교류 전기철도 전철화 구간 고조파 저감방안 연구 = AC Electric Railway Electrification Section Harmonics Research on Reduction Measures

국문 초록 (Abstract)

2024년 2,3월 수도권 전동차 운행구간에 신규도입된 전동차로 인해 전동차 운행구간에 고조파 발생으로 전동차 주변환장치 및 보조전원장치(SIV) 소손,전차선로 급전 장애가 20여건 발생하였다.그 대책으로 신조 전동차 장애원인 분석을 위한 가선 전력품질 측정 및 선로공진 주파수 대역을 확인 하였다.그 결과 전동차 운행장애, 전차선로 급전장애 원인을 파악하고 장애예방을 위한 대책과 제언이 추진되었다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구배경 및 필요성 1
• 2. 연구의 내용 및 구성 2
• Ⅱ.전기철도에서의 고조파 현상 3
• 2.1. 고조파 정의와 원인 3
• 2.1.1 고조파의 정의 3
• 2.1.2 전기철도의 고조파 발생원인 4
• 2.2 고조파 발생 및 영향 5
• 2.2.1 고조파 발생 5
• 2.2.2 고조파 영향 6
• 2.3 국내외 고조파 관리기준 9
• 2.3.1 대한민국의 고조파 규제치 9
• 2.3.2 외국의 고조파 규제치 11
• 2.4 고조파 억제 대책 12
• 2..4.1 수동필터 16
• 2.4.2 능동필터 17
• 2.4.3 능동필터와 수동필터의 결합 19
• 2.4.4 R-C뱅크 20
• 2.4.5 R-C뱅크의 고조파 저감원리 21
• 2.4.6 고조파 해석 24
• 2.4.7 발생원 추종방법 25
• Ⅲ. 고조파 감소 시뮬레이션 및 결과 인증 30
• 3.1. 고조파 감소 시뮬레이션 절차 30
• 3.1.1. 계통 임피던스 특성 32
• 3.1.2. R-C 뱅크 시뮬레이션 32
• 3.1.2. R-C 뱅크 및 R-L-C 뱅크 비교 시뮬레이션 33
• 3.1.4. 고조파 절감 시뮬레이션 결과 검증· 34
• Ⅳ.전철화구간 급전계통 운행장애 및 전력품질시험 35
• 4.1. 전철화구간 급전계통 운행장애 현황 35
• 4.2 한국의 운행중인 전기동차 속도제어 특성 38
• 4.2.1 저항제어 전동차 38
• 4.2.2 VVVF 전동차 39
• 4.3 고조파 측정 40
• 4.4 전력 품질측정 41
• 4.4.1 경원선 측정결과 41
• 4.4.2 경인선 측정결과(측정장비 DEWE-2600-PM-1000) 44
• 4.4.3. 경인선 측정결과(측정장비 Dranetz BMI HDPQ) 47
• 4.4.4. 경부선 측정결과· 53
• Ⅴ.결론 56