 차단하여 건전선로의 운행을 계속하도록 하는 교류전기 철도의 병렬 급전계통 보호 시스템에 관한 것이다.
우리나라의 재래식 일반 철도는 일본 철도의 급전 방식인 분리 급전을 적용하고 있으나 고속 전기철도에서는 2000년대 초 유럽으로부터 프랑스 국유철도(SNCF)의 급전방식인 병렬급전 방식을 새롭게 급전방식으로 채택하였다. 하지만 우리나라 경부고속전철에 적용된 병렬 급전 방식은 유럽식 병렬급전방식에 일본식 전원공급 방식을 혼합한 형태로 되어 고속전철을 완전하게 보호함에 있어서 여러 가지 문제점이 있었다.
도1을 도2와 함께 참조하면, 예를 들어 도1의 F1 지점에 전차선이 끊어지거나 전차선이 터널에 달린 고드름에 닿는 등 지락사고가 발생한 경우, 고장 점 F1 에는 인접한 변전소로부터 고장 전류 I1이 같은 선로를 경유하여 흘러들어 오고 이 고장전류로 인하여 변전소의 거리계전기 a가 동작하여 차단기 52A를 작동시킨다. 차단기 52A가 작동하면 변전소에서 상행선으로 공급되는 전류가 차단되나 차단기 52A를 차단시키더라도 상하행선이 연결된 병렬급전소(PP1: Parallel Post)를 통해 하행선에서 흘러들어오는 고장 전류 I1'가 차단되지 못하므로 하행선 거리 계전기 b가 동작하고 이에 연계되어 주차단기인 차단기 52B도 동작하게 되어 결국 상하행선에 공급되는 모든 전류가 동시에 차단되어 계통 전체가 정전이 되게 된다. 또한 고장 지점이 선로인지 단권변압기인지 판별할 수 없이 계통 전체가 정전됨으로써 급전 구분소 PP1 및 PP2에 설치되어 있는 모든 병렬회로용 차단기 52C 내지 52F도 저전압계전기(27)에 의해 차단되므로 서 계통내의 차단기가 모두 차단되고 급전구분소(SP)내의 차단기 52G 및 52H도 저전압계전기(27)에 의해 차단된다.
그 후 전철을 재운영하기 위해 주차단기인 52A와 52B를 각각 재투입하면 고장 지점인 F1이 있는 상행선에 전기를 공급하는 차단기 52A는 거리 계전기 a의 동작으로 투입되지 않음으로써 비로소 상행선 선로의 고장임을 알 수 있게 된다. 따라서 하행선 주차단기 52B, 하행선 쪽 단권변압기의 차단기인 52D, 52F, 52H만을 재투입하여 하행선만을 운전하고, 상행선 상에서 고장 점을 찾아 제거하는 매우 복잡한 과정을 거치게 되는 문제점이 있다.
또한 전차선의 전압강하를 방지하고 정상적인 전압을 유지하기 위해 설치한 단권변압기에 고장이 발생한 경우 예를 들어 제2 병렬급전소(PP2)에 설치되어 있는 단권변압기 AT5 고장 시 변압기의 고장을 대비하여 병렬로 결선되어 있는 예비 변압기 AT6이 있음에도 불구하고 단권변압기의 고장을 감지, 보호할 수 있는 계전기가 없어 도3과 같이 상행선에 고장전류 I1 및 하행선에 I2가 병렬선을 통하여 흘러 선로 고장과 동일하게 변전소 주차단기 52A 및 52B가 차단되어 전 계통의 모든 차단기가 동작하여 계통 전체가 완전 정전된다.
이 때 선로 고장 때와 달리 병렬급전소의 병렬 차단기 52C, 52D, 52E, 52F 및 급전구분소의 차단기 52G 및 52H가 개방되어 있으므로 변전소의 주차단기 52A 및 52B는 이상 없이 투입되나 병렬용 차단기를 투입하면 고장 AT5의 차단기인 52D를 투입하는 순간 거리계전기 a 및 b가 동작하여 선로 고장과 같은 이유로 전계통의 차단기가 모두 개방되어 정전됨으로써 비로소 고장 단권변압기를 특정할 수 있게 된다.
위와 같이 현재 사용되고 있는 전기철도의 병렬급전 시스템은 고장지점이 선로인지 또는 단권변압기인지 여부에 상관없이 계통 전체가 정전이 되며, 고장 확률이 가장 높은 단권변압기의 경우 예비 단권변압기가 구비되어 있음에도 불구하고 계통 전체가 2차에 걸쳐 정전되는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점들로 인하여 고장을 찾고 이를 복구하여 운행을 재개하는데 많은 수순의 조작이 소요된다.
또한 상행선과 하행선 중 어느 선로의 고장인지, 단권변압기 중 어느 변압기의 고장인지를 확인하기 위해 고장전류를 투입 차단하는 차단기의 개폐조작을 여러 번 반복하여야 하므로 차단기의 부품의 소모가 심하여져 그 유지보수에 많은 경비와 시간이 소요된다.
또한 전체 계통에서 어느 지점에 고장이 발생한 것인지를 확인하기 위해 큰 시설비를 필요로 하는 고장점 표정 장치를 설치하여야 하는 문제점이 있다.
이에 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 선로 고장의 경우 선로만을 선택 차단하고 반대 방향으로 운행되고 있는 건전선로의 운행은 계속할 수 있도록 하고, 또 고장 확률이 가장 높은 단권변압기 고장의 경우에는 고장이 발생한 단권변압기만을 선택 제거함으로서 전 계통 무정전 운행이 가능하고 동시에 기존의 전차선을 무리 없이 개조할 수 있는 새로운 형태의 전기철도의 병렬 급전계통 보호 시스템을 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 교류 AT방식 전기철도의 병렬 급전계통에 보다 완벽한 보호시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 선로사고 및 단권변압기 고장보호에 취약한 종래의 우리나라 전기철도 병렬급전 시스템을 용이하게 개량할 수 있는 전기철도의 새로운 병렬급전계통 보호시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 한 방향의 전차선로에 단선 또는 지락과 같은 사고가 발생하는 경우 사고 선로만을 선택 차단하고 사고가 발생하지 않은 반대 방향으로 운행되는 건전한 전차선은 정전 없이 운행이 가능한 전기철도의 병렬 급전계통 보호시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 병렬급전소 또는 급전구분소의 단권변압기에 고장이 발생하는 경우 IEC에 규정되어 있는 5분간 인가가 허용되는 최저 급전전압이 유지되는 동안 고장 단권변압기만을 계통으로부터 차단 분리하고 예비로 같은 병렬급전소내에 설치되어 있는 예비 단권변압기로 교체토록 함으로서 상하행 전차선의 정전 없이 전철의 양방향 운행이 가능한 전기철도의 병렬 급전계통 보호 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고장 점 각각의 위치에 따라 선택 차단함으로써 고장 점 양단 거리계전기 자체의 거리 표정만으로도 고장 위치의 대략적인 파악이 가능하며 특히 단권변압기에 대한 보호는 고장전류가 흐르는 방향이 설치된 거리계전기의 보호방향과 반대가 됨으로 거리계전기가 역방향 특성으로 동작하여 보호하게 되어 있어 거리계전기의 설치 위치를 알고 있음으로 고장 AT는 자동적으로 파악될 수 있는 등의 많은 장점을 가진 전기철도의 병렬 급전계통 보호시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고장 지점을 찾기 위해 종래 요구되었던 고장전류를 투입 차단하는 차단기의 개폐를 필요로 하지 않게 되어 주전류 통전기기 즉 전원인 Scott결선변압기, 차단기, 변류기(CT) 및 단권변압기(AT)등에 고장보호를 위한 첫 차단이외의 고장전류의 투입 차단에 의한 추가적인 충격을 가하지 않아 이들 기기의 손실이 훨씬 감소됨으로 이들 기기에 대한 유지보수에 필요한 경비와 시간을 대폭 감축시킬 수 있는 전기철도의 병렬 급전계통 보호시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 이하 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 교류 전기철도 병렬급전계통 보호시스템은 적어도 하나의 변전소(SS), 하나 이상의 병렬급전소(PP) 및 하나의 급전구분소(SP)로 구성된다.
이러한 전기철도의 급전계통 보호시스템에 있어서, 본 발명의 제1 병렬급전소(PP1)에는, 전기철도의 상하행 전차선 사이에 연결된 2개의 단권변압기(AT3 및 AT4), 상기 단권변압기와 연결되고 또 상하행 전차선 사이를 직렬로 연결하는 제3, 4 차단기(52C, 52D), 상기 제3 차단기(52C)와 제4차단기(52D) 사이에 제3, 4 변류기(CT3, CT4)를 장비하며, 이들 중 제3변류기(CT3)에는 보호방향이 인접한 전차선인 상행전차선을 향하는 거리계전기 c를 설치하며, 제4 변류기(CT4)에는 보호 방향이 인접한 전차선인 하행선을 향하는 거리 계전기 d를 설치하고 이들 거리계전기에 각각 전압을 공급하는 공용의 계기용변압기(PT)가 설치되며 동시에 상기 차단기(52C 및 52D)를 작동시키는 저전압계전기(27)가 설치된다.
또 다른 병렬급전소(PP2)의 경우에는, 전기철도의 상하행 전차선 사이에 연결된 2개의 단권변압기(AT5 및 AT6), 상기 단권변압기와 연결되고 또 상하행 전차선 사이를 직렬로 연결하는 제5, 6 차단기(52E, 52F), 상기 제5 차단기(52E)와 제6차단기(52F) 사이에 제5, 6 변류기(CT5, CT6)를 장비하며, 이들 중 제5 변류기(CT5)에는 보호방향이 인접한 전차선인 상행전차선을 향하는 거리계전기 e를 설치하며, 제6 변류기(CT6)에는 보호 방향이 인접한 전차선인 하행선을 향하는 거리계전기 f를 설치하고 이들 각계전기에 전압을 공급하는 공용의 계기용변압기(PT)가 설치되며 동시에 상기 차단기(52C 및 52D)를 작동시키는 저전압계전기(27)가 설치된다.
제1 병렬급전소(PP1)내에 설치되어 있는 c 및 d 등 거리계전기는 단권변압기의 연결점을 중심으로 외부로 향하는 서로 반대방향의 보호방향을 가지며 고장전류 감지 시 상기 제3 거리계전기(c)는 제3 차단기(52C)를, 또 제4 거리계전기(d)는 제4 차단기(52D)를 작동시키고, 다른 병렬급전소인 PP2는 PP1과 같은 모양으로 결선되어 있는 상기 제5, 6 변류기(CT5 및 CT6)에 각각 연결되고 외부로 향하는 서로 반대방향의 보호방향을 가지는 제5, 6 거리계전기(e, f)는 고장전류 감지 시 상기 제5 차단기(52E)와 제6차단기(52F)를 작동시킨다. 이들 병렬급전소는 각각 이들 차단기, 상기 제3, 4 거리 계전기(c 및 d) 및 상기 제5, 6 거리계전기(e 및 f)에 전압을 공급하는 각각의 계기용변압기(PT)를 포함하여 이루어지고, 상기 제3 내지 제6 거리계전기의 보호방향은 병렬급전소로부터 외부를 향하는 방향인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 급전구분소(SP)는 연결이 끊어진 상하행 전차선 부분(NS- neutral section)의 좌우로 연장 급전을 위한 중앙 차단기(52Z)로 연결된 2개의 섹션이 대칭적으로 위치하고 하나의 섹션은, 전기철도의 상하행 전차선 사이에 연결된 단권변압기(AT7)를 구비하고 때에 따라 예비 단권변압기 AT8을 구비할 수 있으며, 상기 단권변압기(AT7)와 상하행 전차선 사이의 연결을 각각 차단하는 직렬로 연결된 제7, 8 차단기(52G, 52H), 상행 전차선에 연결된 제7 차단기(52G)와 직렬로 연결된 제7 변류기(CT7)와 하행 전차선에 연결된 제8 차단기(52H)와 직열로 연결된 제8 변류기(CT8), 상기 제7, 8 변류기에 각각 연결되어 있고, 급전구분소로부터 외부를 향하는 보호방향을 가지며 인접한 전차선과 단권변압기 AT의 고장을 감지하고 고장 전류 감지 시 상기 연장 급전용 중앙 차단기(52Z)와 상기 제7 차단기(52G) 또는 제8 차단기(52H)를 작동시키는 제7, 8 거리 계전기(g, h), 및 상기 제7, 8 거리 계전기에 전압 요소를 공급하는 계기용변압기(PT)로 구성되며 동시에 상기 차단기(52Z, 52G 및 52H)를 작동시키는 저전압계전기(27)가 설치하는 것도 병렬급전소와 같다.
본 발명의 변전소는 상하행 전차선으로 연결되는 연결선 각각에, 전차선으로의 전기 공급을 차단하는 변전소 제1, 2 주차단기(52A; 52B), 제1, 2 변류기(CT1; CT2), 단권변압기(AT1; AT2), 상기 변류기에 연결되어 있고 변전소로부터 외부인 전차선 방향을 보호방향을 가지며 고장전류 감지 시 상기 변전소 제1, 2 주차단기(52A; 52B)를 차단하는 거리 계전기 a 및 b와 이들 거리계전기에 전압을 공급하는 각상 1개씩의 2개의 계기용변압기(PT)를 구비하고 동시에 상기 차단기(52A 및 52B)를 작동시키는 저전압계전기(27)가 설치된다.
본 발명에서의 거리계전기(a~h)는 보호방향에 있어서 서로 이웃하는 변전소(SS), 병렬급전소(PP) 또는 급전구분소(SP) 사이 및 자신이 속하는 병렬급전소 또는 급전구분소 내부(Zone 1)에서 고장전류가 흐를 경우 제1 작동시간에 동작하고, 이를 벗어난 동일 전차선(Zone 2)에서 고장전류가 흐를 경우 상기 제1 작동시간 보다 긴 제2 작동시간에 동작하고, 변전소의 거리계전기(a, b)는 반대 전차선에 고장전류가 상기 제1, 2 작동시간이 경과한 후에도 계속하여 흐를 경우 상기 제2 작동시간 보다 긴 제3 작동시간에 동작하도록 하여, 사고 위치에 따라 동작시간에 시차를 주어 선택적으로 차단하게 할 뿐만 아니라 고장이 지속되는 경우 시스템의 후비 보호 기능도 가지도록 구성한다.
이 때 제1 내지 제3 작동시간은 각각 차단기 동작시간 이상의 시간차를 가지도록하며 모든 병렬급전소에는 단권변압기(예 AT3)의 고장의 경우 교체할 수 있는 예비 단권변압기(AT4)를 병렬로 구비하고 있다.
이하 본 발명의 구체적 내용을 하기에 상세히 설명한다.
본 발명은 전차선고장의 경우 사고가 발생한 선로를 선택 차단함으로서 건전한 반대쪽 방향의 전차선로는 정전 없이 전철의 운행이 가능하고, 병렬급전소 또는 급전구분소의 단권변압기 고장의 경우 고장이 발생한 단권변압기만을 선택 차단하여 제거하고 예비 단권변압기를 교체 투입함으로서 상하행 전차선이 정전 없이 전철의 양방향 운행이 가능하며, 동시에 전차선 고장 시 고장 점 전후에 있는 거리계전기가 동시에 동작하기 때문에 고장 점 전후에 동작한 거리계전기가 양방향에서 표정한 거리로 고장 점의 위치를 추정할 수 있고, 또 단권변압기 고장 시에는 단권변압기를 보호하는 거리계전기가 역방향의 Back reach가 동작함으로서 쉽게 고장 위치를 추적할 수 있게 해주는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 선로사고 및 단권변압기 고장에 취약한 종래 전기철도 병렬급전 시스템을 용이하게 개량할 수 있는 전기철도의 병렬급전계통 보호시스템을 제공한다.
제1도는 종래 경부고속전철에 적용된 병렬 급전시스템의 개략도이다.
제2도는 종래 경부고속전철의 전차선 고장시의 고장전류의 흐름도이다.
제3도는 종래 경부고속전철의 단권변압기 고장시의 고장전류의 흐름도이다.
제4도는 본 발명에 따른 병렬급전계통의 보호 계통도이다.
제5a도는 본 발명에 따른 상행선 전차선 고장시의 보호 개략도이다.
제5b도는 본 발명에 따른 하행선 전차선 고장시의 보호 개략도이다.
제6도는 본 발명에 따른 병렬급전계통의 보호계통의 결선도이다.
제7도는 본 발명에 따른 병렬급전소(PP)의 개략도이다.
제8도는 본 발명에 따른 급전구분소(SP)의 개략도이다.
제9도는 본 발명에 따른 AT 고장시의 보호 개략도이다.
본 발명에 따른 전기철도 병렬 급전계통 보호시스템은 이미 운행 중인 기존의 선로에 대하여서도 병렬급전소(PP)에 변류기와 거리계전기 등 극히 일부의 시설을 추가 설치하고 보호계전기의 보호방향 및 시차를 조정하여 정정하므로 서 상하행 전차선 중 어느 한쪽 전차선에 고장이 발생한 경우라도, 고장이 발생한 전차선만을 선택 차단하여 정전시키고 반대 방향으로 운행되는 전차선로는 정상 운전이 계속될 수 있도록 하며, 병렬급전소(PP) 및 급전구분소(SP)의 단권변압기 고장 시에는 전기차가 운전을 계속할 수 있는 최저전압을 인가하는 단시간(IEC 규정에 따른 5분) 동안에 고장 단권변압기를 선택 차단하고 예비 단권변압기를 교체 투입함으로서 상하행 전차선은 정전 없이 전철의 운행이 계속되도록 하는 급전계통 보호시스템을 제공하고자 한다.
이를 위해 본 발명에 따른 급전계통 보호시스템에서는 도4에 도시된 바와 같이 병렬급전소(PP1)는 전기철도의 상하행 전차선 사이에 연결된 단권변압기 AT3 및 AT3의 고장 시 바로 교체 투입할 수 있도록 병렬로 연결된 예비 단권변압기 AT4, 상기 단권변압기와 상하행 전차선 사이의 연결을 각각 차단하는 제3차단기(52C), 제4 차단기(52D), 상기 제3 차단기(52C)와 상기 제4 차단기(52D) 사이에 각각 제3 변류기(CT3) 및 제4 변류기(CT4)를 장비하며 또 상기 제3 내지 제4 변류기에 각각 연결된 제3, 4 거리계전기(c 및 d)와 이들 거리계전기에 전압을 공급하는 공용하는 1대의 계기용변압기를 포함하여 이루어지며 동시에 상기 차단기(52A 및 52B)를 작동시키는 저전압계전기(27)가 설치된다.
기존 경부 고속전철 병렬급전소의 개조는 병렬급전소 PP1에는 변류기 CT3 및 CT4와 거리계전기 c와 d를 보호방향이 외부방향인 상하행 전차선 쪽으로 향하도록 추가로 설치하고 2대가 설치되어 있는 기존의 계기용변압기 중 1대를 전용하는 것으로 지극히 간단하다. PP2의 개조도 같다.
병렬급전소에 설치된 제3 내지 제6 거리계전기 c~f는 도4에 실선 화살표로 표시한 바와 같이 병렬급전소로부터 외부를 향하는 계전기 보호방향을 갖도록 한다. 즉 상행선 전차선의 F2점에서 고장이 발생하면 도5a에 도시된 바와 같이 고장 점 왼쪽 즉 전원 측에서는 변전소(SS1)에서 고장전류 I1이 또 병렬급전소 PP1에서는 I2의 전류가 고장 점 F2을 향하여 흘러 Ia=I1+I2의 전류가 흐르고 고장 점 오른쪽 즉 병렬급전소 PP2에서는 I3의 전류가 또 급전구분소(SP)에서는 I4의 전류가 흘러 Ib=I3+I4의 전류가 고장 점 F2을 향하여 흐르게 됨으로 거리계전기 a, c, e, g는 고장 전류의 흐르는 방향이 거리계전기의 보호방향과 일치함으로 각각 동작하여 관련 차단기 52A, 52C, 52E 및 52G에 차단신호를 송출 이들 차단기를 차단시킴으로 상행선을 전원으로부터 완전 분리차단 하는데 반대로 건전선로인 하행선로 쪽을 보호방향으로 설치되어 있는 거리계전기 b, d, f 및 h는 고장전류의 흐르는 방향이 거리계전기의 보호방향과 반대임으로 동작하지 않으며 따라서 운전을 계속하게 된다.
또 하행선 전차선의 F5점에서 고장이 발생한 경우를 예로 들면 도5b에서 표시한바와 같이 고장 점 왼쪽 즉 전원 측에서는 변전소(SS)에서 고장 전류 I1이 고장 점 F5을 향하여 흐르고 병렬급전소 PP1에서는 도5b와 같이 I1'의 전류가 같은 방향에서 흘러 고장 점에는 I1'+I2'의 전류가 흐르며, 고장 점 F5의 오른쪽에서는 병렬급전소 PP2에서 I2의 전류가 또 급전구분소(SP)에서는 I2'의 전류가 고장 점을 향하여 흐르게 됨으로 고장 점에 흐르는 전류는 I2+I2'가 되며, 거리계전기 b, d, f 및 h는 고장전류의 흐르는 방향이 거리계전기의 보호방향과 일치함으로 각각 동작하여 관련 차단기 52B, 52D, 52F 및 52H에 차단신호를 송출 이들 차단기를 차단시킴으로 하행선을 전원으로부터 분리차단 하나 반대쪽에 설치되어 있는 거리계전기 a, c, e 및 g는 고장전류가 흐르는 방향이 계전기의 보호방향과 반대임으로 동작하지 않으며 따라서 상행선은 운전을 계속하게 된다.
또한 병렬급전소 PP1에서 단권변압기(AT3)에 고장이 발생한 경우에는 거리계전기 c와 e가 역방향으로 고장전류를 감지(조정 가능한 거리 계전기의 후방리취-Back reach로 감지하여 차단신호 송출)하여 차단신호를 송출하여 차단기 52C와 52D를 차단시키고 AT3 앞에 설치되어 있는 단로기(LS)를 개방한 다음 예비인 AT4앞에 설치되어 있는 단로기(LS)를 닫고 다음에 개방된 차단기 52C와 52D를 투입하고 운전을 계속한다. 기존 고속철도의 병렬급전소 개조는 이미 전차선 고장 시에 검토한 바와 같이 2개의 변류기CT3 및 CT4와 보호방향이 반대인 거리계전기(c 및 d) 2대가 추가로 설치가 되어 있음으로 더 이상의 개조는 필요하지 않다.
본 발명에 따른 전기철도의 병렬 급전계통 보호시스템에서는 종래 설치가 완료된 경부 고속전철의 경우 기존의 설비를 가능한 한 활용하여 시스템 개조의 비용을 최소화하기 위해 급전구분소(SP)의 구성은 soft적인 거리계전기의 정정 외에는 종래 경부 고속전철의 급전구분소와 그 구성을 동일하게 유지한다.
즉, 급전구분소(SP-sectioning post)는 변전소와 변전소 중간에 설치되어 양쪽 전기를 끊어 전력공급범위를 구분하는 것을 주목적으로 하나 한쪽 변전소가 정지하는 경우 이들 2구간을 연장하여 급전하는 설비로도 겸용하게 되어있어 평상시에는 연결이 끊어진 상하행 전차선 부분(NS-Neutral Section)을 중심으로 양쪽 섹션은 각각 다른 변전소로부터 전력을 공급받는다. 다른 변전소로부터 전력을 공급 받기 위하여 전력 연결을 단절하는 상하행 전차선 부분(NS)과 다른 한 변전소의 정전 시에도 NS 전후의 철도 운행을 유지하기 위하여 서로 다른 급전구간을 연결하는 연장 급전용 중앙차단기(52Z)로 연결된 2개의 섹션이 대칭적으로 위치하고, 각각의 섹션(예를 들어 상행쪽 섹션)은, 전기철도의 변전소 SS1에서 급전되는 상하행 전차선 사이에 연결된 단권변압기(AT7), 상기 단권변압기와 상하행 전차선 사이의 연결을 각각 차단하는 상행선 쪽 제7 차단기(52G)와 하행선 쪽 제8 차단기(52H), 상행선 쪽 차단기(52G)에 연결된 제7 변류기(CT7)와 하행선 쪽 제8 차단기(52H)에 연결된 제8 변류기(CT8), 및 상기 변류기에 각각 연결되어 있으며 고장전류 감지 시 상기 중앙차단기(52Z)와 상기 제7 차단기 52G 또는 제8 차단기 52H를 작동시키는 보호 방향이 서로 반대인 거리계전기(g, h)로 구성된다(도 4 및 7 참조).
거리계전기에 전압 요소를 공급하기 위해 계기용변압기(PT)가 설치되며, 본 발명에 있어서 계기용변압기는 2개의 거리계전기에 대해 1대를 공용한다.
중앙에 위치한 연장 급전용 중앙차단기(52Z)는 평소에는 개방되어 있으나 사고 등으로 한쪽 변전소에서 전기를 공급받지 못할 경우 양쪽 섹션을 연결시켜 다른 쪽 변전소에서 공급하는 전기로 연장 급전할 수 있도록 한다.
급전구분소의 거리계전기 역시 모두 급전구분소로부터 외부를 향하는 보호방향을 갖는다. 따라서 상행 전차선에서 NS1을 중심으로 도4의 전원 측(왼쪽)에서 사고가 난 경우 제7 거리계전기 g가 제7 차단기 52G를 차단시키고(중앙 차단기 52Z가 연결되어 연장 급전 중인 경우에는 중앙차단기 52Z도 차단시킴), 하행 전차선에서 NS2를 중심으로 전원 쪽(왼쪽)에서 사고가 난 경우 제8 거리계전기 h가 제8 차단기 52H를 차단시킨다(중앙 차단기 52Z가 연결되어 연장 급전 중인 경우에는 중앙차단기 52Z도 차단시킴).
또한 단권변압기 AT7이 고장난 경우 거리계전기 g와 h가 각각 차단기 52G, 52H를 차단시켜 단권변압기 AT7을 제거하고 예비 단권변압기 AT8을 투입함으로서 고장으로 상하행선 전차선 어느 쪽도 정전되지 않도록 한다.
본 발명은 전류는 고장 점을 향하여서만 흐르고 고장 점에서의 고장전류의 합계는 0이라는 법칙에 따른 것으로, 위와 같이 구성은 병렬급전소(PP)와 급전구분소(SP)의 거리계전기는 그 정정거리 및 정정시간을 다양하게 구성함으로써 보다 합리적이고 효율적인 보호시스템을 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 급전 시스템의 실시 예로서 하나의 변전소가 담당하는 급전계통 내에 2개의 병렬급전소(PP1, PP2)와 1개의 급전구분소(SP)가 설치되어 있는 도4를 참고를 본원발명에 따른 보호시스템을 보다 상세히 설명한다.
도7및 도8에 도시되어 있는 바와 같이 제1 병렬급전소 PP1과 제2 병렬급전소 PP2, 급전구분소 SP는 위에서 설명한 본 발명에 따른 병렬급전소 및 급전구분소와 그 구성이 동일하며, 변전소(SS1)는 상하행 전차선으로 각각 연결되는 연결선에, 전차선으로의 전기 공급을 차단하는 변전소 주차단기(52A, 52B), 변류기(CT1, CT2), 단권변압기(AT1, AT2), 및 상기 변류기에 각각 연결되어 있으며 고장전류 감지 시 상기 변전소 주차단기를 작동시키는 변전소 거리계전기(a, b)와 이들 거리계전기에 전압을 공급하는 각상 1대씩의 2대의 계기용변압기가 구비되어 있다.
상기 변전소 거리계전기 a는 변전소로부터 외부인 상행의 전차선을 향하는 보호방향을 가지며, 거리계전기 b는 변전소로부터 외부인 하행의 전차선을 향하는 보호방향을 가지며 고장전류 감지 시 상기 변전소 차단기 52A와 52B를 각각 작동시킨다.
위와 같이 변전소 SS1에 의해 전기가 공급되는 계통 내에 구비되어 있는 총 8개의 거리계전기 a 내지 h는 보호방향에 있어서 서로 이웃하는 변전소(SS), 병렬급전소(PP) 또는 급전구분소(SP) 사이(Zone 1) 및 자신이 속하는 병렬급전소(PP) 내부에 고장전류가 흐를 경우(back reach 동작포함) 제1 작동시간에 동작하고, 이를 벗어난 범위에서 고장전류가 흐를 경우(Zone 2) 제1 작동시간 보다 긴 제2 작동시간에 동작하도록 구성한다. 여기서 Zone 1 또는 Zone 2라 함은 PP나 SP에서 고장 점까지의 거리 중 거리 계전기가 각각 보호를 담당하고 있는 구역을 의미하며, 동시에 이들 구역에 대응하는 거리계전기내의 software적으로 정하여져 있는 보호구역이 있으므로 Zone은 이들 실 거리에 의한 보호구역과 이에 대응하는 거리계전기 내부에 software적으로 정하여져 있는 보호구역 2가지를 모두 가리키는 말이다. 지역적 Zone은 선로를 대상으로 하기 때문에 단위가 km 또는 m이나 거리계전기는 이들을 전기적 단위인 [O]으로 인식한다.
또한 병렬급전소 내부에 고장이 발생하는 경우 즉 병렬급전소내의 전차선 또는 AT의 고장으로 고장전류가 흐를 경우 고장전류의 방향이 거리계전기의 보호방향과 역방향이 되므로 정정되어 있는 후방리취(Back reach)로 감지되며 후방리취는 제1 작동시간에 동작하고, 거리계전기의 보호방향과 동일한 전차선에서 고장전류가 흐를 경우 고장이 발생한 위치가 거리계전기의 Zone1에 해당하는 구역인 경우에는 제1동작시간에, Zone1을 벗어난 구역에서의 고장인 경우에는 Zone2로 인식하여 제1동작시간보다 긴 제2 작동시간에 동작하도록 구성한다.
변전소 거리계전기 a와 b의 경우, 반대쪽 전차선으로 고장전류가 흐를 경우에는 제2 동작시간까지는 작동하지 않지만 일부 거리계전기 또는 차단기 등이 작동하지 않고, 즉 주보호장치가 계통의 보호에 실패하는 경우 반대편 전차선에는 고장이 제거되지 않아 고장 전류가 계속하여 흐를 경우, 이 반대선로의 구역을 Zone3으로 정하고 상기 제2 작동시간보다 긴 제3 작동시간에 동작하도록 구성하여 전 계통을 정전하는 후비보호를 구축한다.
상기 제1 내지 제3 작동시간, 즉 거리계전기의 정정시간은 당업자가 적절한 시간을 정하여 설정할 수 있으나, 위에서 설명한 각 계전기의 정정거리, 정정시간 등의 이해를 돕기 위해 제1 작동시간은 0.03초로, 제2 작동시간은 0.23초, 제3 작동시간은 0.43초로 예시적으로 설정하여 나타내면 아래의 표1과 같다(도4, 7 및 도8 참조).
위치 계전기 보호방향 Zone(보호범위) 정정시간 차단기 열차방향
SS1 a SS1SP Zone1(SS1~PP1) 0.03s 52A 상행
SS1SP Zone2 (PP1~SP) 0.23s
하행선 SPSS1 Zone3(하행선 전구간) 0.43s
AT1고장 Zone 1 0.03s
b SS1SP Zone1(SS1~PP1) 0.03s 52B 하행
SS1SP Zone2 (PP1~SP) 0.23s
상행선 SPSS1 Zone3(상행선 전구간) 0.43s
AT2고장 Zone1 0.03s
PP1 c PP1SS1 Zone1(PP1~SS1) 0.03s 52C 상행
PP1SP Zone1(PP1~PP2) 0.03s
Zone2(PP1~SP) 0.23s
AT3 or 4 고장 Back reach 0.03s
d PP1SS1 Zone1(PP1~SS1) 0.03s 52D 하행
PP1SP Zone1(PP1~PP2) 0.03s
Zone2(PP2~SP) 0.23s
AT3 or 4 고장 back reach 0.03s
PP2 e PP2SS1 Zone1(PP2~PP1) 0.03s 52E 상행
Zone2(PP1~SS1) 0.23s
PP2SP Zone1(PP2~SP) 0.03s
AT5 or 6고장 Back reach 0.03s
f PP2SS1 Zone1(PP2~PP1) 0.03s 52F 하행
Zone2(PP1~SS1) 0.23s
PP2SP Zone1(PP2~SP) 0.03s
AT5 or 6 고장 Back reach 0.03s
SP g SPSS1 Zone1(SP~PP2) 0.03s 52G 상행
Zone2(PP2~SS1) 0.23s
AT7 고장 Back reach 0.03s
h SPSS1 Zone1(SP~PP2) 0.03s 52H 하행
Zone2(PP2~SS1) 0.23s
AT7 고장 Back reach 0.03s
<거리계전기의 보호협조>
일반적으로 거리계전기가 작동하면 0.08초 후에 차단기 동작이 완료되어 차단이 완결됨으로 이를 적용하여 도4에서 표시한 상하행 전차선의 F1 내지 F6 위치에서 고장이 발생한 경우 작동하는 계전기와 차단기 및 고장 완전제거 시간(total clear time) 등은 다음과 같다.
고장점 계전기 차단기 계전기정정 시간(s) 차단기동작
시간(s)		 clear time(s) 적용Zone Total clear time(s) 행선별
F1 a 52A 0.03 0.08 0.11 Zone 1 0.31 상행선
c 52C 0.03 0.08 0.11 Zone 1
e 52E 0.23 0.08 0.31 Zone 2
g 52G 0.23 0.08 0.31 Zone 2
F2 a 52A 0.23 0.08 0.31 Zone 2 0.31
c 52C 0.03 0.08 0.11 Zone 1
e 52E 0.03 0.08 0.11 Zone 1
g 52G 0.23 0.08 0.31 Zone 2
F3 a 52A 0.23 0.08 0.31 Zone 2 0.31
c 52C 0.23 0.08 0.31 Zone 2
e 52E 0.03 0.08 0.11 Zone 1
g 52G 0.03 0.08 0.11 Zone 1
F4 b 52B 0.03 0.08 0.11 Zone 1 0.31 하행선
d 52D 0.03 0.08 0.11 Zone 1
f 52F 0.23 0.08 0.31 Zone 2
h 52H 0.23 0.08 0.31 Zone 2
F5 b 52B 0.23 0.08 0.31 Zone 2 0.31
d 52D 0.03 0.08 0.11 Zone 1
f 52F 0.03 0.08 0.11 Zone 1
h 52H 0.23 0.08 0.31 Zone 2
F6 b 52B 0.23 0.08 0.31 Zone 2 0.31
d 52D 0.23 0.08 0.31 Zone 2
f 52F 0.03 0.08 0.31 Zone 1
h 52H 0.03 0.08 0.11 Zone 1
<상하행선 고장시의 total clear time(s)>
상기 표2에서 볼 수 있듯이 전차선에서 고장이 발생한 경우 0.31초 이내에 모든 고장은 완전 clear되어 고장 선로는 차단되며 반대편 건전선로는 지장 없이 운행을 계속할 수 있다.
상기 표2에서 확인할 수 있듯이 상하행선의 어떤 지점의 선로고장의 경우에도 0.31초 만에 고장선로가 차단이 완료됨으로, 후비 보호를 담당하는 변전소의 주차단기 52A와 52B와 연결된 거리계전기 a 및 b는 정정시간(0.41sec)이 상기 동작 완료시간(0.31sec) 보다 늦기 때문에 상하행 전차선으로의 전기 공급을 차단하는 주 차단기 52A 및 52B는 작동하지 않는다. 즉, 상하행중 건전한 전차선은 정전되지 않는다.
상기와 같이 한쪽 전차선의 고장에 의해 반대쪽 전차선이 정전되지 않기 위해 제3 동작시간은 제2 동작시간 보다 차단기 동작시간(일반적으로 0.08s) 이상 늦도록 설정한다.
또한 단권변압기에서 고장이 발생한 경우 작동하는 계전기와 차단기 및 동작 완료시간(total clear time) 등을 나타내면 다음과 같다.
고장AT 계전기 차단기 계전기
정정시간(s)		 차단기차단시간(s) clear time(s) Zone total clear time(s)
AT1 a 52A 0.03 0.08 0.11 Zone 1 0.31
c 52C 0.03 0.08 0.11 Zone 1
e 52E 0.23 0.08 0.31 Zone 2
g 52G 0.23 0.08 0.31 Zone 2
AT2 b 52B 0.03 0.08 0.11 Zone 1 0.31
d 52D 0.03 0.08 0.11 Zone 1
f 52F 0.23 0.08 0.31 Zone 2
h 52H 0.23 0.08 0.31 Zone 2
AT3
/AT4		 c 52C 0.03 0.08 0.11 Back reach 0.11
d 52D 0.03 0.08 0.11 back reach
AT5
/AT6		 e 52E 0.03 0.08 0.11 back reach 0.11
f 52F 0.03 0.08 0.11 back reach
AT 7 g 52G 0.03 0.08 0.11 back reach 0.11
h 52H 0.03 0.08 0.11 back reach
<AT시 고장 clear time>
위의 표 3에서 보는 바와 같이 변전소에 설치되어 있는 단권변압기(AT1 및 AT2)를 포함하여 모두 0.11초에 차단 제거되나 예비 단권변압기가 설치되어 있는 상하행 전차선과 병렬로 연결되어 있는 병렬급전소 및 급전구분소의 단권변압기(AT3 내지 AT7)의 고장의 경우 고장이 발생한 단권변압기 양쪽에 연결된 차단기 52C내지 52H가 0.11초만에 차단되며, 상하행 전차선에 전기 공급을 차단하는 차단기 52A와 52B에 연결된 거리계전기 a와 b의 경우 정정시간(0.23sec)이 상기 차단기 동작 완료시간(0.11sec) 보다 늦기 때문에 상하행 전차선으로의 전기 공급을 차단하는 차단기 52A와 52B는 작동하지 않는다. 이들 차단기52C 내지 52H가 개방하고 있는 동안에 고장 AT를 예비 AT로 교체하고 운전을 계속함으로서 상하행 전차선은 정전되지 않는다.
병렬급전소 및 급전구분소의 단권변압기(AT3 내지 AT7)의 고장의 경우 상하행 전차선 모두 정전되지 않으며, 이를 위해 제2 동작시간은 제1 동작시간(특히 Back reach 동작시간) 보다 차단기 동작시간(일반적으로 0.08s) 이상 늦도록 설정한다.
위와 같이 작동시킬 경우 작동하는 차단기 및 작동하는 차단기 순서에 따라 선로 고장인지 단권변압기 고장인지 여부, 어디에 위치한 단권변압기의 고장인지 여부, 계통 전체의 선로 중 어느 구간 선로의 고장인지 여부를 용이하게 알 수 있다.
SS : 변전소, PP : 병렬급전소
SP : 급전구분소, AT : 단권변압기
a, b, c, d, e, f, g, h, I, j, k , l, m, n : 거리계전기
CT : 변류기
PT : 계기용변압기, 27 : 저전압 계전기
52A, 52B, 52C, 52D, 52E, 52F, 52G, 52H, 52I, 52J, 52Z : 차단기

Claims (7)

  1. 적어도 하나의 변전소(SS1), 병렬급전소(PP1) 및 급전구분소(SP)를 구비한 전기철도의 급전계통 보호 시스템에 있어서, 상기 병렬급전소(PP1)는
    전기철도의 상하행 전차선 사이에 연결된 제1 단권변압기(AT3) 및 예비 단권변압기인 제2 단권변압기(AT4);
    상하행 전차선 사이의 연결을 각각 차단하는 제1, 2 차단기(52C, 52D);
    상기 제1, 2 차단기에 각각 직렬로 연결된 제1, 2 변류기(CT3, CT4);
    상기 제1, 2 변류기에 각각 연결된 제1, 2 거리계전기(c, d); 및
    1차 측은 전차선과 보조급전선에 연결되고 2차 측은 상기 제1, 2 거리계전기에 연결되어 급전전압을 공급하는 계기용변압기(PT);
    를 포함하여 구성되고, 상기 제1 거리계전기(c)의 보호방향은 거리계전기가 결선된 지점으로부터 거리계전기의 외부, 즉 인접한 전차선인 상행선을 향하는 방향인 것을 특징으로 하고, 제2 거리계전기(d)의 보호방향은 거리계전기가 결선된 지점으로부터 거리계전기의 외부, 즉 인접한 전차선인 하행선을 향하는 것을 특징으로 하는 교류 전기철도의 AT 급전계통의 병렬 급전계통 보호 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1, 2 거리계전기(c, d)는 보호방향에 있어서 서로 이웃하는 변전소(SS), 병렬급전소(PP) 또는 급전구분소(SP) 사이의 지정된 구간(Zone1) 및 자신이 속하는 병렬급전소(PP) 내부에서 고장전류가 흐를 경우 제1 작동시간 내에 차단기에 차단신호를 전달하도록 동작하고, 이를 벗어난 범위에서 고장전류가 흐를 경우 상기 제1 작동시간보다 긴 제2 작동시간 내에 차단기에 차단신호를 전달하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 교류 전기철도의 AT 급전계통의 병렬 급전계통 보호 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 급전구분소(SP)는 연결이 끊어진 상하행 전차선 부분(NS)의 좌우로 연장 급전을 위한 중앙 차단기(52Z)로 연결된 2개의 섹션이 대칭적으로 위치하고, 하나의 섹션은
    전기철도의 상하행 전차선 사이에 연결된 제3 단권변압기(AT7) 및 예비 단권변압기인 제4 단권변압기(AT8);
    상기 단권변압기(AT7)와 상하행 전차선 사이의 연결을 각각 차단하는 제3, 4 차단기(52G, 52H);
    상행 전차선 및 하행 전차선에 각각 연결된 연결된 제3, 4 변류기(CT5, CT6);
    상기 제3, 4 변류기에 각각 연결되어 있고, 급전구분소로부터 외부를 향하는 보호방향을 가지며, 고장전류 감지시 상기 연장 급전용 중앙 차단기(52Z)와 상기 제3 또는 제4 차단기를 작동시키는 제3, 4 거리 계전기(g, h); 및
    상기 제3, 4 거리 계전기에 전압 요소를 공급하는 계기용 변압기(PT);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 전기철도의 AT 급전계통의 병렬 급전계통 보호 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 변전소(SS1)는 상하행 전차선으로 연결되는 연결선 각각에,
    전차선으로의 전기 공급을 차단하는 제1, 2 변전소 주차단기(52A, 52B);
    제1, 2 변류기(CT11, CT12);
    제1, 2 단권변압기(AT1, AT2);
    상기 변류기에 연결되어 있으며, 변전소로부터 외부인 전차선로를 향하는 보호방향을 가지며, 고장전류 감지 시 상기 변전소 차단기를 작동시키는 제5, 6 거리계전기(a, b); 및
    상기 변전소 거리계전기에 전압 요소를 공급하는 계기용 변압기(PT);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 전기철도의 AT 급전계통의 병렬 급전계통 보호 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 병렬급전소 내의 제1, 2 거리계전기(c, d), 상기 급전 구분소 내의 제3, 4 거리계전기(g, h) 및 상기 변전소 내의 제5, 6 거리계전기(a, b)는 보호방향에 있어서 서로 이웃하는 변전소, 병렬급전소 또는 급전구분소사이의 지정된 구간(Zone1)에 상기 거리계전기들의 보호방향과 일치하는 방향의 고장전류가 흐르거나 자신이 속하는 병렬급전소 또는 급전구분소 내부에 상기 거리계전기들의 보호방향과 역방향의 고장전류가 흐를 경우 제1 작동시간에 동작하고, 이를 벗어난 동일 전차선 내에서 고장전류가 흐를 경우 상기 제1 작동시간보다 긴 제2 작동시간에 동작하며, 상기 제5, 6 거리계전기(a, b)는 주보호대상으로 하는 전차선로의 반대 방향이 되는 전차선에 고장전류가 상기 제2 작동시간을 경과한 이후에도 계속 흐를 경우 상기 제2 작동시간보다 긴 제3 작동시간에 동작하는 것을 특징으로 하는 교류 전기철도의 AT 급전계통의 병렬 급전계통 보호 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 동작시간과 제2 동작시간의 차이 및 제2 동작시간과 제3 동작시간의 차이는 차단기 작동시간 이상인 것을 특징으로 하는 교류 전기철도의 AT 급전계통의 병렬 급전계통 보호 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 병렬급전소는 상기 병렬급전소의 단권변압기(AT3) 고장시 교체할 수 있는 예비 단권변압기(AT4)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 교류 전기철도의 AT 급전계통의 병렬 급전계통 보호 시스템.
KR1020100123936A 2010-12-07 2010-12-07 교류 전기철도의 ａｔ 급전계통의 병렬급전소에 보호방향을 외부로 향한 거리계전기를 설치한 계통 보호시스템 KR101172754B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100123936A KR101172754B1 (ko) 2010-12-07 2010-12-07 교류 전기철도의 ａｔ 급전계통의 병렬급전소에 보호방향을 외부로 향한 거리계전기를 설치한 계통 보호시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100123936A KR101172754B1 (ko) 2010-12-07 2010-12-07 교류 전기철도의 ａｔ 급전계통의 병렬급전소에 보호방향을 외부로 향한 거리계전기를 설치한 계통 보호시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120062977A true KR20120062977A (ko) 2012-06-15
KR101172754B1 KR101172754B1 (ko) 2012-08-14

Family

ID=46683587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100123936A KR101172754B1 (ko) 2010-12-07 2010-12-07 교류 전기철도의 ａｔ 급전계통의 병렬급전소에 보호방향을 외부로 향한 거리계전기를 설치한 계통 보호시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101172754B1 (ko)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103879310A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 上海申通地铁集团有限公司维护保障中心 共线运行的轨道交通线路分叉位置的大三边联跳供电电路
CN104134973A (zh) * 2014-07-24 2014-11-05 国电南瑞科技股份有限公司 基于变电站全景数据的故障自动综合分析方法
CN105024364A (zh) * 2015-07-24 2015-11-04 国家电网公司 规模风电接入交直流混联系统对距离保护影响的分析方法
CN106199313A (zh) * 2016-08-15 2016-12-07 国家电网公司 变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法和设备
CN106443294A (zh) * 2016-08-15 2017-02-22 国家电网公司 变电站保护设备二次回路的开入量回路校验方法和设备
CN107769174A (zh) * 2017-11-17 2018-03-06 南京国电南自轨道交通工程有限公司 一种新型的适用于at分区所的保护装置
CN108909542A (zh) * 2018-08-24 2018-11-30 成都尚华电气有限公司 一种电气化铁路at所供电构造
RU189539U1 (ru) * 2019-01-22 2019-05-28 Общество с ограниченной ответственностью "Промтехмонтаж" (ООО "ПТМ") Устройство электроснабжения высоковольтных потребителей пассажирского вагона
KR102212024B1 (ko) * 2020-07-17 2021-02-05 구스텍 주식회사 고장점 표정 장치의 자동 절체기
CN114062853A (zh) * 2021-11-19 2022-02-18 许昌许继软件技术有限公司 一种复线直供50%备用方式下馈线故障测距方法及装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101323730B1 (ko) * 2012-08-22 2013-11-08 김희진 자동변압기 보호회로와 이를 이용한 전동차 전기공급 시스템

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103879310A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 上海申通地铁集团有限公司维护保障中心 共线运行的轨道交通线路分叉位置的大三边联跳供电电路
CN104134973B (zh) * 2014-07-24 2017-06-20 国电南瑞科技股份有限公司 基于变电站全景数据的故障自动综合分析方法
CN104134973A (zh) * 2014-07-24 2014-11-05 国电南瑞科技股份有限公司 基于变电站全景数据的故障自动综合分析方法
CN105024364A (zh) * 2015-07-24 2015-11-04 国家电网公司 规模风电接入交直流混联系统对距离保护影响的分析方法
CN106443294B (zh) * 2016-08-15 2019-06-14 国家电网公司 变电站保护设备二次回路的开入量回路校验方法和设备
CN106443294A (zh) * 2016-08-15 2017-02-22 国家电网公司 变电站保护设备二次回路的开入量回路校验方法和设备
CN106199313A (zh) * 2016-08-15 2016-12-07 国家电网公司 变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法和设备
CN107769174A (zh) * 2017-11-17 2018-03-06 南京国电南自轨道交通工程有限公司 一种新型的适用于at分区所的保护装置
CN108909542A (zh) * 2018-08-24 2018-11-30 成都尚华电气有限公司 一种电气化铁路at所供电构造
CN108909542B (zh) * 2018-08-24 2023-08-22 成都尚华电气有限公司 一种电气化铁路at所供电构造
RU189539U1 (ru) * 2019-01-22 2019-05-28 Общество с ограниченной ответственностью "Промтехмонтаж" (ООО "ПТМ") Устройство электроснабжения высоковольтных потребителей пассажирского вагона
KR102212024B1 (ko) * 2020-07-17 2021-02-05 구스텍 주식회사 고장점 표정 장치의 자동 절체기
CN114062853A (zh) * 2021-11-19 2022-02-18 许昌许继软件技术有限公司 一种复线直供50%备用方式下馈线故障测距方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101172754B1 (ko) 2012-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101172754B1 (ko) 교류 전기철도의 ａｔ 급전계통의 병렬급전소에 보호방향을 외부로 향한 거리계전기를 설치한 계통 보호시스템
KR101007889B1 (ko) 전기철도의 병렬 급전계통 보호 시스템
RU2714329C1 (ru) Система автоматического пересечения мест разделения фаз для постов электрифицированных участков железных дорог и способ управления такой системой
CN205283088U (zh) 一种用于磁悬浮轨道交通的直流接地保护装置
JP6421238B2 (ja) 電気鉄道におけるケーブルによる給電システム
CN106887829B (zh) 一种单电源10千伏线路两级保护配置和定值整定方法
CN101854057B (zh) 一种新型的地铁10kV/35kV环网供电线路保护的方法
CN101771269A (zh) 方向性区域选择互锁方法
KR20110116811A (ko) 절연구간 무접점 자동 전원절체 통과시스템 및 그 방법
JP5211853B2 (ja) 交流電気鉄道の中セクション電源切替システム
CN102253308B (zh) 依据负序电压确定长定子发生不对称短路故障的方法
CN103412239A (zh) 地铁交流供电系统中母联闪络故障的检测定位方法
CN103022989A (zh) 地铁交流环串供电方式的数字电流保护方法
KR101028856B1 (ko) 전기철도의 분리 급전계통 보호 시스템
Han et al. An automatic system for China high-speed multiple unit train running through neutral section with electric load
CN108909541A (zh) 一种电气化铁路at所供电构造
CN104332969A (zh) 一种级联开闭所联络线继电保护方法
JP3895148B2 (ja) 直流き電回路の地絡による変電所遮断器の不要動作防止装置
KR20110134544A (ko) 주 절체장치와 보조 절체장치로 구성된 전기철도 절연구간 자동 절체 시스템 및 그 방법
CN104986058A (zh) 一种箱式分区所的控制系统
CN100431233C (zh) 面保护型开闭所故障判断方法
RU2291069C2 (ru) Система управления устройством раздела питания тяговой сети переменного тока электрических железных дорог
Agarwal Automatic fault location and isolation system for the electric traction overhead lines
CN108995563A (zh) 一种电气化铁路开闭所供电构造
Goh et al. 1500 V DC traction system for the North East Line

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160711

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170801

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190731

Year of fee payment: 8