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전기철도 급전계통 기술계산 가이드북
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1장 변전 설비

1-1. Scott결선 변압기 13

1-1-1. Scott결선 변압기의 구조 13

1-1-2. Scott결선 변압기 이용률 및 전류 계산 예 18

1-1-3. Scott결선 변압기 전압 전류 불평형율 27

1-1-4. Scott결선 변압기의 단자 기호와 결선도 35

1-1-5. Scott결선 변압기의 병렬 운전 41

1-1-6. Scott결선 변압기의 전압 강하율 42

1-1-7. 불평형 보상 43

1-1-8. 3권선 Scott변압기 44

1-1-9. 변형 wood-bridge변압기 45

1-1-10. Roof-delta 변압기 49

1-1-11. Scott결선 변압기 과부하내량에 대한 의견 53

1-1-12. 변압기실의 통풍 54

1-1-13. Scott결선 변압기 사양 57

1-2. 단권 변압기(AT-Auto transformer) 62

1-2-1. 단권변압기권선과 전류 분포 63

1-3. 차단기와 단로기 70

1-3-1. 차단기 70

1-3-2. 단로기 76

1-4. 계기용 변성기 78

1-4-1. CT(변류기) 78

1-4-2. PT(계기용 변압기) 90

1-5. 가스절연개폐기(GIS-Gas Insulated Switch Gear) 93

1-5-1. 가스절연개폐기(GIS)의 이점 93

1-5-2. 사용 상태 96

1-5-3. 정격 97

1-5-4. SF6 가스 수분 관리 98

1-5-5. 분해가스가 발생하는 기기의 수분 관리 99

1-5-6. 가스 압력과 가스 순도 관리 101

1-5-7. 가스 구획 103

1-5-8. 케이블 및 변압기와의 접속 104

1-5-9. GIS 접지 107

1-5-10. 시험 109

1-5-11. GIS 유지 보수에 대한 일반적 고찰 111

1-6. 교류 급전 계통의 결선도 예 113

 

 

2장 절연 협조

2-1. 교류 전차선 전압 115

2-1-1. 전기 기기의 절연강도와 v-t curve 117

2-1-2. 산화아연 피뢰기의 특성 123

2-1-3. 피뢰기의 설치 위치와 절연 협조 128

2-1-4. 전기철도의 절연협조 130

2-1-5. 전력 배전 계통의 절연 협조 134

 

 

3장 변전 설비의 접지

3-1. ANSI/IEEE에 의한 접지 설계 137

3-1-1. ANSI/IEEE에 의한 접지 설계 수순 137

3-1-2. ANSI/IEEE 접지 계산 예 148

3-2. IEC의 접지와 보호 160

3-2-1. 접지선의 굵기 161

3-2-2. 건축물 내의 1000V 이하의 접지 계통의 종류 163

3-3. 접지 측정 171

 

 

4장 불평형 전력 계량

4-1. 불평형 전력 계량 175

4-1-1. Scott결선 변압기의 불평형 전력 계량 175

 

 

5154kV 수전 선로

5-1. 가공 선로(架空線路) 181

5-1-1. 가공 선로의 정상 및 역상 임피던스 181

5-1-2. 영상 임피던스 185

5-2. 지중 선로 191

5-2-1. 지중선로의 제원 191

5-2-2. 지중선로의 정상 임피던스 192

5-2-3. 지중선로의 영상 임피던스 197

 

 

6장 직류급전 System

6-1. 직류급전 계통 205

6-1-1. 직류급전의 개요 205

6-1-2. 직류급전 변전소 206

6-1-3. 배전반 정의와 구성 209

6-2. 직류 변성 기기 215

6-2-1. 정류기용 변압기 215

6-2-2. Silicon 정류기 219

6-3. 직류 고장전류의 특성 231

6-3-1. 직류 단락전류 231

6-3-2. 고장전류의 차단 234

6-4. 직류고속도 차단기 237

6-4-1. 직류고속도 차단기에 요구되는 성능 237

6-4-2. 직류고속도 차단기의 종류와 특성 238

6-5. 보호 계전기와 회로 252

6-5-1. 수전용 과전류 계전기 정정 252

6-5-2. 정류기용 변압기 보호 255

6-5-3. DC-CT 265

6-5-4. 정류기의 보호 266

6-5-5. 직류급전선 고장선택 장치 266

6-5-6. 지락 검출 270

 

 

7장 교류급전 System

7-1. 교류급전 계통 273

7-1-1. 교류급전 방식 273

7-1-2. 이선과 전기차 운전속도의 향상 275

7-1-3. BT급전 계통 278

7-1-4. AT(Auto-transformer)급전 계통 284

7-1-5. AT급전 계통 보호선과 중성선 291

7-1-6. AT급전 계통의 급전선 케이블의 차폐층 전압과 시스 보호 294

7-1-7. 동축(同軸)케이블 급전 계통 303

7-1-8. 레일의 전위 305

7-1-9. 급전 계통의 고장 전류 307

7-2. 전압 강하와 전압 보상 311

7-2-1. 무효전력과 전압 강하 311

7-2-2. 전압 강하 계산 312

7-2-3. 교류 계통의 전압 보상 315

7-3. 전차선로의 선로정수 325

7-3-1. AT급전 계통의 전차선 임피던스 325

7-3-2. CarsonPollaczeck 식에 의한 전차선 임피던스 계산 327

7-3-3. AT전차선로 임피던스의 유도 332

7-3-4. AT급전 계통의 전차선로 임피던스 계산 실례 335

7-3-5. AT전차선로의 선로정수와 임피던스 궤적 349

7-3-6. 전차선의 선로정수 측정 355

7-4. 전차선의 온도 상승과 De-icing 366

7-4-1. 4각파전류에 의한 전차선의 온도 상승 366

7-4-2. 3각파 전류에 의한 온도 상승 380

7-5. 고장점 표정(Fault locator) 385

7-5-1. 한국 철도에 설치되어 있는 고장점 표정장치 385

7-5-2. 전차선 인공 지락시험 장치 387

7-5-3. 인공지락시험 장치에 의한 고장점 표정장치시험 391

 

 

8장 교류 전철의 고장과 보호

8-1. Digital 계전기 393

8-1-1. Digital 계전기의 특성 393

8-1-2. Digital 계전기의 구성 396

8-1-3. Digital 계전기의 설치 환경 400

8-1-4. 노이즈의 영향과 방지대책 401

8-2. 철도운전전기의 특성 406

8-2-1. 철도운전전기의 특성 406

8-2-2. 타선흡상현상과 CT결선 407

8-2-3. 전차선 임피던스의 계산 410

8-3. 철도용 보호계전기 413

8-3-1. 우리나라 철도에 채택되고 있는 Digital 보호계전기 413

8-4. 154kV 수전 및 변압기 보호 416

8-4-1. 수전점 과전류계전기 보호 416

8-4-2. 변압기 비율 차동 보호 422

8-4-3. 변압기 1차 과전류계전기 보호 432

8-4-4. 변압기 2차 과전류계전기 보호 445

8-5. 거리계전기에 의한 전차선 보호 449

8-5-1. 거리계전기의 보호 범위와 보호 방향 449

8-5-2. 분리급전에 대한 거리계전기의 적용 449

8-5-3. 분리급전에 적용되고 있는 Digital 거리계전기 460

8-5-4. 급전 계통 고장에 대한 선택차단 463

8-5-5. 거리계전기의 정정 실례 472

8-5-6. ICE 계전기 PDZIDe-icing system 보호 492

8-6. 전류증분(I)계전기 등 기타 계전기 495

8-6-1. 전류증분(I)계전기 495

8-6-2. 전기철도에 적용되고 있는 기타 보호계전기 503

8-6-3. BT 급전계통 보호 505

 

 

9장 전기철도의 고조파

9-1. 전기철도의 고조파 발생원 507

9-1-1. 고조파와 그 영향 507

9-1-2. 철도의 고조파 측정의 전제 조건 510

9-1-3. 고조파의 발생과 대책 513

9-1-4. 각국의 고조파 관리 규정 518

9-1-5. 전철 변전소의 고조파 측정 525

9-1-6. 고조파의 필터 530

 

 

10장 전력 배전

10-1. 전력 케이블 배선 539

10-1-1. 중성점 접지 방식과 케이블 선정 539

10-1-2. 3상 계통의 1선 지락 시 중성점 접지저항과 건전 상 전압 상승 541

10-1-3. 접지 변압기(GTR)의 용량 551

10-1-4. 중성점 접지 저항기(NGR-Neutral grounding Resistor) 556

10-1-5. 동일구내에 부하가 밀집되어 있는 계통의 지락 보호 558

10-1-6. 장거리 배전선로에 부하가 분산된 선로의 보호 564

10-1-7. 조차장의 실 례 570

10-2. 22.9kV XLPE 전력케이블 배선 578

10-2-1. XLPE 케이블의 특성 578

10-2-2. 케이블의 대지커패시턴스와 충전전류 580

10-2-3. XLPE 케이블의 선정 583

10-2-4. 단심 케이블의 차폐층 전위 588

10-2-5. 전력선용 단심 케이블 포설 594

10-2-6. XLPE케이블의 열화와 열화 방지 대책 601

10-2-7. 전력요금과 케이블 선로의 커패시턴스 보상 603

 

 

부록 616

색인 626

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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