전기공사기사 - 수변전 설비(1)

수변전 설비의 기본 계획

1. 수변전 설비의 설계

# 수변전 설비의 정의

1) 수변전 설비란 전력회사로부터 수전 받은 고전압의 전기를 사용자의 운전에 적합하도록 낮은 전압의 전기로 변환하여 전기를 공급할 목적으로 사용되는 전기 기기의 총 집합체를 말한다. 

2) 현재 우리나라의 일반 배전 전압이 22.9[kV-Y]이므로 이 전기를 수전하여 고압이나 저압으로 변환하는 설비는 특고압 수전 설비가 된다. 

 

# 수전 설비(Power Receiving Equitment)

전력회사에서 3상 전원을 받는 설비

# 변전 설비(Substation)

전력회사에서 수전 받은 전원을 필요한 전압으로 낮추는 전기 설비

# 수변전 설비

전력회사로부터 전력을 수전하고 변전하는 설비의 총칭

 

# 수변전 설비의 구비 조건

설비의 신뢰성이 높을 것

설비의 운전이 안전한 설비로 될 것

운전보수 및 점검이 용이할 것

장래 확장이나 증설에 대처할 수 있는 구조일 것

방재 대책 및 환경 보전에 유의할 것

설치비 및 운전 유지 경비가 저렴할 것

 

# 수변전 설비의 기본 설계

설비 용량(TR)

수전 전압 및 수전 방식(가공, 지중)

주회로의 결선 방식

- 수전 방식

- 모선 방식

- 변압기의 뱅크 수와 뱅크 용량 및 단상 3상별 고려

- 배전 전압 및 방식

- 비상용 또는 예비용 발전기를 시설할 경우 수전과 발전의 절환 방식

- 사용 기기의 결정

감시 제어 방식

설비의 형식

수변전실과 발전기실 및 중앙 감시 제어실 등의 위치 크기

 

# 변전실의 위치와 넓이 선정

1) 변전실의 위치

부하 중심에 가깝고, 배전에 편리한 장소이어야 한다.

전원의 인입이 편리해야 한다. 

기기의 반출 및 반입이 편리해야 한다. 

습기, 먼지가 적은 장소이어야 한다. 

기기에 대하여 천장의 높이가 충분해야 한다. 

물이 침입하거나 침투할 우려가 없어야 한다. 

발전기실, 축전지실 등과의 관련성을 고려하여 가급적 이들과 인접한 장소이어야 한다. 

 

2) 변전실의 구조

기기를 설치하기에 충분한 높이일 것

바닥의 하중 강도는 500 ~ 1000[kg/㎡] 이상일 것

방화 및 방수 구조일 것

 

3) 기기의 배치

보수점검이 용이할 것

기기의 반출 및 반입에 지장이 없을 것

안정성이 높을 것

증설 계획에 지장이 없을 것

합리적 배치로 배선이 경제적일 것

미적,기능적 배치가 되도록 할 것

 

 

2. 수전 설비의 종류

# 수전 설비는 설치 장소에 따라 분류하면 옥내형과 옥외형으로 나눌 수 있으며, 그 수전 설비를 구성하는 기기를 금속함에 넣는 방식과 넣지 않는 방식인 폐쇄형과 개방형으로 나눌 수 있다.

 

# 개방형 수전 설비의 문제점

비교적 넓은 부지를 필요로 한다. 

충전부가 노출되어 있기 때문에 위험성이 높다. 

가스에 의한 부식이나 염진해를 받기 쉽다. 

옥외형에 있어서 옥외에 사용하는 기기만을 써야 한다.

철골,배선 공사 등은 현지에서 시공되기 위한 준비를 해야한다. 

 

# 폐쇄형 수전 설비

수전 설비를 구성하는 기기를 단위 폐쇄 배전반이라는 금속제 외함에 넣어서 수전 설비를 구성하는 것을 말한다.

 

폐쇄형 수전 설비의 종류

- 큐비클(Cubicle) : 전기설비의 충전부가 노출되지 않도록 금속제 외함으로 둘러싼 구조의 금속 케이스

- 메탈클래드 스위치기어(Metal-clad Switchgear)

- 금속폐쇄형 스위치기어(Metal Enclosed Switchgear)

 

주차단 장치의 구성에 따른 큐비클의 종류

큐비클의 종류	설명
CB형	차단기(Circuit Breaker)를 사용하는 것
PF- CB형	한류형 전력 퓨즈(Power Fuse)와 차단기(Circuit Breaker)를 조합하여 사용하는 것
PF-S형	한류형 전력 퓨즈(Power Fuse)와 고압 개폐기(Switch)를 조합하여 사용하는 것

 

# 폐쇄형 수전 설비의 특징

충전부가 접지된 금속제 외함 내부에 있으므로 안정성이 높다.

단위 회로로 제작소에서 표준화할 수 있으므로 장치에 호완성이 있어 증설이나 보수가 편리하다.

현지 작업이 용이하여 공사 기간이 단축되므로 공사비가 저렴해진다. 

개방형에 비해 약 40[%] 정도의 전용 면적을 줄일 수 있다. 

보수 및 점검이 용이해진다. 

 

 

 

수변전 설비의 구성 기기