154KV수변전설비 71술안내서

중 전 사 업 부

중전기영업팀 TEL 707-6240-4 중전기술팀 TEL 707-6270-9FAX 707-6226-7 FAX 707-6226-7

.!i!..., 차

I • 잃 반 사 항 ……......... 5

1. 개 요 7

2. 수변전 설비 검토 9

3. 수변전 설비의 계획절차 11

4. 수변전 설비가 구비해야 할 조건 13

5. 수전설비 PROJECT 수행올 위한 각종 단계 13

6. 수변전 설비 의 구성 16

7. GAS INSULATED SWITCHGEAR(G. I. S) … 18

8. 대관업무 절차 및 각종 양식 23

II • 기 술 사 항 59

1. 변 압 기 61

1. 1 용량 선정 방법 61

1. 2 변압기 결선 …………................................................................................. 64

1.3 기준 용량별 주요 특성 67

1.4 OLTC원 리 빛 종류 72

1. 5 TR의 유보폰 방식 비교 78

2. 피 뢰 기 80

2.1 개 요 ......................................................................................•......…'" 80

2.2 피 뢰 기 의 종류 … 80

2.3 피뢰기의 선정시 유의사항 80

2 .4 정 격 전압 81

2.5 공칭 방전전류 81

2.6 보호레벨과 절연내력간의 협조 ……… … 82

2.7 피 뢰 기 의 위 치 선 정 83

2.8 변압기 중성점의 보호 84

3. 차 단 기 …….................................................................................... 85

3.1 차단기의 종류 85

3.2 고장전류 계산 88

3.3 차단기의 선정 … 92

4. 변 성 기 94

4.1 계 기 용 변류기 CCT) ,... 94

4.2 계 기용 변합기 CPT) 101

5. 보호계전방식 105

5.1 개 요 105

5.2 변 압기 보호방식 '" …… 106

5.3 모선 보호계전 방식 108

5.4 송전선 보호계전 방식 111

5.5 접 지 (지 락) 보호방식 121

6. 소내 조작 전원 125

6.1 고정용 축전지의 용량 산출법 125

6.2 소내(교류) 전원 용량 산출법 …… 130

7. 발 전 기 132

7.1 발전설비 용량산출 132

7.2 발전기 의 운전 133

8. 배 전 반 ‘................ 135

8.1 혜쇄 배전반 .

-2-

10. 송 전 선 로 155

10.1 송천선로의 종류 155

10.2 송전선로 구성 비교 .....•....•.....•.........................…… 155

10.3 철탑형상 및 사용범위 156

10.4 철탑의 사용개소에 따른 분류 … 157

10.5 송전선로 ROUTE 선정 시 유의사항 … 158

10.6 지중 송전선로 … ……… 159

11. 가 공 지 선 .....•..................•..........................…… ………… 164

11.1 가공지선 설치의 목적 164

11.2 가공지선의 보호범위 ’ 164

11.3 가공지선의 가껄 164

m. 참 고 자 료 165

1. HICO제품의 종류 및 생산 능력 167

2. 납품 실적 .................•......................................................……… 169

3. 단선 결선도 및 기기 배치도 183

4. 주요기기 구매 양식 197

?u

I . 일 반 사 항

-5-

1. 개 o......

수변전 설비는 자가용 전기공작물의 설계와 계획의 핵이라고 할 수 있으며

이의 적절한 계획과 설계만이 전력에너지의 공급，에너지관리，사고시의 대처

및 융통성을 부여할 수 있게 된다.

수변전 설벼는 인입설벼，수전설비， 변전설비 및 배전설비로 분류하며 계획

의 초사， 확정되는 과정은 크게 기본계획과 본설계 과정으로 나누며 조사내

용 및 계획과정은 다음과 같다.

1. 1 기본계획

1) 설비용량의 산출

- 전둥설비

하부려「

하동부

1F

협밸

반일내。

--

- 전력부하

2) 수전용량의 산출

각 부하마다 수용율을 곱하고 최대 수용전력을 다시 역율과 장래의

증설을 고려해서 변압기의 총 용량을 산출하고 부하의 전기방식에 따

라 변압기의 용량과 대수를 결정한다.

3) 수전 전력의 추정

수전용량 즉 각 부하의 변압기 용량의 총계로 수전전력을 추정한다.

4) 수전전압 결정

5) 공굽방안 신청

6) 변전소의 위치 와 연적 검토

1. 2 본설계 ( 실시설계 )

1) 전원 계통 결정

- 설비용량 결정

- 공급방안 확정 (계약 전력 )

- 수전전압 결정

-7-

- 부하전압 결정

2) 주휘 로 SKELETON 입 안

- 수전방식의 검토

- TR Bank. 수 검토

모선 구성 방식

- 접지 방식

배전 방식

벼상용 전원(발전기 둥)

3) 주회로 초건 검토

정격전류， 단락전뷰(강도)

전압 변동

역률 개선

4) 주회로 기기의 정격 협의

5) 보호 방식 검토

6) Layout 검 토 확정

- 8 -

2. 수변전 설버 검토

2.1 검토 항목

- 9-

2.2 수변전 설비 계획시에 고려 할 사항

전 력 계 통

무보수화

집중제어

기 록

고장 대책

감 시

운 전

척합한 구조

장치의 적정성능

자동 급전

무사고

-10-

무보수화

절 연

접 지

I | 부하의 종류 특성 성능 운전초건r-- 부하용량， 보호조작방식

~ 부하의 위치， 지형초건， 주변환경， 방재상황

수전방식의 검토

TR BANK수 검토

모선구성의 검토

접지방식의 검토

배전방식의 검토

비상전원의 검토

감시，소작의 정도

정격전류. Flicker 검토

단락전류

지락전류

전압변동

역율개선

절연협조

인업경로 검토

공급방안 검토

한국전력과 협의

계약전력 결정

전둥설비

얼반 동력부하

냉·난방 동력부하

전력부하

주회로 조건의 검토

수전용량추정

수전 방식 의 확정

|부하전압결정

기 본 계 획 수 립

-11-

보호방식의 검토 }-亡 계전기 선정보호 협초

초작 및 감시계통 검토

계 획 안 종 합

변전소형식검토

검 토

계 획 완 료

유지，보수，관리

감시，제어

원방제어

전력량 계측

부지 면적

GIS TYPE

CONVENTIONAL TYPE

옥 내

지 하

옥 외

주위환경(염해，공해，소음，진동 둥 고려)

면단선결선도 작성기기 배치도 작성

시방서 작성

경제 성 검 토 ( 개 략 공사비 산출 )

-12-

4. 수변전 설비가 구비해야 할 조건

자가용 변전셜비의 내용은 공장의 규모， 용도， 중요도 혹은 건설비 둥에 의

해 상당히 다른 것이 되나 어느 경우나 설비 본래의 목적으로 구비해야 할

사항은 다음과 같다.

1) 공장시설의 사용목적에 적합할 것.

2) 섣벼의 신뢰도를 저하하거나 운전보수에 불편을 초래하지 않는 범위에서 가

급적 간단한 설비일 것.

3) 전기설비에 의한 화재의 위험이 없고 감전사고가 없는 안전한 설비일 것.

4) 기기의 성능이 양호하며 신뢰도가 높고 수명이 긴 것을 사용할 것

5) 변전소의 부지연적 , 변전설벼의 넓이 , 높이 둥을 축소하기 워하여 소형경량

의 기기를 사용할 것.

6) 유지보수가 갇단용이하고 오조작 둥의 우려가 없는 것.

7) 기기의 배치가 합리적이고 평상시의 운전 및 유지보수에 불편이나 위험이

없을 것.

8) 마관이 좋고 주위와의 조화가 이루어져 있을 것 •

9) 건설비가 저렴하고 운전유지비를 경감할 수 있을 것.

이상의 여러 소건은 서로 모순된 것도 있으나 공장의 중요도， 특수성 경제성

을 고려해서 어느 사항에 중점을 두느냐를 결정해야 한다.

S. 수전설비 PROJE앉 수행을 위한 각종 단채

5.1 공사계획 : 설비에 필요한 전력공급방안 계획

5. 1. 1 MASTER PLAN

5. 1.2 경 제 성 및 기 술적 타당성 검 토

5. 1.3 부지 조사

5.1.4 예 산책정

-13-

5.2 제수속 : 각 부처의 대관청 수속 및 기타

5.2.1 한국전력 수용신청 및 계 약

5.2.2 공사 계 획 신 고 / 인 가 ( 도 , 광역 시 청 )

5.2.3 전기안전공사 사용전 검사

5.2.4 기타 관서 ( 한국통신 , 철도청 , 도로공사， 한국전기연구소 )

5.3 기본설계 : 공사 계획을 바탕으로 기본적인 설계를 함.

5.3.1 부지 선정 및 매입

5.3.2 지질초사

5.3.3 설계검토

5.3.4 각종사양 ( 개략 )

5.3.5 예상공정 작성

5.3.6 기본설계도면

5.4 상세설계 : 기본설계를 바탕으로 공사를 할 수 있는 설계를 함.

5.4.1 설계검토

5. 4.2 지질사양 및 공사시 방

5.4.3 설계도면

5.4.4 공사비 내역서

5.4.5 공정 작성

5.5 구 매 ; 작성된 자재 사양에 의거 각종 구매업무

5.5.1 구매사양

5.5.2 MAKER 선정

5.5.3 MAKER 도면 검토

5.5.4 사양숭인

5.5.5 내자 및 외자 구매

5.5.6 물품검사

5.5.7 자재운반

5.6 공사시공， 감리 : 공사시공 전반에 대한 감리업무

-14-

5.6.1 계획 및 협초

5.6.2 시공검사

5.6.3 설계변경

5.6.4 물품검사

5.6.5 공정 CHECK

5.6.6 안전계획

5.6.7 인력관리 초정

5.6.8 자재관리

5.6.9 시공도면

5.7 시협 및 시운전 : 설치공사 완료후 현장시험 및 시운전

5. 7.1 기 술검 토

5.7.2 운전 및 보수 지침서

5. 7.3 현장시험

5.7.4 인수인계

-15-

8. 수변전설비의 구성

6.1 변전소의 형식

변전소 형식의 선정은 다읍의 비교표와 같이 선정 합.

윤벙: 옥 외 반 옥 외 옥 내 지 하

(경 제 성 )

토지의 가격 저렴한 경우비교적 저렴한

고가인 경우특별히 고가인

경우 경우

토지의 유효 - 용지가 협소한 용지매입이 용지가 협소한

경우 곤란한 경우 경우

건 설 벼 유 리 비교적 유리 비교적 불리 불 리

% 지 비 유 리 비교적 유리 비교적 불리 불 리

(환경과 천재)

주위와의 조화녹지·공업지

공업지에 적합도시공업지에 도시의 고충지대

둥에 적합 적합 변화가에 적합

주위의 화재 불 리 비교적 유리 유 리

~‘- fζ~ 불 리 불 리 유 리 유 리

염 진 불 리 비교적 유리 유 리 유 리

수 해 불 리 비교적 유리 유 리 불 리

셜 해 불 리 비교적 유리 유 리 유 리

-16-

6.2 154KV SIS 의 형식 비 교

LA

형 식 - 4

LA

형 식 - 3

Til

C8

DS

형 식 - 2

L ‘

Til

C8

형 식 - 1

LA

단선도

수전변압기가 1 BANK인 경 !수전변압기가 2 BANK안 경우

우 적용 |적용

...‘‘ J

적 용

·가장 간편하고 경제적엄

장 점

• 1 BANK 사고시 다른 lBANK 사용 가능

• GIS, MCSG COMBINE적합

• TIL 에서 “π” 분가 둥으로

2 회 선 수전시 적용

• KEPCO 전원 양단 SIS로

부터 2계통 수전이 가능할

경우

• 1차 CB간을 INTERLOCK시켜 상시 2회선으로 수전

· .할 수 았으므로 신뢰도가

높다.

• 1 회 선 고장시도 무정전 운

전 가능

• GIS, MCSG COMBINE

• TIL에서 2 회 선 수전시 사

용

·대용량 부하시 사용

·주요 설비에 사용

• 1회선 고장시 무정전 운전

가능

·신뢰도 극대화

• GIS, MCSG COMBINE최적

변압기 사고시 복구까지 전

단 첨 | 부하가 정전이 되므로 조업

차질 우려

셜치비가 많이 소요 설치벼가 많이 소요

7. GAS n‘SULAT윈D SWlTQlGEAR(잉. I. S)

7.1 GIS 의 개요

전력수요의 증가에 따라 최근의 변전소 설비는 점차로 고전압화되는 추

세이다.

대도시 주변의 공장밀집지대 또는 도심지에 위치하는 변전설비는 토지

가의 앙둥으로 용지구입이 점차 곤란해지고 있으며 염해，먼지 둥에 의

한 절연물의 오손， 소음공해，안정성 둥에 대해서도 심각한 고려를 요한

다.

또한 산업의 고도화에 따라 점점 인력수급상의 문제가 대두되묘로 운

전의 자동화， 보수의 합리화 및 셜치공사의 성력화가 요구되고，건물의 지

하실 둥에도 설치가 가능한 소형의 고전압 변전설비를 필요로 하게 된

다.

이를 만족하기 위하여 변전소를 구성하는 개폐기구로 종래에는 도체의

절연이 대기에 의존하던 것에 비해 , 높은 절연력을 갖는 SF‘6 가스 절연

개혜장치 (GIS) 가 개발되었다.

GIS 의 내장 기기로는 다음과 같은 것이 있다.

• 차단기 (GAS CIRCUIT BREAKER)

• 모 선 (MAIN BUS)

• 단로기 (DISCONNECTING SWITCH)

접지개폐기 (EARTHING SWITCH)

• 피 뢰 기 (LIGHTNING ARRESTER)

• 계 기 용 변 압기 (POTENTIAL TRANSFORMER)

• 변류기 (CURRENT TRANSFORMER)

• CABLE SEALING END (지중선로일 경 우 )

• AIR BUSHING ( 가공선로일 경 우 )

-18-

7.2 GIS 의 특징

7.2.1 설치면적 및 용적 의 축소

절연내력이 우수한 S말 GAS를 이용하여 개폐장치를 대폭 축소하였고，

장치의 입체배치 , 접속되는 기타기기 및 송전계통과의 관계를 고려하면 종래의

변전셜벼에 비해 면적이 약 i 정도로 축소가 되며 , 옥내설치도 가

능해진다.

7.2.2 안전성

모든 충전부는 접지된 탱크내에 내장되고 SF6 GAS 로 절연되어 있

으므로 감전에 대한 위험이 없다.

더구나 S랴 GAS는 불연성이기 때문에 화재의 위험이 없으며 안전성

이 대폭 향상되어 인구밀도가 높은 도심지에 아주 적합하다.

7.2.3 고도의 신뢰성

염해，먼지 둥에 의한 오손，기후 및 뇌의 영향을 받지 않도록 완

전히 밀폐되어 있고， 절연물은 불활성의 SF6 GAS 중에 서 사용하기 때문

에 열화가 없다.

만얼，내부사고가 발생하더라도 가스구획이 구분되어 있어 사고확대가

방지되므로 신뢰성이 대단히 높다.

7.2 .4 토지의 유용성

개폐장치의 소형화률 이룩하였으므로，변전소에 필요한 셜치면적이 대

폭 축소되어 , 건물 및 부지의 경비절감 효과가 상당히 . 크다.

7.2.5 보수점검

절연물， 접촉자 퉁이 안정성이 높은 SF6 GAS 중에 설치되어 있으므로

열화냐 마모가 척어 모선이나 단로가 둥의 보수가 필요없다.

또한 차단기의 점검은 5-6 년에 1 회 정 도연 충분하므로 보수유지가

상당히 간면하다.

7.2.6, 소 음

수송 및 포장을 고려하여 가능한 한 각 UNIT 별 로 완전조립된 상태

-19-

로 공급하므로 설치가 간편하고 설치기간이 단축된다.

또한 개폐기가 모두 탱크내에 완전밀폐되어 있기 때문에 초작중의 소

음이 척고， 라디오 방해전파를 줄일 수 있다.

-20-

N...‘

7.3 GIS TYPE SIS 와 CONVENTIONAL TYPE SIS 의 벼교

항 목 CONVENTIONAL TYPE G. 1. S TYPE

1. 사용부지 면척이 넓다. 1. CONVENTIONAL TYPE에 비해 부지를 유용하게 이용할

SIS부지 수 있으며 추후 증설시 MERIT가 많다.

1. GIS보다 신뢰성이 떨어진다. 1. CONVENTIONAL TYPE보다 신뢰성이 대단히 우수하다.

2. 공해 및 오염지역에서의 절연물 파과에 의한 사고가 2. SF6로 충전부가 충진되어 었고 ENCLOSURE로 완전밀폐

신뢰성 발생할 수 있다. 접지되어 있으므로 안전성이 우수하다.

3. 충전부 노출로 인한 안전사고에 대비한 예방책이

절대적으로 필요하다.

1. 정기적， 비정기적으로 청소(수세)하여야 한다. 1. 운전상태에서도 외부에 도색작업과 같은 유지보수가

유지보수 2. 정전없이 유지 보수가 곤란하다. 가능하다.

2. CONVENTIONAL TYPE에 비해 보수작업인원이 많이 필요

하지 않다.

1. 변전소설비가 복잡하고 BAY가 많을수록 가격차가

거의 없다.

공사비 2. 그러나 변전소 부지비용， 유지보수비용， 사고시 복구

기간， 비용， 감각삼각 동을 고려시 CONVENTIONAL형에

비해 비용효과가 크다.

1. GIS에 비하여 철구조물이 많고 각종기기가 별도 1. 수송 빛 포장을 고려하여 가능한 각 UNIT별로

공사기간 설치되므로 공사기간이 걸다. 완전조럽된 상태로 공급하므로 설치가 간펀하여 공사

기간이 단축된다.

NN

항 목 CONVENTIONAL TYPE G. 1. S TYPE

특， 정 1. 조작에 대한 육안감시가 가능하다. 1. 철연내력이 우수한 SF6 가스를 이용하여 깨혜장치를

2. 충전부 노출로 인한 초고압인 경우 CORONA 소음 및 대폭 축소하여 설치면적 빛 용척의 축소를 기하였고

LOSS가 문제가 된다. 옥내외 빛 지하설치가 가능하다.

3. 해안， 대도시 빛 공단 동 공해지역은 염진해대책이 2. 모든 충전부는 접지된 탱크내에 내장되어 SF6 가λ로

필요하다. 격리되어 있으디로 인체감전에 대한 위험이 없다.

또한 SF6 가스는 불연성이기 때문에 화재의 위험이

고 무독성이 n로 인체에도 무해하다. 그러므로 인구

밀도가 높은 중심지에 아주 적합하다.

3. 염해， 먼지 둥에 의한 오손， 기후 및 뇌의 영향을

받지 않도록 완전히 밀폐되어 있고 절연물은 불활성

SF6가λ중에서 사용하기 때문에 열화가 없다.

4. 절연물， 접촉자 퉁이 안정성이 높은 SF6가스중에 설

치되어 있으므로 열화나 마모가 척어 모선이나 단로

기 동의 보수가 필요없다. 또한 차단기의 점검은

5-6년에 1회 정도면 충분하므로 보수유지가 상당히

간연하다.

5. 개폐장치가 모두 SF6 가A탱크내에 완전밀펴l되어

있기 때문에 조작중의 소음이 적고l 라디오 방해

전따를 줄일 수 있다.

8. 대관업무절차 및 각종

8.1 대 관업 무 FLOW

ot人lc> .,

|공급방안|한전본사 영업처 영업운영부

전기수용신청 및 내선도연검토| 한전지사 영업부

전력 수급 계약 체결| 한전지사 영업부

고장천류 계산

공사계획 신고

•

l 공사계획신고펼 |

공사착수

| 공사 계획 변경 신고 l

사용챔사 생

| 개 수공사 1 계전기 정정 자료 제출

사용전 검사

전자통신처 유도기술부

도，광역시청 공업과

전기안전공사 기술부 검사과

한전지사 영업부 내션과

(한전 전력관리처)

가압요청

I잖- 척

l 핸시업회 I r수 전

- 23-

3종 계기

철선및봉인

한전지사

내션과

8.2 전기안전관리자의 선입 :전기사업법 시행규칙 제 58 초('91.2. 개 정 )

8.2.1 선입근거 ( 전기사업 시행규칙 제 58초 )

전기사업자 및 자가용 전기공작물의 소유자 또는 점유자는 공사착공

전 ( 증설공사 포함 ) 또는 사업개시 전에 전기설비 또는 사업장마다 그

전가설비의 공사.유지 및 운용에 관한 전기안전관리 업무를 수행하기

위하여 그 소속직원 중에서 다음 구분에 의하여 전기안전관리 담당자

및 보조원을 선입하여야 한다.

8.2.2 선입구분

전기설비 또는 사업장

(설치공사를 위한 사업장 전기 안전관리 담당자 전기안전관리보초원을 포함한다)

1 • 수력 발전소 전기안전관리사 및 토목 전기안전관리원

안전관리사

2 • 기 력 발전 소 • 가스터어빈 전기안전관리사 및 기계 전기 및 기계안전관리원

발전소 또는 원자력 안전관리사

발전소

3 . 제 1 호 ~ 제 2 호외 의 전기안전관리사 전기안진관리원

발전소 · 전기수용설비

변전소 및 송전선로나

배전선로의 관리소를

직접 통괄하는 사업장

4 .도서·벽지의 전기설비 전기안전관리사

EEτi= 용량 300 킬로와

E 이하의 소수역발전

-λ-ι-

-24-

8.2.3 전기 안전관리보조원을 두어 야 할 전기설비의 종류 및 규모별 기술 인

력과 자격기준

전 기 설 비 규 모 기 술 인 력 자 격 기 준

발 전 설 버 용량 50 만 킬로와트 전기 및 기계분야 각 동일분야 기능사 1.2

이상 2 명 급 또는 가사 2 급

이상

용량 50 만 킬로와트 전기분야 2 명 동얼분야 기능사 1.2

마만- 10만 킬로와트 기계분야 l 명 급 또는 기사 2 급

이상 이상

용량 10 만 킬로와트 전기 및 기계분야 동일분야 기능사 1.2

미만- 1만 킬로와트 각 1 명 급 또는 기사 2 급

이상 이상

송·변전설비 용량 50 만 킬로와트 전기분야 3 명 통일분야 기능사 1,2

또는 동설비를 이상 급 또는 기사 2 급

관할하는 사업 이상

장 용량 50 만 킬로와트 전기분야 2 명 동일분야 기능사 1.2

미만- 10만 킬로와트 급 또는 기사 2 급

이상 이상

용량 10 만 킬로와트 전기분야 1 명 동일분야 기능사 1.2

미만- 1 천 킬로와트 급 또는 지사 2 급

이상 이상

전기수용설비 용량 1 만 킬로와E 전기분야 3 명 동일분야 기능사 1.2

이상 급 또는 기사 2 급

이상

용량 1 만 킬로와트 전기분야 2 명 동일분야 기능사 1,2

미만- 5 천 킬로와트 굽 또는 기사 2 급

이상 이상

용량 5 천 킬로와트 전기분야 1 명 동일분야 기능사 1,2

미만- 1 천 킬로와트 급 또는 기사 2 급

이상 이상

-25-

8.2 .4 전기안전관리 담당자의 분야， 자격기준 및 안전관리 범위

분 야| 명 칭 | 국가기 술자격

전 기 1 전기안전관리사1 1. 전기분야 기술사

안 전 관 리 범 위

전기적 설비의 공사·유지 및 운용

자격소지자

2. 전기가사 1 급자격

소지자로서 해당분

야 실무경력 3 년

이상인 자

3. 전기기사 2 급자격 | 전압 10 만볼트 미만의 전기적 설벼의

소지자로서 해당분 | 공사· 유지 및 운용

야 실무경력 5 년

이상인 자

기 계| 기계안전관리사 1 1. 열원동기， 유체기계， I 기력설비， 가스터어빈사용 원동력설비 및

건설기계기술사 자|원자력설비(원자력법에 의하여 규제를

격소지자 l 받는 부분을 제외한다)의 공사·유지

2. 기 계기사 1급자격 | 및 운용 ( 전기적 설비에 관한 것을 제

소지자로서 해당분| 외한다)

야 실무경력 3 년

이상인 자

3. 기계기사 2 급자격 | 압력이 제곱센티미터당 60 킬로그램 미

소지자로서 해당분|만의 기력설비·가스터어빈사용 원동력설

야 실무경력 5 년 | 비 및 원자력설비 ( 원자력법에 의하여

이상인 자 | 규제를 받는 부분은 제외한다)의 공사·

유지 및 운용(전기적 설비에 관한 것

을 제외한다)

-26-

8.2.5 안전관리원 선엄 절차

@선입확인

신청

전기기사협회(지부)

(기계)

8.2.6 선입시 서류

1) 선엄확인신청시

- 안전관리사 선임(해입) 확인신청서

- 국가기술자격수첩(사본 1 부 포함)

- 재직증명서 ( 경력사항 표기 )

- 안전관리자 도장

2) 선임신고시

- 전기(기계)기사협회 선엄확인서

8.3 구비서류

순번 구 분 관 련 처 비 고

1 공급방안(발주자와 전력회사간 사전협의)

2 전기수용신청(발주자와 전력회사간 수급계약 별첨양식참조

체결)

- 수용신청서

- 사용인감계(시공업체)

- 공장허가서 ( 건축허가 ) 사본

- 전월 전기요음 영수중

-27-

순번| 구 분 련 .R

사업자둥록증 사본(수용가)

3 통신선 유도장애 검토 |한국원특수운영국

% Impedance 공문 사본

(한전전력관리처)

1 선 지 락 고장전류계산서

송전선로설계서

경과지도 ( 관내 전신분국 기술담당직인)

: 1/25 ,000

- 구내 통신선로 및 송전선로 Route

(관내 전신분국 기술담당직인)

유도전압계산서

4 I 내선도연 검토 |한전지사영업부

- 단선도 3 부

5

6

송전선로 검토 및 철탑강도 검토

- 종단 및 명면도

- 철탑설계도연

도시계획시설결정

- 사업계획서

- 공사개요

- 토지초서현황

- 철탑부지 지적도면

- 지적도(결정계획서)

- 철탑경과지도

- 농지전용허가서

- 토지사용 숭낙서

- 공사계획인가서 사본

- 28-

II

구， 시청 | 별첨양식참조도시계획시설과

순번 구 ;trj 관 련 처 벼 고

7 공사계획신고/인가:각 3 부 도， 시청공업과， 별첨양식참소

동력차원부가.공사계획(변경) 신청서

나.공사계획서

1) 일반적 기재사항

2) 설비별 기재사항 (l O O O Y이상 부하

명세표)

. 차단기

. 접지방식

. 전압 1000Y 이 상의 기기

( 변압기 , 전동기 , 콘덴서 및 리액터 )

• 전선로 ( 전압 1000Y 이상 )

• 발전기

3) 공사공정표

다.변경이유서

라.전기안전관리담당자 선엄신고필증

마. 전기안전관리규정

바.한전공급방안공문사본

사. 한국전기통신공사 통신유도대책검토

공문 사본

아.삼상 단락 용량 계산서

자.토지사용 숭낙서 (지중선로일 경우

굴착허가서 )

차.토지현황

카.단선결선도(신설 및 기존)

타.기기배치도(신설 및 기존 )

파. 송전관계일람도 ( 1/ 2 5 0 0 0 지 도 )

-29-

순번

별첩양식참초

구 분

하.철탑 종단 및 평연도

거. 철탑 설계서 및 설계도

너.철구 설계서 및 설계도

더.철탑기초도

러.애자 장치도

8 I 산업가지개발사업 시행자지정 신청

가.사업계획서

나. 위치도( 1/25000 지 도 )

다.법인 둥기부동본

관 련 처 | 비

도， 시청

jl

9

라. 철탑설계도

마.건셜부 허가서

바.토지조서

사. 소유권 중빙서류

아.토지사용숭낙서

자.현황실측도

차.신 청 서

MOF 용 CT, CPO 검사

가.검정신청서

나.수입면장 사본

다. MAKER 시험성적서 및 사양서

10 I 계전기 정정

가.계전기 사양서

나 • 단선 도 , 삼선 도 , Sequence diagram

다. T/L 사양서

라 • 수전 TR 및 CB 사양서

마. 발전기 사양서 (%z)

-30-

한국전기연구소 |별첨양식참조

한전영업부

순번 구 분 관 련 처 l 비 ~

111 사용전 검사

가. 사용전 검사 신청서

나.단선도

다. 자가용 전기공작물 사용전 검사 점검표

라.시험성적서 사본(원본대초)

12 I 검수 봉인

가.가압요청 공문

나.사용전 검사필중 사본

다.시험성적서 사본(원본)

13 I 도로점용허가

가. 위치도 ( 1/5 00 0 0 지 도 )

나.사업계획서

다. 지쩍도 ( 경과선로 명연 및 종단도 )

14 I 철도횡단숭인

가.전선로 시설명세

나.종단 및 명면도

다. 경 과지 도 (1 / 50000)

라. 유도전압계산서

마.지지물 구조도

15 I 공원외 점용사용허가

가. 점용계획서

나. 토지풍기부 둥본 및 토지대장 둥본

한국전기안전공사|별첨양식참초

한전영업부

한국도로공사，

지방국도관리청

철도청전철과

군청도시과

다.지적도

라.위치도 및 사업계획 평연도

16 I 발파 허가

가.산림훼손 신고필증

-31-

경 찰 서

순번 구 분 관 련 처 비 고

나. 공사계약서 사본

다.자격증 소지자 민간인 신원진술서

라.화약류 관리기사 자격즘 사본

마. 시공자 대표이사 워입장

바.화약류 관리보관 책임자 선·해엄

신고서

사.토지대장 동본

17 농지 전용 허가 군，시청

가.토지대장둥본

나. 지적도 둥본(도시계획:시，군청)

다. 둥기부 동본 ( 법인 )

라.신청서

마.공사셜계서

바.사업계획서(원상복구비 명세)

사. 복구비 및 명세서， 도면

아.지 도 (1/ 50000 또는 1/25000 )

18 국유림 대부 허가 군，시청

가. 국유림 대부 신청서

나. 사업계획서

다.둥기부 동본

라.임야대장

마.임야도

바. 위치도

사.훼손실측도

아.경과지도

자. 철탑셜계도

-32 -

순번 구 분 관 련 처 | 벼 고

19 군사시설 보호구역 공사협의

가.사업계획서

나.동기부퉁본

다 엄야대장

라.임 야 도

마.위 치 도

바.훼손실측도

군닙,.- 대

사. 경과지도

아. 철탑설계도

20 I 산림훼손신고서

가.벌채구역 실측도(지적도)

나.지상권 설정계약서 사본

다. 임야대장

라.지적임야도 퉁본

마. 둥기부 둥본

바. 위치도 (1 / 25000 )

사.공사계획인가도 사본

아.사업계획서(복구공사비명세)

자.계약서 사본

21 I 진입로 훼손 허가

가.산주동의서

나.산주 인감증명서

다.벌채구역 실측도(지적도)

라 • 위 치 도 (1/25000 )

마.사업계획서(복구공사비명세)

바. 계약서 사본

-33 -

군， 시청

굽，시청

8.4 각종 양식

가.전기수용신청서

나.공사계획(변경)신청서

다.안전관리사 선엄(해입) 확인신청서

라. 전기안전관리담당자( 선입 ) 신고서

마.안전관리규정(변경)신고서

바.사용전 검사 신청서

사.공업단지 개발사업자 지정신청서

아. 공업단지 개발사업 실시계획 승인신청서

-34-

ll. 기 술 사 항

-59-

1. 번 압 기

1.1 TR의 용량선정방법

변압기의 용량을 결정하려면 변압기의 권선온도에서 경첫되누 영척 조건을 만족함

과 동시에 부하설비의 크기와 종류， 운전조건 퉁의 관련사항올 검토해야 한다.

1. 1 . 1 변압기의 용량올 선정할 때 검토해야 할 사항

1) 부하조사

2) 급전방식과 변압기 대수

3) 전압변동과 전압강하 및 순시 정전시의 대책

4) 주위온도와 발열량의 파악， 냉각방식

5) 지락보호방식

6) 단락전류의 추정과 차단기의 선정

7) 부하의 balance , 시 간정 격

8) 기타 사항

1, 1.2 급전방식과 변압기 대수의 검토

부하용량이 적산되면 다음에 이것을 어떻게 배분하는가를 검토하게 된다.

1) 단급전방식

φ 그림 1. 1 처 럼 변압기 1대 에 의해

급전하는 방법으로 가장 많이 채

용되고 있다.

@ 부하용량이 커지거나 부하의 중요

도 퉁에 따라 2대 이상의 변압기로

나누어 급전하는 경우도 있다. 단，

이 경우는 변압기 1차반도 충가

한다.

@ 이 방식은 가장 경제적이지만 변

압기에 고장이 생겼올 때의 정짧

시간이 길어지는 결점이 있다.

-61-

그림 1. 1 단급전방식

2) 2대 의 변압기에 의한 급전방식

φ 그림 1 . 2처럼 2대 의 변압기를 사용하여 급전의

신뢰도를 향상시키는 방법이다.

￠ 이 방식에서는 각 변압기의 단독운전과 병혈운

전의 두가지 운천방식이 채택되어 있고 병렬운

전의 경우의 단락전류는 단독운전의 경우의 2

배가 된다.

@ 변압기의 용량 결정 방법

• 변압기의 부하율을 약 1/2로 하여 변압기 1대

TR

CB;-、

로도 급전할 수 있게끔 한다.

1 대 의 변압기에 고장이 생겼을 때 변압기의

단시간 과부하용량을 고려한 부하율에 의해

정한다.그림1， 2 2대 의 변압기에 의한

급전방식

1대 의 변압기에 고장이 생겼을 때

부하를 제한하여 다론 1대로 급전한다.

이 경우는 제한한 후 부하에 상당하는

kVA의 변압기를 선청한다. I

• 변압기는 부하와 동용량의 것을 사용한다 • r 、TR \-J TR

이 경우가 변압기용량으로서는 최소의 l J

것이 적용된다. 1CB 잉

3) 2대 이상의 변압기에 의한 급전방식

φ 그림1，3처럼 2대 이상의 변압기를 병렬운전

하는 방식이며 보통 스훗네트워크 시스탬

TR TR

이라고 부른다. 무정전급전이 확보되기 때C8 f、，，/

b[Y||,‘,

B”‘、，/

0ny----!R‘F‘‘‘,/.

。PI--

’i

B”‘

문에 빌딩 둥에서 많이 채용되고 있다.

(2) 2차단락전류는 변압기 1대분 × 대수와 같이

커진다.

-62-

그림 1, 3 스훗네트워크시스탬

100X --::-:-:---:-과부하율[%]

,,‘려「-­

전주

요-대

수-기

대-압

최-변

에 상당용량@ 변압기의

변압기를 선정한다.

φ 변압기는 일반적으로 동용량의 것을 사용한다.

하는 kVA의

변압기 냉각방식1.1.3

주위의 -많갚뾰회변압기는 권쇠k찮뀔쉴윷-쥔절」꿇갚한효캔」천1 와 냉각하는

분류되순환방식에 따라 JEC168에 서 는 표1. 1 처럼종류와불)의또는(공기

고 있다.

적으로 풋호향j빅 벼앙끼1 에 한해서 쓰인다.

/~、

표멘뚫핑률

kVA) 이 상의 경우에L챈옳한면 경제적이다

~.싼:훌슨L은

마련하여 송윷:.ZJ혹펴L량올 붕어녕어 박영효

과흐활효신킨효」겼으로

유입자냉식은 보수가 간단하여 가장 널리 쓰인다. 권선철심의 발생열은 대류에

방사의해 우선 기름에 천해지고 다시 탱크벽에 전달되어 탱크벽외측표변에서

와 공기의 대류에 의해 방열된다.

강

일반적으로 유리하다.

유뿔낼캘은 켄휠자냉식의 방혈 7패.월끓앓많:활볼많으} 방열효과를 증가

시킨 것이다. 붓할흥보찮은별앓l에서는 피아쿠부÷한올땐말효릎71릎]울전하

30-60MVA이 상의 대용량에서는 소요방열기수가 많아지므로 자냉식보다도

제냉각방식이

4)

고 부하가 감소했을 때에는 송풍기를 뭘호연 자냉식으로서 운전할 수도 있다

기설자냉변압기에 송풍기를 부착하여 풀낼..zJ츠를갚 캘옳호k멸...20..:::.잃효정홀의 용량

중가가 가능하다 J에

유입수냉식은 냉각 관올 탱크상부의 내벽을 따라 배치하고 펌프로 물을 순환

시켜서 기릅올 냉각하는 방식이다.

:ζ.......냉각수의 질이 좋지 못하면 불때가 끼거나， 사관이 부식되어 보수하기에

-63 -

금 귀찮은 데가 있다.

6) 송유자냉식은 방열기뱅크를 따로 두고 본체탱크와의 접속관로의 도중에 송유펌

프를 설치하여 기륨을 강제적으로 순환시키는 방식이다. 소음 또는 오손방지

때문에 변압기 본체는 옥내에 설치하고 방열기뱅크는 옥외에 설치하는 경우에

쓰인다.

7) 송유풍냉식에는 송유자냉식의 방열기뱅크에 송흉기를 설치한 것 둥 각종방식이

있는데 가장 널리 쓰이고 있는 것은 탱크주위에 송유풍냉식 유닛쿨러를 설치하

는 방식이다.

권선철심의 냉매체 주위의 냉각매체

냉각방식 표시기호

총 류 순환방식 종 류 순환방식

건식자냉식 AN 공 기 자 연

건식풍냉식 AF 공 기 강 제

건식밀폐자냉식 ANAN 공기 (가스) 자 연 공기 (가스) 자 연

유입자냉식 ONAN 유 자 연 공 기 자 연

유입풍냉식 ONAF 유 자 연 공 기 강 제

유입수냉식 ONWF 유 자 연 수 강 제

송유자냉식 OFAN 유 강 제 공 기 자 연

송유풍냉식 OFAF 유 강 제 공 기 강 제

송유수냉식 OFWF 유 강 제 -2L「 강 제

표 1. 1 냉각방식의 분류와 표기 기호 (JEC 168)

1.2 변압기 결선

변맙기의 결선 방식은 한전으로부터의 수전방식， 병렬운전방식， 접지방식동과 부

하의 종류에 따르는 요구 전압과 방식에 따라 결정된다. 수용가 입장에서 보면 변압

-64 -

기의 1차측 결선을 A로 하거나 Y로하거나 간에 운용면에서 문제가 없지만 한전 입장

에서 보면 수용가의 자체사고에 대한 부담능력이나 보호능력， 한전 개폐장치와의 보

호 협조， 수용가 사고로 인한 한전 배전 계통에 주는 영향， 타 수용가에 주는 피해

정도(정전 피해동)가 문제되고 변압기 제작사의 입장에서 보면 제작 능력과 안전보증

문제 및 한전의 요구사항 또는 법적문제가 있다.

현재의 세계적인 추세는 전압이 100KV이 상 또는 70KV이 하라도 용량이 적고 전류가

적은 권선의 경우에는 Y결선을 채용하는 것이 일반적이다. 또한 OLTC가 설치된 변압

기의 경우 중성접측에 TAP 변환기를 배치하는것이 유리하기 때문에 Y결선을 많이 채

용한다. 변압기의 1, 2차를 전부 Y결선하여 야 할 경우에는 고조파문제， 유도문제둥이

발생하므로 변압기의 철심구조나 계통의 접지방식에 따라 3차권선올 A로 결선하여야

할 필요가 있다.

변압기의 결선별 특징을 나타내면 다음과 같다.

1. 2. 1 y-y결선

1) 1차 ， 2차측 모두 충성점 접지가 가능하여， 이상전압을 경감시킬수 있다.

2) 저전압(선간전압113) ， 대전류(선전류)이므로 권선의 접적율이 좋으며， 상전압

이 선간전압의 11';놓。l 되어 고전합 권선에 적합하다.

3) 충성적옴 접지합 수 었으므로 당잃휩올 채택할 수 있다.

4) 변압비， 권선 Impedance가 서로 틀려투 수합처류가 흐르지 않는다.

5) 제3고조파 여자전류의 통로가 없으므로 유도천압파형은 제3고조파를 포함한 왜

형파가 되고 궈서의 정연 i stress카 주가하다.

1.2.2 Y-Y-D. 결선

1) 상기 y-y결 선 의 제3고조파를 제거하기 위하여 안정권선 CD.)을 삽입한 결선이다.

2) 1 차 또는 2차에 서 Surge 침입시 안정권선이 홉수하게 되므로 고전압이 유기되

어 절연이 파괴되기 쉽다.

1. 2 .3 Y-D. 결선

1) 2차측 상전류가 선전류의 IIι홍배 이 므로 대전류에 적합하다.

-65-

3상 입력， 출력의 전압， 전류간에 위상변위가 생긴다.2)

각상의 권선 Impedance가 다르면 3상 부하가 평형되어 있어도 부하전류는 불평3)

형이 된다.

L::,-L::, 결선1. 2. 4

갖걷챙종포연츠탱를7}요촬설판흘숲휠한므로 정멸팍포릎꿇앞출꿇L하여

볼~냉K고을 일으키지 않는다

변왈기의 상전류가 선전류의 1/1"τ 。l 되어 싫「훈에 적합하다

줄뿔효쩔캘훌숫휠으므로 지할찮표활옳훌의궐랍하다.

2)

브후」

각상의 권상.J.mpe따따e.z} 다근여 l옛 형 된 3상부하란도 변압기의 부하전류는4)

평형이 된다.

L::,-y 결선

1함탤행옳꿇훌鎭화가 었다.

흩청홉훌홉갱할 수 있으므로 효짧웹훈輔훌숭펴l다 .

Y결선 에 서짧얄인띄갤 P댄컨짧굉외 혔써l 적합하다.

변뾰뇨궐절패뼈빨효즈L선{로 틀려도[뚫짚굵}흐르지 않는다

1. 2. 5

3)

4)

부회3.펴울‘뾰환창치(OLT따롤 설치할 경우 전왈플와캘절끊캘-윷.누갚옳회;연~t._흐}

-66-

므로 고가이다.

5)

-。 른서,..n. =; 。

변압기

1) Bushing Type

기준 용량별

154KV급

1. 3

1. 3. 1

H

Dw

TR. 용량별 주요 특성 치 (AIR B ’ G TYPE)

% Z ;;Ir; 량 외 형 치 수 (rom )용 량 효 율 비고

OA BASE (TON) w D H

10 / 12 99.30 이상 8.5 44.0 6400 4800 5000

15 / 20 99.35 이상 11,0 48.6 6700 5000 5100

20 / 25 99.40 이상 11.0 52.3 6900 5400 5300

25 / 30 99 .42 이상 11.0 58.0 7000 5600 5400

30 / 40 99.45 이상 11.0 65.0 7200 5900 5500

40 / 50 99.50 이상 i’11. 0 84.5 7500 6100 5600

50 / 65 99.52 이상 11.0 90.0 8000 t>400 5800

口 Y-D 기준

± 10%엄 •± 10%입 •

치수 공차는 기준치의

엄피던스 공차는 기준치의

**

’I

PO

롤롤튿똘률닫

2) GIB TYPE

H

Dw

TR. 용량별 주요 특성치 (GAS /O I L TYPE)

% Z 중 량 외 형 치 수 (mm )

용 량 효 율 비고

OA BASE (TON) w D H

10 / 12 99.30 이상 8.5 42.0 6600 4400 4100

15 / 20 99.35 이상 11.0 45.6 7000 4600 4200

20 / 25 99 ,40 이상 11.0 52.3 7200 5000 4300

25 / 30 99.42 이상 11.0 56.0 7400 5200 4400

30 / 40 99.45 이상 11.0 62.5 7800 5300 4500

40 / 50 99.50 이상 11.0 82.5 8000 5500 4600

50 / 65 99.52 이상 11.0 87.0 8200 5800 4800

口 Y-D 기준

± 10%임 •± 10%임 •

치수 공차는 기준치의

임피던스 공차는 기준치의

**

%

1.3.2 유입전력 배전 변압기

1) 특성 (3상변맙기)

용 링 (KVA) 1 차 전 압(K이 2 차 전 잉 (VI 효 를 (~) 진입얻톨~(‘) 여자전류{‘)

22.9 600 이하 97.4 2.1 9.530 6.6(3.3) 600 이하 97.45 2.0 6.5

0.6018f 600 이하 97.4 2.1 6.522.9 600 이하 97.5 2.0 6.5

50 6.6(3.3) 600 01하 97.55 1.9 6.50.6 이하 600 이하 97.5 2.0 6.5

22.9 600 이하 97.55 1.9 675 6.6(3.3) 600 이하 97.6 ’ 85 6.0

0.6 이하 600 이하 97‘55 1.9 6.022.9 600 이하 97.6 1‘8 5.5

100 6.6 (3.3) 600 이하 97.65 ’. 75 5.50.601하 600 이하 97.6 1.8 5.5

22.9 600 이하 97.65 1.75 5.0125

6.6(3.3) 600 이하 97.7 1.7 5.0

22.9 600 이하 97.7 1.7 5.0150

6.6(3.3) 600 이하 97.75 1.65 5.022.9 60。 이하 97.8 1.65 5.0

2006.6(3.3) 97.85600 이하 1.6 5.0

22.9 600 이하 97.9 ’ 65.0

2506.6(3.3) 600 이하 97.95 1. 55 5.0

6.6(3.3)KV 98.0 1.55 5.022.9

300 600 이하 97.95 1.5 5.0

6.6(3.3) 600 이하 98.0 1.5 5.0

22.96.6(3.3)KV 98.0 1. 55 5.0

350 600 01하 97.95 1.5 5.0

6.6(3.3) 600 이하 98.0 1.5 5.0

22.96.613.3)KV 98.1 1. 45 4.5

4∞ 600 018f 98.15 1. 5 4.5

66(3.3) 600 01하 98.1 1.5 4.5

22.9 6.613.3)KV 98.1 1.45 4.5

450 600 01하 98.15 1.5 4.5

6.6(3.3) 600 이하 98.1 1.5 4.5

22.96.6(3.3)KV 98.2 1.45 4.5

500 600 이하 98.15 1.5 4.5

6.6(3.3) 600 01하 98.2 1.5 4.5

6.6(3.3)KV 98.3 1.4 4.522.9

600 600 01하 98.25 1.45 4.5

6.6‘3.3) 600 018f 98.3 1.4 4.5

22.96.6(3.3)KV 98.35 1.35 4.5

750 600 01하 98:3 1.45 4.5

6‘6(3.3) 600 이하 98.35 1. 4 4.5

6.6(3.3)KV 98.45 1.35 4.022.9

1000 600 이하 98.4 1.45 4.0

6.6(3.3) 600 이하 98.45 1. 4 4.0

22.96.6(3.3)KV 98.5 1.35 4.0

1250 600 018f 98.45 1.45 4.0

6.6(3.3) 600 018f 98.5 1.4 4.0

6.6(3.3)KV 98.55 1.3 4.022.9

1500 600 018f 98.45 1.4 4.0

6.6(3.3) 600 이하 98.55 1.35 4.0

6.6(3.3)KV 98.55 1.3 4.022.9

1750 600 01하 98.45 1. 4 4.0

6.6(3.3) 600 01하 98.55 1.35 4.0

6.6(3.3)KV 98.6 1. 25 4.022.9

2000 600 018f 98.5 1.35 4.0

6.6(3.3) 600 미하 98.55 1.3 4.0

-69-

2) 표준외형 및 치수

TYPE A

3상 변압기

TYPEB T휴EC TY를ξD TYPEE

훌 링(KVA) 1 엉정압 (KV) 2 차 전 암(V)외 횡 쳐 수 (mm)

톨 흥 양 (Kg)A B c 외 형 도 Type

22.9 600 미하 1000 900 650 450 A

30 6.6(3.3) 600 이하 700 900 600 380 B

0.6 이하 600 이하 700 900 550 350 B

22.9 600 이하 110。 1000 700 610 A

50 6.6(3.3) 600 이하 800 950 650 520 g

0.6 이하 600 이하 800 950 600 490 B

22.9 600 oltl 1150 1050 750 680 A

756.6(3.3) 600 이하 850 1000 700 620 B

0.6 이하 600 이하 850 1000 650 580 B

22.9 600 01하 1250 1100 910 750 c6.6(3.3) 600 이하 1150 950 970 700 c

1000.6 이하 600 이하 1100 900 950 680 c

22.9 600 이하 1250 1150 950 830 c125 6.6(3.3) 600 이하 ’I SO 950 970 780 c

22.9 600 미하 1300 1150 1050 980 D150 6.6(3.3) 600 미하 1150 ‘ 1200 1020 920 D

22.9 600 이하 1300 1200 1100 .1150 。

200 6.6 (3.3) 600 이하 1200 ’200 1150 1050 D

22.9 600 이하 1350 1480 ’290 1280 E

250 6.6(3.3) 600 이하 1220 1290 1060 1120 D

6.613.3)KV 1370 1400 1400 ’350 E22.9

600 이하 ’350 1600 1500 1520 E300 6.6(3.1) 600 이하 ’250 1250 ’470 ’350 E

6.6(3.3)KV 1400 ’500 1450 1550 E22.9

lG50600 이하 1350 1500 1650 E

350 6.6(3.3) 600 이하 1250 1350 1600 1520 E

6.6(3.3)KV 1420 1500 1500 ’650 E22.9

600 Olt! ’400 1480 1500 1800 E

400 6.6(3.3) 600 이하 1360 1520 1450 1650 E

6.6(3.3)KV 1450 1500 1550 1700 E22.9

600 이하 1400 1600 ’5 50 1900 E

450 6.6(3.3) 600 이하 1400 1500 1550 1700 E

-70-

용 링 (KVA) 1 차전압 (KV ) Z 차 전알 1 ' 1외 형 "'I 수 (mm)

용 흥 링 IKg )A B c 외 엉 도 Type

6.6(3.3)KV 1450 1500 1600 1850 E229500 600 01하 1450 1650 1700 2000 E

6.6(3.3) 600 이하 1400 1550 1600 ’900E

66(3 3)KV 1500 1580 1650 2050 E600

22.9600 01 하 ’450 1750 1750 2250 E

6.613.3) 600 01하 1450 1700 ’750 2020 E

6.6(3.3)KV 1540 1820 1730 2480 E22.9

750 600 01하 1470 1950 2060 2650 E

6.6(3.3) 600 01하 1480 2120 2000 2500 E

6.6(3.3)KV 1730 2120 1750 2980 E22.9

1000 600 01하 1650 2250 1750 2980 E

6.6(3.3) 600 이하 1620 1980 1960 3050 E

6.6(3.3)KV 1800 2250 1950 3300 E22.9

24α〕1250 600 이하 1700 2400 3650· E

3.3(3.3) 6.6 600 이하 1650 2150 2150 3550 E

6.6(3.3)KV 1890 31∞ 2100 4100 E22.9

600 이하 29501500 1750 2650 4500 E

6.6(3.3) 600 이하 1670 2930 2410 4250 E

6.6(3.3)KV 1920 3150 25∞ 46∞ E22.9

1850 31∞ 2없m2α)0 600 이하 4950 E

6.6 ‘3.3) 600 이허 1880 3100 2950 5300 E

단상 변압기

용 랑 (KVA) 1 차전양 (KV) 2 차 전 압 lV)외 명 "'I 수 (mm)

훌 훌 링 (Kg) 외 엉 도 TypeA g c

22.9 600 이하 13α1 900 1100 750 c125 6.6(3.3) 600 이하 1260 870 950 730 c

0.6 이하 600 01하 ’100 880 1000 710 c22.9 600 이하 1350 920 1150 800 c

150 6.6(3.3) 600 이하 1310 890 1000 780 c0.601하 600 01하 1150 900 1050 740 c

22.9 600 이하 ’370 1060 1280 960 E

200 6.6(3.3) 600 이하 1320 950 1100 920 E

0‘6 이하 600 이하 1200 950 ι 1150 900 E

22.96.6(3.3)KV 1390 1250 1100 1100 E

250 600 이하 1340 1600 1020 1050 E

6.6(3.3) 600 이하 1300 1550 1180 1030 E

22.96.6(3.3)KV 1490 ’620 1110 1200 E

300 600 01 하 1400 1350 1260 1150 E

6.6(3.3) 600 이하 1380 ’350 1300 1100 E

22.96.613.3)KV 1550 1700 1150 1320 E

350 600 이하 1500 1650 1300 1220 E

6.6(3.3) 600 이하 1400 1400 1300 1200 E

22.96.6(3.3)KV 1560 1800 1200 1450 E

400 600 01하 1530 1730 1300 1450 E

6.6(3.3) 600 01하 1410 1630 1340 1350 E

6.6(3.3)KV 1560 1850 1250 1560 E229

450 600 01하 1550 1780 1350 1580 E

6.6(3.3) 600 01하 1450 1800 1350 1490 E

6.6(3.3)KV 1570 1960 1280 1620 E22.9

500 600 이하 1590 1850 1450 1650 E

6.6(3.3) 600 OJ!( 1450 1830 ’550 1600 E

6.6(3.3)KV ’600 2050 1400 1850 E22.9

600 600 이앙} 1620 1950 1550 1950 E

6.6(3.3) 600 Ol!( 1500 1950 1650 1800 E

6.6(3.3)KV 1750 2000 1500 2310 E22.9

750 600 Or!( 1800 2000 1600 2450 E

6.6(3.3) 600 Ol!( 1700 1980 1700 2280 E

66(3.3)KV 1850 2600 1950 2900 E229

1000 600 01하 1900 2750 2100 3100 E

6.6(3.3) 600 01하 1800 2600 1950 2880 E

-71-

1. 4 O.L.I.C 원리 및 종류

1. 4 . 1 동작원리

O.L. I.C는 부하시에 변압기의 전압비를 조정하므로 변압기의 탤 권선은 0. 1.I.

C의 탤 선택기와 결선되어 있다.

탤 선택기는 선택된 동작댐의 위치를 무부하 상태에 있는 절환 스윗치의 접점에

연결시키고， 철환 스윗치는 동작전류를 선택된 뾰에 전달시켜 준다.

탤 절환기가 동작 범위의 중간 위치를 지날 때는 전위 절환 선택기가 파인 댐

선택기와 동시에 동작하고 두 선택기의 기동부분은 동작시 무부하 상태에 있게

된다.

절환 스윗치는 동작전류를 부하상태에 있는 램에서 선택된 탤으로 옮져주며 그

기계적 구동력의 전달 상태는 다음과 같다.

탤 절환 작용은 모터 구동장치 내의 모터를 구동 시킴으로서 시작된다. 구동력

은 구동촉을 통하여 댐 철환기 해드상의 상부 기어 유니트에 전달되고 핀 결합으

로 상부기어 유니트와 연결된 하부 기어 유니트는 회전동작올 뾰절환 동작 때 마

다 절반으로 감소시켜 철연축과 에너지 축적기용 가속기 및 구동축을 구동시킨다.

가속기는 에너지 촉적기의 와인딩 엎 활대를 해제 위치로 옮기고 콕킹 활대가

캠 디스크(Cam Disc)와 폴 (Pawl)에 의해서 제자리에 있는 동안에 와인딩 엎 활대

와 콕킹활대 사이의 스프링올 맙축시킨다.

구동축의 회전운동은 유격실올 통해서 탤 선택기 기어로 전달되고， 이는 탤 선

택 접촉 브릿지를 한 스탤에 해당하는 각도만큼 움직여 주므로 접촉 브릿지는 무

부하 상태에서 필요한 탤 단자에 접속될 수 있다.

해제 위치에 도달했을 때 와인딩 엎 활대의 측면 암 (Arm)은 콕킹 활대가 풀어

져서 스프랭올 해제시킬 수 있도록 폴 (Pawl )을 록킹 캠 디스크( Lock ing Cam Disc)

로 부터 분리 시킨다.

동시에 절환 스윗치 크랭크가 움직여서 동작전류를 한 탤에서 다른 탤으로 옮

겨 주며 폴은 활대를 새로운 위치로 옮겨서 캠 디스크에서 재 작용하므로 에너지

축적기는 다음 탤절환 동작을 위해 다시 잠기게 된다. 그래서 탤 절환기가 필요

한 동작 위치에 도달하면 모터는 자동으로 정지한다.

-72-

*+싸

셰비빠생

짧I ~ I

§。輪 ￡輔 §。繼 ￡灣

! ; ! !

i ! l i

Top ‘elector

Diven.’ “’‘ch

v ..•

그립 1. 4 스윗칭 시간도

1, 4.2 생산법위

최대통작위치 첼지간시휩타 업 모 텔 극수 전 류

청훨 !f 부 KV I KV(Type) (Mode l) (A) 1.2/ 150Hz

절환선택기 50

M ill 300 3 300 900

M ill 500 3 500 1000

M I 301 1 300 900M 3000 18 35 250 1050 460

M I 501 500 1000

M I 802 1 800 1600

M I 1200 ,1500 1 1200, 1500 2500

F ill 600 3 600 1500

F ill 1000 3 1000 1500

F I 600 1 600 1500F 2500 18 35 250 1050 460

F I 1000 1000 1500

F I 1200 1200 2250

F 12000 l 2000 3000

주) F TYPE O.L.T.C는 주문에 의해 생산.

-73 -

1. 4 . 3 O.L. 1.C의 선정

변압기에 펼요한 조건을 만족시키는 탤 절환기를 선정하는 것은 매우 중요하다.

전술한 사양상의 여러값은 충분한 안전률올 보장할 수 있는 것이므로 그 이상의

여유를 고려할 필요가 없다.

탤 절환기의 선정에 있어서는 변압기 권선에 대한 제반 성질을 알아야 한다.

- MVA 정격

- 결선 방식

- 정 격 전압과 전압 조정 범 위

- 절연 계급

*표는 탤 절환기의 선정 절차로서 일단 선택한 뾰 절환기의 다음 특성들을 체크

하는 것이 좋다.

- 절환 스윗치(혹은 탤 선택 스윗치)의 개폐용량

- 순간 과부하

- 허용 단락강도

- 절환 스윗치(혹은 탤 선돼 스윗치)의 접점수명

{훨 질환기 선정절차}

결선밤식징격전압

조정범위

절 연

설연계급 내부질연감도

•절연계급결정

(대지간설연)

i

(t) 스탤수와 스탤전압힐인

(2) 질환선택기 사암및 기본호|로도 작성

I

(t) 초|대탤질환기 전휴획일

(2) 적담한 표준 전륙선택

죄대스탤

용랑점검耐I±.에 따라 탤 선택키 크키 걸징

...。L. T. C型 :그 .A--, .... 표준전류 절연계급 탤선택기코키 기온회로도

-74-

1 .4.4 탤 절환기 선정 예

표1.2는 적당한 뾰 절환기의 선정방법을 예시하고 있다.

각 기호는 다음과 같은 것을 표시한다.

Pn : 권선의 MVA정 격

Umax/Umin : 권선 동작전압의 최대， 최소치

Un(X+Y%) : 예) 110(1±11%)KV의 조정 범위를 가지는 권선의 평균 선간

천압

Imax : zf 상의 최대 동작 전류

Ust : 각 상 스탤전압

Pstn : 정격스탤 용량

Pst : 스탤용량，일반적으로 Pst=Imas X Ust

Up 1. 21 50 : 충격 시험 전압

Up 50Hz: 교류 시험 천압

기본 사양에서 표준 전휴와 스엎 용량에 따른 탤 절환기의 정격올 찾고 아래 항

목을 검토한다.

1) 기본 회로도(스탤 수와 절환 선택기의 사양에 따라 결정)

2) 절연계급(대지간 시험 전압에 따라)

예) 1) 절연 간격 a상의 충격 전압 : 250KV

2) 뾰 선태기 B의 내압 : 265KV

3) 절연 간격 b상의 충격 전압 : 220KV

4) 탤 선택기 B의 내압 : 265KV

위의 경우 내압이 충격전압보다 크므로 탬 선택기 B는 사용 가능하다.

예) 1) 절연 간격 a상의 충격 전압 : 152KV

2) 탤 선택기 B의 내압 : 265KV

3) 절연 간격 b상의 충격 전압 : 170KV

4) 탱 선택기 B의 내압 : 265KV

5) 절연간격 C상의 충격 전압 : 330KV

6) 내 압 : 265KV

-75 -

7) 철연간격 d상의 충격 전압 : 190KV

8) 내 압 : 265KV

위의 모든 경우 내압이 충격전압보다 크므로 탤 선태기 B는 적당하다.

φ @

110(1 ± 11 "lo) KV110(1 ± 11 "lo) KV

® @

220 (1 ±16"lo ) KV 110KV

「γ川씨끼」

110KV

* 결 선 도 (1 상 분)

-76-

행 절환기 선정 혜

변압기의 종류 3상전력 변 압기 3상전 력 변압기 3상단권변압기 숭압 변압기를 가진 3상단권변압기

전압조정방식 중성점극성절환 중생점견위절환 직렬극성절환방식 극성 절환 방식

방식 방식 (중간 회로 삽입)

결 선 φ @ @ @

Pn (MVA) 83 50 220 90

Umax(KV) 122.1 122.1 259.6 134.2 (72.6)통

작 Umin(KV) 97.9 97.9 180.4 85.8 (72.6)전압 Un(x±y%)(KV) 110 (1土 11%) 110 (1 ± 11%) 220 (1±18%) 110 (1 ± 22%)

(7 2.6(0± 100%)}

STEPS ±9 ±9 ± 13 ± 17

Imax (A) 490 295 700 605(202)

Ust (V) 778 778 1760 825(2480)

Pst=Ust.Imax(KVA) 381 230 1230 500

최저 허용 Pst를 가 M ill 500 M ill 300 3 XM I 802 M ill 300진 탱 철환기

Pstn (KVA) 1000 900 2000 900

절 환 선 택 기 극성절환스윗치 전위절환선택기 극성절환스윗치 극성절환스윗치

기 본 회 로 도 1019 Ii 1019 1G 1427 Ii 1835 Ii

절 Up 1, 2/50(KV) - 550 -여』

계 Up 50Hz(KV) 230 230 230 140급

선정된절연계급 (KV) 110 110 110 60

입계충격전압

L꿇얘 밟훨’ 편L 균표꿇(KV. 1.2150)

최저 내압을 가진 탱선택기 B 댐선태기 B 뾰선택기 D 뾰선택기 D댐 선택기 크기

탤 절환기의 최종 Mill 500-110/B- Mill300-110/B- 3XMI 802-110/D- Mill 300-60/D-선택 1019 Ii 1019 1G 1427 1W 1835 11V

표 1, 2

주) i) ( )내는 중간회로에 적용

i i) 2)는 유도전압시험(2Un)때의 교류전압스트레스

”“

1. 5 TR의 유보존 방식 비교

분구 G. O. S. T DIAPHRAGM CONSERVATOR AIflsEAL CELL CONSERVATOR

구

l

‘∞|

조

변압기 본체

--- ---G ‘ O. s:r

호홉

기

호홉

기

변앙기 본체

호홉

기

三드드프절연유드프느

변압기 본체

‘ J(0

...,""τ-τr

장

~。

G. O. S. T

1. 구조에 나타난 바와 같이 용임된 질소 가스 및

절연유를 롱해 변압기 본체의 절연유를 대기와

완전하게 차단시켜 절연유의 열화정도를 극소

화힐 수 있다.

2. 구조와 동작원리가 간단하여 오동작이 거의 없

다.

3. 설치 및 조작， 운전이 용이하고 보수 및 점검

이 대단히 간연하다.

DIAP뻐AGM CONSERVATOR

1. 고무막을 사용하므로 대기와의 분리가

확실하고， 변압기 절연유 열화를 우수

하게 방지한다.

2. 변압기 본체 상부에 취부되므로 별도

베이스를 설치 힐 필요가 없다.

3. Conservator 내부에서는 항상 대기압을

유지할 수 있고. 냉각 효과가 크게 된

다.

4. 설치 이후에는 보수가 불필요하므로 유

지 비용이 척게 든다.

ALL SEAL CELL CONSERVATOR

1. 고무백을 사용하여 Conservator속의

절연유와 대기를 완전 차단하므로， 변

압기 절연유의 열화 현상율 우수하게

방지한다.

2. 화 동

3. 좌 동

4. 좌 동

5. Diaphragm에 비해 운전시 PartialStress를 척 게 받는다.

6. Conservator에 연결부위가 없으므로

누유의 염려가 없다.

7. 수출품에 전랑 적용하고 있으며， 효성

표준임.

1. 별도의 기초베이스를 설치해야 한다 11. 고무막의 터지면 열화 방치장치로서의 1 1. 고무백의 취급 및 교환이 불연합.

단 I I 기능율 상실한다.

2. 제작처에서는 절연유가 다량 소요된다 I (고무박의 LIFE CYCLE이 그다지 길지

않음)

3. :\2 GAS가 절연유에 흔입되어 절연력을 약화시 I 2. 고무박의 취급 및 교환이 불연함.

킬 수 있다.

3. 공급 납기가 매우 길다.

4. GAS가 유중에 폰입되므로 운전에 따라 빈번하

게 GAS를 충천해야 한다 I 4. 고무막 전주위를 앙착하여 조립 사용하

점 I I 므로 누유 가능성이 높다.

5. 세계적으로 사용 중지하는 추세에 있음.

2. 피뢰기 (Lightning Arrester)

전캘밸의 기기를 홀꿇L웰궐둥에 의한판샘킹 및 낀완~운전조작둥에

2.1 개요

의

한 개폐샌홀묻띈건낸전왈초롱붙닮릎혼활조로한여회로의 도켄흉댐죄갚렌~띈결

하여 설치하는 장치를 피뢰기라고 하며 그 특성으로는 그

입으로 일정전압레벨 이상으로 올라갔을때 재빨리 동작하여

단주낸왈와걱많전캘캄펴

보호레벨。l 하로좋r좋옳

2_2

올 억제한효킹호과 방잖좋멘표륜효훌좋훌랙솔효L찬단한여 계통윷=짧적으로

권죄걷L도즈1효옳으l 니 고 있다 •

피뢰기의 종류

후깅L..,

피뢰기에는 비직선저항형 피뢰기(밸브저항형피뢰기)와 칙렬간극을 사용하지 。1-'­\.:li e

피뢰기 (Gapl e ss Type)가 있으며 비직선저항형피뢰기는 직렬간극 (Se r i e s GAP)과 ~λ，~「 。

요소(비직선저항체)를 주 구성요소로 하여 밀봉용기에 수납한 것이며 Gapless Type

피뢰기는 근래에 개발된 것으로 비직선형

GAP LESS 피뢰기의 특칭으로는

금속 산화물 피뢰기이다.

2)

발철보뿔안윷으므로

오손에 강하다

구졸간 갇단한관」손혈으l닫룰결를훌훌→할 수 있다

급준파융팝이 이휴천 。 근 띄외과다.

속류가 없으므로

다빈도동작에 견딘다.

속류에 따른 특성요소의

단점으로는

열화가 없다.

2.3

직렬 GAP이 없으므로 특성요소에 항상 회로전압이 인가되어 있고 특성요소의

가 바로 사고와 연결된다는 것이다.

피뢰기의 선정시 유의사항

피뢰기 설치장소에서의 최대상용주파대지전압

열화

2) 가장 심한 피뢰기 방천전류의 크기 및 파형

-80-

3) 피보호기기의 충격 절연 내력 결정

4) LA의 정 격전압 및 공칭 방전전류

5) 피뢰기의 보호레벨 결정

6) 피보호기기에 가능한 근접한 곳에 피뢰기를 설치

7) 이격거리 및 기타 관계요소를 고려하여 피뢰기로 제한된 피보호기기에서의 전압결

정

/

2.4 정격전압

피뢰기의 선로단자와 접지단자간에 인가할 수 있는 상용주파 최대허용 전압(실효치)

전 력 계 통 피 뢰 기 정 격 전 압 (KV)

전 압 (KV) 중성점접지방식 변 전 -까l一、 배 전 서l....: 로

345 유효접지 288

154 유효접지 138(144)

66 PC접 지 또는 비접지 75(72)

22 PC접 지 또는 비접지 24

22.9 3상4선 다중접지 21 18

11.4 3상4선 다중접지 12 9

5.7 3상4선 다중접지 7.5 7.5

6.6 비 접 지 7.5 7.5

3.3 비 접 지 7.5 7.5

주: ( )내는 ANSIC 62.1 에 서 규정한 치임.

2.5 공칭방전전류

Sparkover후에 피뢰기에 흐르는 충격전류로 소정의 파고치와 파형을 가지며 선로

및 발 • 변전소의 차폐유무와 그 지방의 IKL( 연간 뇌우 발생일수)을 참고로 하여 결정

한다.

-81-

설치장소별 피뢰 기 공칭방전전류

공칭방전 설치장소 적 용 aι~ 건

전 류

10,OOOA 발전소 전 발 처‘一 -까」、-

변전소 1. 154KV 이상 계통

2. 66KV 및 그 이하 계통에서 bank용량이 3，OOOKVA를 초과하거나

특히 중요한 곳

3. 장거리 송전선 케이블(배전 “휘다” 인출용 단거리 케이블은 제

외) 및 정전촉전기 bank를 개폐하는곳

5,000A 변전소 66KV 및 그 이하 계통에서 bank용량이 3 ，OOOKVA 이 하인 곳

2,500A 처l一 로 배천선로

변전소

배전선 “휘다” 인출측

IEC 및 ANSI 에 서 규정하는 공칭방전전류

IEC No. 99-1 ANSI C - 62.1

피뢰기분류 10,000 A Station Class

5,000 A Intermediate class

Distribution class

2,500 A ----

2.6 보호레벨과 절연내력간의 협조

피뢰기의 보호레벨파 피보호기기의 충격절연 내력간의 협조는 시설물의 유효차혜여

부， 통일 모선에 연결된 회선수둥 쩨요소에 관계되며 일반적으로는 피보호기기의 충격

절연내력과 그 기기에서 도달되는 최대 충격전압간에는 일정한 보호비가 있어야 한다.

IEC 99-1A에 의하면 피뢰기와 피보호기기의 접지가 연접되는 조건에서 피보호기기

의 충격절연내력과 보호레벨간의 최소보호비는 1. 2이 다 .

-82-

2.7 피뢰기의 위치 선정

피뢰기와 기기가 같은곳에 있으면 기기에 걸리는 전압은 피뢰기의 단자전압과 같지

만 떨어져 있으면 침입파형， 기기 및 선의 배치둥에 따라서 피뢰기로 억제되는 전압

보다 큰 값이 된다.

2UXYt = Yp + . ---Y---

Yt : 서어지 침입측에서 보아 LA보다 앞쪽에 있는 기기에 걸리는 전압

Yp : 피뢰기로 억제되는 전압

V : 침 입 파의 파두준도 [kv / lIS]

차폐선로 : 500kv/뼈

보통선로 : 200kv/ lIS

X : 거리 em]

Y : 서어지의 전반속도 [m/야 ]

가공선 : 300m/야

케이블 : 150m/μ

상기 식에 의해 피뢰기의 제한거리를 선정 설치하며 적용시 전제조건은 다음과 같다.

1) 피보호기기의 첫 대상은 전력용변압기이다.

2) 발변전소 자체는 차폐되어 있다. (비유효 차쩨시설의 경우도)

3) 피뢰기와 피보호기기의 접지는 연접되어 있다.

4) 피뢰기의 접지도선은 가능한 한 짧게 한다.

현재의 선로 절연 레벨을 고려하여 적용하면 다음 표와 같다.

- 83-

피뢰기의 최대유효 이격거리

서'-' 로 피 뢰 기

변압기 유효이격거리

전압 지 지 물 애자수 BIL(KV) 정격전압 공칭방전 (m)(KV) (KV) 전류 (A)

345 철 탑 20 1,050 288 10,000 85

154 철 탑 10 650 138(144) 10,000 65또는 콩크리트주

66 '... 4 350 75 10,000 45

22 'l 2 150 24 10,000 20

22.9 '... 2 150 21 10,000 20

(주) 1) 애자는 10" X 5%" 현수애자

2) 피뢰기의 보호레벨은 ESB-153에 의한다.

3) 목주선로는 차폐되어 있는 것이 없음으로 고려치 않았음.

1조의 피뢰기로 2개 이상의 기기를 보호할 수 있는데 상기 유효 이격거리 이내에 있

는 기기는 보호된다고 본다.

4) ( )내는 ANSI C62.1 에 서 규정한 치임.

2.8 변압기의 중성점의 보호

변압기의 중성점은 직접접지시키지 않는한 서어지에 대한 보호를 받아야 한다.

변압기 중성점용피뢰기

계 통 변압기 BIL(KV) 중성정보호용피뢰기

전압 (KV) 중성점접지방식 선로단자 중성점 정격전압 (KV) 공칭방전전류 (A)

345 유효접지 1,050 450 108 10,000

154 'l 650 350 (72) 10,00075

66 PC접 지 또는 350 250 50 10,000비접지

(주) 1) 발전소둥과 같이 운전상 필요에 따라서 접지 변압기 “뱅크” 를 교체하게될 때는 피

뢰기와 병렬로 단로기를 설치한다.

2) 변압기 중성점 BIL이 표의 치보다 높을 때도 피뢰기는 표와 같은 정격 전압치를 적

용하면 된다.

3) ( )내는 ANSI C62.1 에 서 규정한 치엄.

-84 -

3. 차 단 기

3.1 차단기의 종류

3. 1.1 유입 차단기 (OCB : Oil Circuit Breaker)

유입차단기는 전로의 차단이 절연유를 매질로 하여 동작하는 차단기 즉 절연유

를 소호 매질로 하는것으로 tank형 유입차단기와 소유량형 유입차단기(MOCB :

Minimum Oil Circuit Breaker)의 두 종류가 있다 •

Tank형 이 라함은 철재의 tank 내부의 절연유 중에서 소호를 시키는 것이며 소유

량형은 tank 대신에 자기의 애관을 사용한 것이다.

3. 1.2 자기차단기 (MBB : Magnetic Blast Circuit Breaker)

자기차단기는 arc를 arc shoot와 같은 ion 장치중에 구동시킬 자기회로를 가지

고 있어， 대기중에서 전로의 차단올 하는 차단기를 말한다.

즉， 대기중에서 전자력에 의해 소호장치 내에 arc를 구동하는 것을 말한다.

3. 1.3 공기차단기 (ABB : Air Blast Circuit Breaker)

공기차단기는 전로의 차단이 압축공기를 매질로 하여 동작하는 차단기를 말한

다. 즉 압축공기를 소호 매체로 하는 것으로서 그 특성은 압축공기에 의해서 결

정된다.

압축공기의 절연내력은 압력이 높아짐에 따라 증가하고， 약 7kg /e퍼 에 서 는 새

절연유와 동둥 이상으로 된다.

3. 1.4 진공차단기 (VCB : Vacuum Circuit Breaker)

진공차단기는 전로의 차단을 높은 진공중에서 통작하는 차단기로 높은 진공중

에서 절연내력은 상당히 높고， 또한 금속 증기나 전하입자의 확산에 의한 소호작

용이 현저하기 때문에 이러한 특정올 살려서 진공용기내에서 전류의 개폐， 차단

을 행하도록 한 것이다.

대기압의 상태로부터 차츰 합력올 내리면 당초에는 절연내력이 저하하지만 다

시 압력을 내리면 절연내력은 상숭한다.

그래서 10-4Torr이 하로 되면 압력에 관계없이 거의 일정한 절연내력(텅스텐전

극 사용시 100KV/mm)을 얻을수가 있으므로 진공차단기는 이 영역을 이용하고 있

다.

이 진공차단기의 특성은 소형으로서 무게가 가볍고， 불연성， 무소음으로서 수

명이 길어서 차단기로서의 기본적으로 필요한 고속도， 고빈도 개폐기의 가능 및

차단성능이 우수하다.

-85 -

3. 1,5 가스차단기 (GCB , SF6 Gas Circuit Breaker)

Gas 차단기는 전로의 차단이 6불화유황(SFe : Sulfar Hexaflouride)과 같은 특

수한 기체 즉 불활성 gas를 소호 매질로 하여 동작하는 차단기를 말한다.

Gas 차단기의 특정은 SFe gas의 몰리적， 화학적， 전기적 성질이 매우 우수하여

절연내력이 우수하고 소호능력이 뛰어나며， arc가 안정되고 절연 회복이 빨라 고

전압， 대전류 차단에 적합하다.

차단시에 외부로 gas를 홉출하지 않아 공기차단기와 같은 폭발음이 없어 소음

공해가 없으며 , 변압기의 여자천류 차단과 같은 소전류 차단에도 안정 된 차단이

가능하다. 과전압의 발생이 척고， arc 소호후 절연 회복이 매우 우수하여 근거리

선로고장， 탈조차단， 이상 지락풍의 가혹한 조건에서도 강하며 소형으로 축소가

되는퉁의 장점을 갖고 있기때문에 최근에 급속히 사용되고 있다.

종류로는 차단부 압력 방식에 따라 이중 압력형과 단일압력형으로 분류되며 구

조적으로 보면 애 자형 (live type)과 tank형 (dead tank type)으로 분류되나 최 근

에는 구조가 간단하고 신뢰성이 높고 보수가 용이한 단일 압력형 (puffe r type)이

널리 사용되고 있다.

Gas 절연 전력용 기기에 사용되는 SFe gas의 특성은 다음과 같다.

가. 물리적， 화학적 성질

1) 열전달성이 뛰어나다(공기의 약 1， 6배 )

2) 화학적으로 불활성이므로 매우 안정된 gas이 다 .

3) 무색， 무취， 무해， 불연성의 gas이 다 .

4) 열적안정성이 뛰어나다(융매가 없는 상태에서는 약 500"<: 까지 분해되지 않

는다).

나. 전기적 성질

1) 절연내력이 높다(평둥 전계 중에서는 1기 압에 서 공기의 2.5배-3.5배 ， 3 기

압에서 기름과 같은 level의 절연내력을 갖고 있음).

2) 소호 성능이 뛰어나다.

3) arc가 안정되어 있다.

4) 절연회복이 빠르다.

-86-

표 3.1 차 단 기 특 성 의 비 교

특 별 고 압 차 B- 기 고 압 차 C‘ • 저압차단기

유입차단기 공기차단기 자기차단기 진공차단기 가스차단기 유입차단기 자기차단기 진공차단기 가스차단기 기중차단기

처」 압 [KV] 12 -300 12 -36 12 12 -36 24-550 3.617 .2 3.617.2 3.617 .2 3.617 .2 0.6

전 류 [A] 600 -3 ,000 600 -7 ,000 1,200-3,000 600 -2 ,000 600-4 ,000 400-1 ,200 600-3 ,000 600-3 ,000 600-2 ,000 600-4 ,000

차 B- 져」 류 [KA] 12.5-50 16 -100 25-50 25 20-40 8-40 12.5-50 8-40 20-25 22-85

진전고장차단 불 가 농 불 가 능 불 가 능 가 숫o 가 경n 불 가 ~ 불 가 능 가 τ~ 가 ~ 불가능

차 단 락 천 류 짧류차단에 좌 동 좌 동 솔활합잘닫에 훌휩홍잡단에 짧휩흉장단에 화 동 화 통 ‘중적합전류하다차단에 캡휩흉장단에

단 론 댄 서 처」 류 채없다정호. 거의 확 동 할재정때호가를있1회다 최 적 좌 동 젊혈호거의 재하점는호수를가있I회다 최 적 최 척

유 도 성 소 전 류 織도이 발 확 동 좌 동

휠짧평St옳 했훌냄왈좋발좌 동 繼.짧뿔휠 찌짧캘앓혼t쁜 짧훌훨홉발성

τ~ 이 상 지 락고장 가 끽~ 확 통 화 통 화 동 확 동 가 ~ 좌 똥 화 동 화 동 가 τ~

탈 조 상 태 보퉁불가농 화 동 좌 통 가 ~ 가 농 보통 률가농 화 동 가 τ~ 가 ~ 보통불가능

전차단시간 (사이클) 8, 5, 3 5 5 5, 3 5, 3 3 5 3 5 3

화 채 의 위 협 도 가 연 성 난 연 성 화 통 률 연 성 확 통 가 연 생 난 연 성 불 연 성 률 연 생 없 다

• 보 수 의 난 。l 번 찰 화 동 약간 번잡 용 。l 확 동 번 캅 약간 번잡 용 이 용 。l 약간 번장

차 단 시 의 ~‘‘- 읍 三l 다 얘우 크다 크 다 작 다 작 다 크 다 크 다 매우 작다 화 홍 대

靈앓뚫↓}올 가철낮옹스연 H i이，이챔 화 동 없 다 SF..유홍용형i해짧가스l}올 절낮가은스연 Hi이이댐 없 다 SF.. 낮가컬옹스연뼈이녕?이본체 밖으로 일출하는 가스혜

서 어 지 전 압 약간높다 낮 다 낮 다 보매호우 높펼요다 째우 낮다 약간 높다 낮 다 보매우호 높펼옹요 매우 낮다 약간 높다

수 명 중 중 중 대 대 중 중 대 대 충

기옴에 대한 판용도 -λ‘- 대 대 대 대 ~‘- 대 대 대 대

부식성 가스에 대한 관용도 대 ‘A -끼‘‘- 대 대 대 •A、- 대 대 -λ」‘‘-

정격차단전류의 차단 그터유때마정다검론덕 그뎌검쳐「때갱터마A다호~론 화 통 5마회다또점는검2년 210년회마또다는정검 그터때유마정다겁몬덕 그때마소다호콘실 5마회다또정는검 2년 10다회 또는검 2년 그댁때터마점다검콘개 마 점

예 정격전류의차단 1000부회풍이교상환 5정%검0회부풍이교상환 5점%검0회부품이교상환 5풍00과0회교연환신 정1000검부회품이상교환아연 5교연%환0정회검이부상품이 5과000교회환연 신품 5교연()()환희정검이부상풍이정겁

~ 610개@월희마또다는점검 22%년0마회다또점는검 2%년00마회다또점는검 22α년)마O희다또점는검 61O개()()월회마또는 22%년0마회다또는 없 다 22%년0마회다또점는검 양황0컵회마또다는보 ~ 기 준 없 다 다정검 점검

력기 계 적 ~ 명 10，000회 10，000회 10 ，000회 50 ，000회 50 ，000회 10，000회 10 ， 000회 50，000회 50 ，000희 5，000회 이상

비 고 특별고압차단기 중 유입차단기 (OCB ) ， 공기차단기 (ABB ) 동은 현재 거의 사용하지 않읍.

。a

‘ J

3.2 고장전류계산

3.2.1 고장전류계산 방법

차단기의 차단용량 선정을 위하여는 전력계통의 사고시 계통 각 부분의 고장전

류 및 전압분포를 계산하여 차단전류를 선택하며， 또한 전기적， 기계적 강도를

고려，여유있게 선정하여야 한다. 이러한 전류계산에는 다음의 4가지 방법이 있다.

- 저 항법 (ohm법 )

- Per unit법 (단위 법 )

- Percent Impedance법

- 대칭 화표법

1) 저항법

전압(V)， 전류(1)， 저항 (0 )에 의한 계산법

2) Per unit법

전압， 전류 또는 전력퉁에 어떤 기준량(Base량)을 정하고 그 기준전압 또는 기

준 전류에 몇배인가를 표시하는 방법을 말하며 단위법으로 표시한 양에는 P.ll를

붙인다.

3) Percent Impedance법

Per unit법을 백분율로 나타낸 것이다.

이들의 관계는 다음과 같다.

Z (0)Z base(O)

Z(P.u) =

Z (%) =

)-QQ-아

(-잃

?L

-LU’L x 100%

4) 대칭 화표법

불평형 삼상 전류의 각상을 영상전류， 정상전류， 역상전류퉁 새로운 Vector로

치 환， 이 를 이용하여 고장전류를 구하는 방법

3.2.2 고장전류 계산예

고장 전류의 계산방법으로는 상기와 같이 4가지 방법이 있으나 일반적으로 단

락고장시 평형고장으로 간주 P.ll법 과 %Z법 이 많이 사용되고 있다.

-88-

예) 다읍과 같은 계통에 있어서 F, 및 F2점 의 3 cP 단락전류 및 단락용량올 계산한다.

(발전기는 상시 KEPCO와 병렬운전임)

I<E Pe O % ZB = 1 % (IOOMvA Bose)

154 I<V TI\.

nACSR 240 I 회선

L = 10Km

°/0 Z = 7 °/0 a t 30 M V A

/\()꺼'A ~

TR2

22/11 KV , 30 MVA

TRI

154/22KV

50 MIl A

%Z=IO% Qt~.Q렌V A

F"2

GI = 21.25 MW P F =0.85

Xd = 14. 7 °/0

1) % Impedance 계산

KEPCO 모선 Impedance 의 기준인 100MVA를 기준하여 각 Unit 별 % Impedance를 계

산한다.

- 89-

-1. TIL의 % Impedance %ZL

1 회 선 철탑의 표준배치(삼각배열)를 아래와 같이 가정하면 퉁가상간거리 D는

3.9D = 캉 D12x D23x D31

D12 = 4 ,632mm4 .5 D23 = 10,OOOmm

031D31 = 9,973mm

5 5

023 T .'. D = 7,730mms

L = 0.05 + 0.4605 x log 경-(뻐/뼈)

r : 천선의 반경 (ACSR 240口의 경우 11.2mm)

L = 0.05 + 0 .4605 x log7.73011, 2 = 1.3573 mH/km

XL = ωL = 2π fL = 2π x 60 x 1. 3573 X 10-3 =0.51170/km

뼈tIl

m’-­-b-

--+,.i

n4---‘-

AU-­L채+

Lnn-­

L’L--

(ACSR 240 口 의 저항은 0.1210/km at 20"c 임 )

여기서%Z Pnτo - τ파응-

[ p : 기준용량 (100MVA7

V : 기준전압 (l54kV ) I

'. %Z = 0.422Z0 ...I

:. %Z = ZO x 0.422 x L[뼈]

= (0.121 + jO.5117) X 0 .422 x 10

= 0.5106 + j2.1594(%)

l%zl = 2.2189 ι표팍Z

-2. 154kV TR1 의 %Z : %ZT1

%ZTl = 10 X10050

= 20%

-90-

-3. 22kV TR2의 %Z : %ZT2

100%Z .,." = 7 x -~~ = 23.33%T O< 30

-4. Generator 1 의 %2 1 : %Zg

%2 = 14.7% at 25MVA Base

100. %Zg = 14.7 x -~; = 58.8%25

2) Positive Sequence Diageram

°/0 ze = 1°1o

%ZL =2 .2189%

%Zg= 58. B %

FI

%ZTI= 20%°/0 ZT2 =23.33°/0

산계/얀젠랩

•­%류전장고

”-1. F1점 (154 kV CB)

//r-~\\

lSI=랬 × r원1

V : 선간전압 (I54kV )

P : 기준용량 (100MVA)

%ZS : 고장점에서 전원측으로 본 합성 Impedance

%ZS =1

1 + 2.2189 + 20 + 58.8 + 23.33

=3.1205%

- 91-

IQ , = 100 X 100,000-SI - .(용- X 154" 3.1205 = 12,014(A) (12KA)

-2. F 2점 (22 kV CB)

IQ? = r-2 00S2 =.["순. V

P%ZS

%ZS =1

1 + 2.2189 + 20 + 58.8 + 23.33

18.10%

m-m!·

m-mm

×-갱

m--×

잃

t’4-- 14,499A (15KA)

4) 고장용량(차단용량)계산

-1. F1 에 서 의 차단용량

100PSI = :/~- X 100 MVA

%ZS

PSI = 100 X 1003.1205

3.205MVA

-2. F 2에 서 의 차단용량

PS 2 = 100 X 10018.1

553 MVA

3.3 차단기의 선정

차단기의 선정은 정격전류 및 상기에서 계산한 단락용량을 기준하여 전기적， 기계

적 강도를 고려하여 여유(일반적으로 단락용량은 계산치의 120-160%)를 두어 선정한

다.

정격전류 및 단시간 전류의 규격은 표3 . 2와 같다.

- 92-

표3 . 2 차단기의 정격표준치 (ESB150)

정격차단 정격투입 정 격 차 단

정 격 정 격 천 류 전 * 시 간

전압 전 * KA (cycle)(kv) KA A ( r. m. s ) (Peak치 ) (60cycle

(r.m.s) 기 준

7.2 * 12.5 600 3L5

* 25 600 1200 2000 63 8

31.5 1200 2000 3000 80

40 1200 2000 3000 4000 100

25.8 * 12.5 600 1200 31.5

* 25 600 1200 2000 3000 63 5

40 2000 3000 100

72.5 12.5 600 1200 31.5

* 20 1200 2000 50 5

31.5 1200 2000 3000 4000 80

170 * 31.5 600 1200 2000 80

40 1200 2000 100

* 50 1200 2000 3000 4000 125 3

63 2000 4000 158

362 * 40 2000 4000 100 3

* : 당사 제작중인 VCB(7.2 , 25.81에 ) ， GCB(72.5 , 170, 362KV) 임 .

- 93-

4. 변 성 기

전력계통은 고전압 대전류 회로가 대부분이다. 계측 또는 보호를 위해서는 전력계통의

전압， 전류를 일정한 비율로 저전압 소전류 상태로 변환하여 사용하는 것이 편리하고 안

전하다.

전류를 변화시키는 것올 Current Transformer(C.T)라 하고 전압을 변화시키는 것을

Potential Transformer(P.T)라 한다.

4.1 계기용 변류기(CT)

4. 1. 1. 종류

1) 절연구조에 따른 분류

- 건식CT : 절연재료로 종이， 변동올 절연와니스에 진공합침한 것을 사용한 CT

- Mold형CT : 절연재료로 합성수지 또는 부틸고무 둥올 사용하여 권선 또는 전체를

절연한 CT

- 유업형 CT : 철연유를 절연재료로 사용한 것으로 애자형， 탱크형 둥이 있다.

- 가스형 CT : 절연유 대신 SFs GAS를 사용하여 탱크형으로 제작된다. 최근 GIS설 비

용으로 많이 사용되고 있다.

2) 권선형태에 따른 분류

- 권선형 CT : 1 ，2차 권선 모두 한 철섬에 감겨 있는 구조

- 관통형 CT : 1차권수가 1회 인 도체가 철심 중심부를 통과 철심에 2차권선 이 균일

하게 감겨있는 구조

- Bushing CT : 관통형 CT의 일종으로 붓싱내의 도체를 CT의 1차도체로 사용한다.

따라서 철심의 내경과 단면적이 커져서 포화특성이 좋음.

3) 특성에 따른 분류

- 계측용 CT : 평상시 정상부하상태에서 사용하므로 정격이내에서 정확해야 하며 사

고시에는 포화되어 계측기 및 회로를 보호하는 특성을 구비해야 한다.

- 계전기용 CT : 사고시에 웅동해야 하므로 대전류에서 포화되지 않아야 한다.

- C형 CT : 미국 ANSI규격 에 서 정한 특성으로 정격의 20배 전류에 포화되지 않고 비

오차가 -10%이 내로 유지토록한 CT이 다 .

-94-

- T형 CT : 미국 ANSI 규격에서 정한 특성으로 철심의 누설자속이 커서 변류비 영향

을 줄수 있어 계산에 의해 특성올 구할 수 없고 시험에 의해서만 구할 수 있는 CT

이다.

4. 1,2 특성

1) CT ratio

- 변류비 : 1차전류에 대한 2차전류크기 의 비이다.

- 비오차 : 공칭변류비와 측정변류비 사이에서 얻어진 백분율 오차로서 아래식에서

구한다.

비오차 =비-­

류”­변

­정­

측-비

-류

--변

뺀-챔

칭­

공- x 100[%J

- 비보증 계수 (Rat io Correction Factor) : 미국 ANSI 규격에서 정한 비오차 표시방

법

비-비

류-류

변-변혈

행뼈뼈

생담부차nι‘낀-

R.C.F =

가) 보호 계전기부담(예)

꽤뿔rC E E 경 보

Type Burden Type Burden

50/51 ITG 7396 0,4 GCO - Cl l! D3 3.7X3(1 1. l)

SIN ITG 7396 0.5 GCO - CIll D5 16.IXI(16. l)

87T DTT-7031 0.5 GCR - CDS 5.8 x3(17 ,4 )

67P WTGA-7131 0.25

67Q WTGR-7131 0.25

-95-

나) Meter의 부담(예 )

Me‘t~e r、 Ma~ke~r、 경 보 그a *。’

Type Burden Type Burden

A WA - A2 1.5

w WA - TW3 0.5

WH GF - 72T2 8.0

VAR WA - TR3 0.5

PF WA - UTP3 0.5

다) CT부담 선정 방법

- 일반적으로 154KV 보호계전 구성은 50/51 , 51N과 87T를 각각의 CT에 연결 사용

하므로 경보 Relay의 50/51 , SIN의 총부담은 27.2VA(11.1+16.1)로서 C200 이상

의 CT면 충분함 (C200의 부담 : 50 x 3=150VA).

- Metering용 CT의 부담은 총 11VA로 BO.9(22.5 x 3 = 67.5VA) 이 면 충분함.

3) 극 성

1차전류의 방향에 대하여 2차전류의 방향을 나타내는 특성이며 감극성과 가극성이

있으며 우‘려싸i라에，는?갑극~성을、 표준으로 하고 있다.

4) 오차계급

변류비오차 또는 위상각오차둥에 대하여 계급별로 허용범위를 정한 규정으로 각 나

라마다 조금씩 다르게 규정하고 있다.

-96-

C.T의 오차계급 비교표

싫tt계 전 기 용 계 기 용

계 二닙::z. .!jL 담 허용차 계 급 부 C디↓ 허 용 차

한 국 C 100 B-1 10% (n) 1. 2 B-0.5 ± 1_2%( 25VA) (12.5VA)

(ESB-145)C 200 B-2 끼〉 1. 2 B-0.9 /~

( 50VA) (22.5VA)

C 400 B-4 끼〉 1. 2 B-1.8 /ν

(100VA) (45VA)

C 800 B-8 끼〉 1. 0 전력수급용 ± 0_3%(200VA)

0.5 ’ ± 0 ,5%

0.3 끼〉 ± 1.0%

C 10 B - 0.1 -10% (n) 1. 2 ± 1. 2%

C 20 B - 0.2 "" 0.6 ± 0.6%

미 국 C 50 B - 0.5 끼〉 0.3 ± 0.3%

( ANSI ) C 90 B - 0.9 ""C 180 B - 1. 8 ""C 100 B-1 끼〉

C 200 B-2 ~~

C 400 B - 4 끼〉

C 800 B - 8 ""영 국 5P - 5%(n) 0.1 0.1%

( BS ) lOP - 10% 0.2 0.2%

× Bus DCR용 0.5 0.5%

%

3 3 %

5 5 %

-97 -

않;:계 처‘- 기 용 계 기 용

계 급 부 담 허용차 계 급 부 담 허 용 차

일 본 2 차 용 3 차 용

(IEC) 계 급 부 담 허용차 계 二닙l 부 담 허 용 차

1. 0 -10%(n) 3G ± 3%

3.0 ~ 5G ± 5%

lOG ± 10%

주) - C100응 계전기의 오차계급으로서 2차단자에 100A 전류를 흘렀을 때 단자전압은 10DV

이며 이때 오차는 -10% 미만이어야 한다.

즉 100은 2차단자전압올 의미한다.

- B-1은 부담 (Burden)을 나타내며 VA = 12• Z =25 x Impedance이 므로 B-1은

25 x 1 = 25VA이 다 .

여 기서 1은 Impedance올 의 미 합.

예 ) B-0.5 = 25 x 0.5 = 12.5VA

5) 과전류정수

정격주파수，정격부담(PF 0.8 lag)으로 정격전류의 n배 에 서 비오차가 -10%를 초과하

지 않은 n를 과전류 정수라 하며 일본 lEC 규격에서 추천한 과전류 정수는 아래표

와 같다.

과전류 정수 적용표

과 전 류 정 수보 호 대 상 보 호 방 식 비 고

표 준， F-1E -A「-

발 처‘一 기 10 20

변 압 기 차 통 방 식 10 20 2 권 선

벼‘- 압 기 차 동 방 식 20 40 3 권 선

*" 전 서‘- 차 동 방 식 10 20

송 처'-' 서'-' 거 리 방 식 20 40

송 전 서‘- 과전류방식 10 20

전 λ‘1 과전류방식 5 10

전 동 기 과전류방식 10 20

-98-

4. 1.3 계약최대천력(KW)에 따른 MOF의 일차측 정격용량 기준표(한전기준)

종 별 단상2선식 3상3선식 3 상 4 선 식 3 상 3 선 식 c 량

기준전양(kV ) 3 6 3 6 3 6 12 20 60 140 ~t측

량

실제전압(kV ) 3.3 6.6 3.3 6.6 3.3/5.7 6.6/1 1.4 22 66 154

15 30 26 52 45 90 ω 173 519 1,211

30 60 52 104 90 180 鋼 346 1,038 2,422

45 90 78 156 135 270 ’Si~씩 519 1,567 3,633계약최대

찌60 120 104 208 180 360 692 2,076 4,844전력기준

I짧흉P’90 180 156 312 270 540 1,038 3,114 7,266(KW)

1ω150 300 260 520 450 900 1,130 5,190 12,110

225 450 390 780 675 1,350 2씬 ~~~. 2,595 7,780 18,165

300 600 520 1,040 900 1,800 :~\I'6~δ“ 3,460 10,380 24,220 10(

450 900 780 1,560 1,350 2,700 없'W，;.~ilof 5,190 15,570 36,330 150'

600 1,200 1,040 2,080 1,800 3,600 鐵싫2~ldl 6,920 20,760 48,440 200

750 1,500 1,300 2,600 2,500 4,500 생헬~~‘ 8,650 25,950 60,550 250

1,560 3,120 2,700 5,400 總때빼 10,380 31,140 72,660 300'

96,994 40(}

121 ,244 5QO、

-99-

주기 : 1. CT의 이차 전류는 5A를 표준으로 하며 일차 전류 용량은 표준 규격이다.

2. 사용 전력량의 계량은 전력량계의 오차와 변성기의 합성오차를 합한 종합 오차에

영향을 받으며 또한 이들 기기의 오차는 1차전 압 ， 전류， 사용부담， 역률， 주파수

동에 따라 변동된다.

3. 전력량계의 용량이 자가용 수용가의 부하용량에 비하여 너무 크거나 너무 적으면

과부하에 의하여 소손되거나 평상시 특성이 나쁜 경부하에서 회전하게 되므로 계

기용량은 최대 사용전류의 70-100%범 위 에 들도록 하는 것이 바랍직 하다.

4. 자가용 수용가의 평상시 부하 전류는 전력량계 및 변성기의 오차 보증한도(규정오

차)이내가 되도록 아래의 범위에 들도록 하여야 한다.

*규정오차를 보증하는 전류， 전압둥의 변화범위( KSC 1707 및 1209)

변성기 (MOF ) : 정격 1차 전류의 5-120%

정격1차 전압의 90-110%

전력량계(WHM . DM둥) : 정격 전류의 10-120%

다만 적력량계의 가동전류(정밀급)는 정격전류의 0.25%

(12.5WA)이 다.

5. 위표의 CT용량 1차 전류도 아래의 계산에 의한 것이다.

계약최대전력(w)단상의 경우 I p = "~~~-.~~~ ~，~" / (A)

기춘천압 (v)

- 계약최대전력 (W)3상 3선 식 의 경우 Ip = ~~ ~ ~ -~ ~>:~~ (A)p = """"'7"τ、 ~1= 사 (v)

- 계약최대전력 (w)3상 4선 식 의 경우 Ip = ~::~~J.>::< (A)p=~ 기준전압 (v)

* 이들 식에 의하여 계산한 최대 부하전류가 CT의 일차측 정격전류 규격보다 커서

규격에 맞지 아니할때는 바로 윗단의 규격의 것올 택한다.

4. 1.4 전력수급계량장치

1) 전기계기의 정밀퉁급

전기계기 및 동 부속장치는 원칙적으로 다음 표에 정한 정밀퉁급이내의 것을 사용

한다.

-100-

계약전력별 계 량 방 식 별 전 기 계 기 조합변성기

계약전력 전 력 량 계 2.0 급 0.5 급

(보통 전력량계)

500kW 미 만

최대수요전력계부 1. 0 급 0.5 급

수 용 가 전 력 량 계 (정밀 전력량계)

계약전력 500kW 이 상 1. 0 급 0.5 급

10 ,000kW 미 만 수 용 가 (정밀 전력량계)

계약전력 10 ,OOOkW 이상 수용가 0.5 급 0.3 급

(특별정밀 전력량계)

2) 전기계기의 설치기준

<D 산업용전력(을) 수용가에 대하여는 시간대구분계기를 설치합니다.

￠ 최대수요전력올 측정할 수 있는 계기(이를 “최대수요전력계” 라 한다)는 15

분계의 누산형으로 한다.

@ 고압 또는 특별고압으로 전기를 공급받는 수용가에 대하여는 역율계산을 위하여

무효전력량계를 설치한다.

다만， 계약전력 300kW이상 수용가에 대하여는 주간시간에만 계량하기 위하여 타

임스위치가 있는 무효전력량계 및 전력량계를 설치한다.

4.2 계기용 변압기 (PT)

4.2.1 종류

1) 절연구조에 따른 분류

- 건식 PT : CT와 같이 비교적 저전압 옥내용으로 많이 사용된다.

- 몰드형 PT : 홉습에 의한 절연파괴를 방지하기 위하여 합성수지 또는 고무로 절연

한 것으로 30KV 미만에서 많이 사용된다.

- 유입형 PT : 철연유를 절연재료로 사용하기 때문에 외형은 탱크형으로 제작되고

비교적 고전압， 옥외용에 많이 사용된다.

- 가스형 PT : 절연유 대신 SFs GAS를 사용하여 탱크형으로 제작된다. 최근 GIS 설

비용에 사용되고 있다.

2) 권선형태에 따른 분류

-101-

- 권선형 PT : 1 차 빛 2차 모두가 권선으로 제작되어 권수비에 따라 변압비가 결정

된다.

에.n

9ν

nu

페빠야nr

微*·‘

.때

때.

fν

0­n“u뼈

pν

/l

‘、

혀깅

nu.nr-

FL-

FL고전압측을 권선대신

Capacitance 을 이용하여 1차전압을 분배 시킨후 사용하기 적당한 전압 TAP을 만들

어 이 전압을 권선형 P.T로 필요한 2차 전압을 얻은 방식이다.

때v1차2차

f、 XI

IIs nX2"'T' T

얘이U 。 X3u u () v

권 선 형 P.T C. C. P. D 형

4.2.1 특성

1) P.T ratio

- 변압비 : 1차 전압에 대한 2차 전압크기의 비이다.

- 비오차 : 공칭변압비와 측정변압비 사이에서 얻어진 백분율 오차이다.

공칭변압비 - 측정변압비측정변압비

비오차 = x 100 (%)

- 비보정계수 (Transformer Correction factor) : 비오차 표시방법중 한가지로서

위상각 오차까지를 포함한 계수로서 아래와 같이 구한다.

측청변압비

공칭변압비T.C.F =

2) 2차부담

2차회 로에 서 오차범위를 유지할 수 있는 부하 Impedance를 VA로 표시하며 아래와

같다.

-102-

VA = V22 1Zb

여 기서 VA = 부담 [VA]

V2 = 정격 2차전압[V ]

Zb = 계 전기 , 계측기 및 2차 Cable을 포함한 총부하[Q ]

3) 극성

1차전압의 방향에 대하여 2차전압의 방향을 나타내는 특성이며. 감극성은 1차U단자

에 “+" 측이 가해지면 2차 u단자에 “+" 측이 된다. 가극성은 이와 반대이며 우리

나라에서는 감극성올 표준으로 한다.

4) 오차계급

P.T의 오차계급 비교표

싫:계 전 기 용 계 기 용

계 급 부 담 허용차 계 급 ~ 담 허 용 차

한 국 0.5 (일반용) 土 0.5%

1. 0 -.. 土 1. 0%

3.0 -.. ± 3.0% 0.3 W (전력급수용)

0.1 (표준형) ± 0.1% 0.5 W -..

0.2 " ± 0.2% 1. 0 W "일 본 w 12.5 - 1. 2 - 土 1. 2%

x 25 - 0.6 ± 0.6%

Y 75 - 0.3 - ± 0.3%

Z 200 -ZZ 400 -M 35

영 국 E 土 3 % A ± 0.5%

F ± 10 % B ± 1.0%

C ± 2.0%

일 본 2 차 용 3 차 용

계 급 부 담 허용차 계 二님그 부 담 허 용 차

1. 0 ± 1.0% 3 G ± 3.0%

3.0 ± 3.0% 5 G ± 5.0%

-103-

5) 결선법

가) y결선 : Y결선은 PoT회 로의 기본결선이다 o P.T를 각각 설치하고 권선의 한측(-

측)을 Common하고 다른 한측(+측)에서 건전상을 얻어내는 결선법이다. 이때 선간

전압은 상전압의 「캉 배가 된다. 위상은 L찬완」요찬가 동상이 된다.

싫 폐 싫 4

K파L깎기

% 때 때 4

VA VC VNVB

Y 결 선

선모얘뼈얘

VA VB VC

4 결 선

나) ~결선 : PoT의 1차측은 Y결선 된것이 일반적이므로 2차회 로를 A결선사용은 거

의 없다. 그 이유는 1차와 2찬 간에 30 。 의 위상차가 발생하기 때문이다.

다) v'결;선 ι: 평형삼상심:선식휘로에서는

룬대와- R. T，를:그림관 같~oL V결선하면

삼:쌀전압윷τ 연올 수 ι←있?반ι ι경제적인

방법 이셔다‘이때‘ ι 1차회y로의 ..·B상에

Fuse，률ι 둔지h않도를t ι한패~'.•" 만」약 B상

o.t，~-결싶되면 AC:상ι :단상전압。[ 두대발

e..때l ‘셔공J급~되어 판청압; <t]ι ι 걸리고"，2차

측외‘ 원장도ι VAH대ι신 ·VJ\.~7l ; ‘ V''Sε ‘‘돼

신γ싫A:e.zJ;."，ι낸되;패，"，，，69=요ι의r ι 위상차9l'"발

쌓되~j;!.]잉~""때문‘，，0，1;다o

-104-

짧모선c rA

품웰VA VB VC

V 결 선

5. 보호 계전방식

5.1 개 요

5.1.1 System의 기능

1) 확실성 • 질적 능력(신뢰도) • 정기적인 점검필요

2) 신속성 • 양적 능력(안정도) • 웅동성(應動性)필요

3) 선택성 • 한정 기능

5.1.2 System의 역할과 목적

1) 사고설비의 제거(차단)-사l파급방지

2) 사고설비의 손상경감 또는 방지

3) 계통의 안정운전유지

4) 사고 복구의 신속화

5) 보안의 유지

6) 공급 신뢰도 향상

5. 1.3 System의 구비조건

1) 선택 성 (Selectivi ty)

2) 신뢰 성 (Reliabili ty)

3) 후비성 (Back-up )

4) 협조성 (Coordination)

5) 동작 감도 (Sens it iv ity)

6) 동작 시 간(Speed )

7) 경 제 성 (Economic Condition)

5. 1.4 보호 계전 System의 오동작 원인

1) CT, PT 및 그 접속회로의 불량상태

2) 보호계전기의 불량상태

3) CB의 tripping 혹은 기구의 불량상태

4) 제어 전원의 불량 상태

- 105-

5.2 변압기 보호계전방식

5.2.1 변압기 사고의 종류

1) 권선의 상간단락 및 충간단락

2) 권선과 철심간의 절연파괴에 의한 지락사고

3) 고저압 권선의 혼촉

4) 권선의 단선

5) 기타 Bushing Lead의 절연파괴 둥

5.2.2 변압기의 단락보호

비율 1차동 계전기 (87 )올 사용하며 다음과 같은 문제점이 있다.

1) 1 차 ， 2차 (또는 3차)측 CT에 흐르는 전류위상이 다르다.

2) 변압비와 CT의 변류비가 달라 계전기로 유입되는 전류의 크기가 일치하지 않는

다.

3) 변압기 Tap절환시 변류비 보정을 해야 한다.

4) 여자돌입전류로 동작하지 않도록 조치해야 한다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 보조 변류기를 사용하거나， Tap부 권선으

로된 계전기를 사용하며 비율특성의 percentage7} 큰것을 사용 오동작을 억제한

다. 또 위상각 보정은 Y-6. 결선의 변압기에는 위상각이 30 。 상이하므로 변압

기 결선과 상반되게 1차에 는 6., 2차에 는 Y결선으로 응릎윈」상으로 만든다.

특히 여자 돌입 전류에 의한 오통작 방지로는 다음과 같은 대책이 사용된다.

가) 감도 처하법

변압기 여자돌입 전류는 시간이 경과하면 감소하므로 한시동작계전기(또는 차

단기 보조접정)를 사용하여 변압기 루입후 일정시간(약수초)동안동작 Coil을

By pass하여 ， 계전기 동작감도를 대폭 저하시켜 돌입전류에 오동작하지 않도록

하고， 전압계전기 동작으로 By Pass 접점을 open하여 감도를 정상으로 한다.

나) 고조파 억제법

여자돌입 전류의 파형은 고장전류의 파형과 다르며 고조파분(특히 제2고조파

분)이 많이 포함되어 있는 점에 착안 그림 5 . 1과 같이 차동 전류를 Fil ter 회로

로 나누어 기본파분으로 동작력을， 고조파분으로 억제력을 발생하도록 하여 여

-106-

자돌입 전류로 오동작 되지 않도록 한다.

이 방법은 변압기 투입시에도 고감도이며 고속도 동작을 기대할 수 있다.

한편 내부사고시에도 변류기의 포화로 인하여 고조파분이 발생 억제요소 동작

으로 계전기가 부동작할 우려가 있으며， 그 대책으로는 여자돌입전류의 최대값

에서는 부동작하고 변류기가 포화되는 전류로 동작하는 과전류 동작요소를 설

치하여 일정전류치 이상의 전류에서는 파형에 관계없이 동작시킨다.

이러한 차동 계전기의 동작특성은 제2고조파분이 기본파분의 15-20% 이상이변

동작이 억제되며， 과전류 통작요소는 CT정 격 2차전류의 8-10배 이상에서 동작

하도록 되어 있다.

기본파저지

기본파통과

Filter

oc

l 。

RC

OC : 동작 CoilRC : 억제 Coil10 : 순시(과전류)동작요소

그림 5 ， 1 차동계전기의 고조파억제회로

5 ,2.3 기계적 보호장치

1) Buchholtz Relay

변압기의 Main Tank와 Conservator 사이에 설치되며 Relay 내부에는 Alarm용과

Trip용 2개 의 Float가 있어서 변압기의 내부 고장때 2차적 으로 발생한 O.T의 분

해 Gas와 유류(油流)를 이용하여 동작시킨다.

상부의 Float는 Gas가 Case내 에 모여서 유면이 저하하면 동작해서 경보를 발하

-107-

며， 하부의 Float는 급격한 고장때 O.T가 분출하면 즉시 동작하여 변압기를 회

로로부터 차단시킨다.

이 Relay는 Main Tank 내부 고장에만 동작하고 Bushing의 Flashover , 변압기와

차단기간의 고장에는 동작하지 못하며 지진이나 외부의 큰 충격시 오동작 할 수

있다.

2) Sudden pressure Relay

변압기 내부 고장시에는 분해 Gas의 발생으로 충격성 이상 압력 상숭이 생기므

로 Busting Tube에 압력 계전기를 설치하여 압력 상승을 검출하여 Alarm 또는

Trip 시키는 방식이다.

3) Thermometer(온도 계전기)

변압기의 과부하나 냉각장치 고장 또는 절연유 열화에 기인하는 절연유의 온도

상숭을 검출하여 경보를 발하여 사고를 미연에 방지하는 것이며， 통상 Dial 온

도계에 내장된 접점을 이용하고 필요에 따라서는 변압기를 차단시키거나 부하제

한을 하기도 한다.

5.3 모선 보호 계 천방식

전력 계통에서 모선사고는 발생빈도가 매우 적지만 일단 사고가 발생하면 그 영향

이 미치는 범위가 대단히 크고 천력 공급에 막대한 지장을 주므로 고장제거의 지연이

나， 오동작이 없어야 한다. 모선보호에서는 외부사고시 고장전류가 피 보호 모선의

Impedance에 제한올 받지 않으며 단자수가 많은것이 특정이고 특정변류기에 고장전류

가 집중하여 그 변류기만이 포화되어 차동회로에 오차전류가 발생하여 오동작할 우려

가 있다.

보호 방식에는 다음과 같은 것들이 있다.

φ 차동 계전방식

- 전류 버율 차동 방식

- 전압 차동 방식

- Linear Coupler 방식

- 위상 비교 방식

￠ 방향 비교 방식

-108-

@ 차폐 모선 방식

5.3.1 차동계전방식

1) 전류비율차동방식

외부사고시 변류기의 오차에 의한 차동회로전류로 오동작하지 않도록하기 위해

회선전류(통과전류)로 억제하는 방식이다. 동작한계치는 동작 Coil의 전류와 억

제 Coil의 전류의 비로 결정되며 모선에 흐르는 고장전류는 변압기둥과 같이 내

부 Imperance가 없어서 고장지점에 따라 전류변화가 크므로 모선보호용차동계전

기의 억제는 비직선성으로하여 통과전류가 클수록 억제력을 증가시키는 방법을

사용하며 이러한 것은 포화비율차동이라 한다.

~ r-팩j

’ ;;시j4~’‘‘ ’| -

L_남면

그림 5.2 전류비율차동방식

2) 전압차동방식

차동회로에 전류계전기 대신에 Impedance가 높은 전압계전기를 접속하는 방식

Resi sfVa Iv e

CurRy

V씨

Ry

그립 5.3 전압차동방식

- 109-

3) Linear Coupler 방식

차동방식에 있어서 최대의 문제점은 CT 포화에 의한 오차전류가 크다는 것이다.

CT가 포화하는 것은 철섬올 사용하기 때문인바 공심 CT를 그림 5 . 4와 같이 결선， 확

실한 보호를 할 수 있으며 2차 회로의 개폐를 자유로이 할 수 있는 이점도 있으나

외부 자계， 근접한 자성재료의 기계적 위치에 따른 오차와 유도에 영향을 받는 결

정도 있다.

그림 5.4 Linear Coupler방식

4) 위상 비교 방식

차동방식이 전기량의 비교를 하는데 비해 위상 비교방식은 각 회선 전류의 위상을

비교하여 내 • 외부 사고를 판정하는 방식

5.3.2 방향비교 방식

그립 5 . 5와 같이 각 회선에 전력 방향 계전기를 설치 그의 접점올 조합하여 사

고를 검출하는 방식이다.

즉， 내부방향계전기 동작시 어떤 회선의 외부 방향 계전기로 동작하지 않는 조건

은 내부사고로 판정， 동작하고， 외부 사고시는 외부방향계전기를 Lock하는 것이

다.

고저항 접지계에서 주로 사용한다.

-110-

닫E고 된프감 된E권 늄뜨묘

그림 5.5 방향비교방식

Trl p

-2

-3

-4

DG1.

1 4

5.3.3 적용시 유의정

1) 고장검출계전기 병용

점검， 보수시와 인출선로의 절환 조작시에 오동작올 방지하기 위해 별도의 고장

검출계전기와 조합， 설치하여 모선보호계전기가 동작하고 고장검출계전기가 동

작하지 않을 경우 경보를 발하도록 하므로 상시 감시를 할 수 있으며 두 계전기

모두 동작하면 모선을 분리 차단하는 것이다.

2) 변류기 (CT)

- 모선 보호용 천용 CT 사용

- CT 권선비(특성) 일치

5.4 송전선 보호 계전방식

5 .4.1 과전류 계전방식

평상시 부하전류에 비해 고장전류가 큰 전력계통에 주로 사용하며 전류의 크기

에 의해 동작하는 방식으로 장치가 간단하고 가격이 싸기 때문에 일반적으로 널

-111-

리 사용되고 있지만 단순히 고장전류의 크기와 계전장치의 동작시간 만으로 선택

성올 의존하고 있기때문에 적용상의 제약이 많다. 또 전원용량이나 전력계통의

구성이 변하는 경우에는 고장전류의 크기가 변하게 되므로 계전기를 재 정정하거

나 바꾸지 않으면 안되며 더욱 전원단 근처의 계전기는 인근 고장에도 차단시간

이 길게되는 결점이 있다.

1) 정한시 과전류 계전방식

고장전류의 크기에 관계없이 계전기 동작치 이상의 전류에 대해서는 항상 일정

한 시간후에 동작하는 것으로 전원으로 부터의 거리에 따라 계전기동작시간을

정하는데 전원에서 먼곳부터 동작시간을 빠르게 한다.

2) 반한시 과전류 계전방식

고장천류의 크기에 반비혜하여 동작시간이 변하는 한시 계전기를 싸용하는 방법

으로 유도 원판형 계전기의 특성을 그대로 이용한 것이다.

계통 구성으로 인한 고장천류 크기의 변화가 계전기 동작시간을 변화시키기 때

문에 확실한 시간협조를 구하기가 어려우나 계전장치의 구성이 간 ~1차고 근단과

말단 고장 전류의 차가 많은 장거리 Radial 선로의 경우는 근단고장시 고장제거

시간올 어느정도 단축시킬수 있는 장점이 있다.

5 .4.2 방향 과전류계전방식

송전계통이 방사상이 아닌 Loop 계통에서는 계전기의 설치점에서의 고장전류가

고장위치에 따라서 양쪽으로 흐르게 되므로 과전류계전기로서는 확실한 협조를

구할 수가 없으므로 과천류 계전기에 방향성을 갖도록 하여 어느.일정한 방향의

통작을 하도록 하는 방식으로 단락방향 과전류 계전방식과 지락방향 과전류 계전

방식이 었다.

5 .4.3 방향거리 계전방식

방향거리계전방식은단락보호 및 직접접지계의 지락보호에 적용되며 사고시의

전압， 전류에 따라서 사고점까지 선로 Impedance를 측정하고 그값이 기 정정한

값 이하로 되었을때 동작하는 것이므로 보호범위가 계통조건 변화에 영향이 적고

과전류 계전기에 비하여 훨씬 적용하기에 용이하고 또한 확실하기 때문에 고속도

보호가 가능하다.

-112-

1) 단계한시 거리계전방식(段階限時 距離繼電方式)

거리계전기는 여러가지 오차원인을 가지고 있으므로 100% 정확한 거리측정은

불가능하여 단독으로는 구간내외(區間內外)의 고장을 완전히 선택할 수 없으나

각구간의 거리계전기 상호간에 적당한 시간차를 두어서 협조시키면 그림 5.6와

같이 상당히 고속도이고 고장구간의 선택성이 좋은 단계한시 거리계전방식을 만

들 수 있다.

랬@ 밸뻔

*||

|

빨동작

시

간

l∞HZ225μ

거리

그림 5.6

- 제 1단 ( Zone 1) : 구간의 85%까지 의 거리를 포함하며 한시계전기 없이 사용하고

동작시간은 1-3 Cycle의 고속도가 된다.

- 제 2단 (Zone 2) : 제 1단 거리계전기가 동작하지 않는 범위의 보호구간과 후비보

호로 사용하므로 다음 보호구간의 50%까지 포함시키고 제 1단 계‘전기와 협조시키

기 위해 보통 20 Cycle 정도로 지연동작 시킨다.

- 제3단 ( Zone 3) : 제 2단 보호구간 다음 구간의 약 25%까지로 정정하여 80-120

Cycle로 지연동작 시킨다(제1단과 제 2단 계전기들에 대한 후비 보호 목적임) •

2) 단락보호와 지 락보호

단락보호용 거리계전기는 일반적으로 a전압과 이전압과 동상의 전류를 도입하

여 l::" I mped anc e를 측정 한다.

고장점과 계전기 설치점에 분기단자가 없으면 3상사고 . 2선 지 락 및 2선 단락 둥

의 사고시에 계전기가 보는 l::" Impedance는 고장점과 계전기 설치점과의 정상

-113-

Impedance와 같다 •

지락보호용 거리계전기는 Y전압과 이와 동상인 전류가 도입되어 분기단자가

없으면 지락고장점과 계전기 셜치점간의 정상 Impedance 또는 영상 Impedance

를 측정한다.

3) 거리계전기의 종류

-1. Mho-특성 (전압억제부 방향계전기)

계전기 동작특성상 방향특성과 Imp 특성이 조합되어 있으므로 별도의 방향

성 계전기가 필요없다. 그러나 정정거리가 아주 짧올 때에는 고장점의 arc

저항의 영향으로 부동작하는 수가 있어 arc 저항의 영향을 무시할 수 있는

장거리 송전선 보호에 주로 사용된다.

-2. Reactance 특성(방향억제부 과전류 계전기)

방향성이 없으므로 따로 상기 mho-특성 거리 계전기와 같은 방향 요소를 병

용하지 않으면 안되지만 송전선의 Impedance 중 Reactance 성분만으로 거리

측정올 행하므로 사고정의 arc저 항의 영향이 가장 적은 점에서 유리하다.

-3. Impedance 특성(전압억제부 방향 계전기)

Mho 특성과 Reactance 특성의 중간적 존재이며 방향요소의 병용을 필요로

한다.

4) 거리계전기의 선정

계전기의 규격이 일정하면 그 전류감도는 계전기의 최소 정정가능 Impedance에

역비례하므로 장거리용의 것만큼 천류감도가 좋고 따라서 사고전류가 적어도 고

속도로 안전동작이 얻어지므로 피보호 송전선의 Impedance가 계전기에서 보아

약 2-30이상 일때는 mho-특성 ， 2이 하일때 는 Reactance 특성의 것을 적용한다.

일반적으로

- 지락보호 및 단거리 송전선보호 : Reactance 특성 계전기

- 장거리 송전선 보호 : mho-특성 계전기

- 중거리 송전선 보호 : Impedance 특성 계천기를 사용한다.

5) 문제점

상대단 가까이의 사고에 대해서는 선택성이 없다.

-114-

이점을 보완한것이 pilot 계천방식이다.

5 .4 .4 표시 선 계 전방식 (pilot wire Relaying)

Pilot 계전방식은 구간내 고장을 고속도로 완전 제거하는 보호계전방식이며 보

호구간의 각 단자에서 고장상황(계전기의 동작상태)을 상호 연락하여 차단여부를

순시로 연락하는 통신수단을 pilot라 한다.

이 방식을 보호구간의 양단을 연결하는 표시선(p ilo t wire)이 필요하며 경제적인

이유로 10-15뼈의 긍장까지 사용한다.

1) 표시선 계전방식의 종류

-1. 동작원리별분류

- 방향 비교방식 [전류순환방식

전압방향방식

- 전류 비교방식

- 전송 Trip 방식

-2. 통신수단에 의한 분류

- Wire pilot

- Carrier pilot(30-300KC)

- Micro Wave pilot(900-6000MC)

2) 전류 비교 방식 : 송전선 보호구간의 입구와 출구의 전류를 비교해서 양자간에

차가 있으면 구간내 사고라 판단하는 것 ~ 전류 차통 방식 •

-1. 전류 순환식

RC RC

L야--

-고

선

-1「

시-싱

선

표

-F

전

\/

-L

송

」、M

c-J니O-

RCoc

RCoc

(b) 외부사고

DC : 계전기동작코일

RC : 계전기억제코일

그림 5.7 전류 순환식

-115-

전류 순환식은 그림 5 . 7에서와 같이 상시 부하전류에 해당하는 CT 2차전류가

표시선을 순환하고 있는 까닭에 전류순환식이라 불리운다.

양단의 CT 2차선을 표시션 (p i l o t wire)을 통하여 접속하고 표시선에 직 렬로

계전기의 억제 Coil RC를 ， 병렬로 동작 Coil OC를 접속한다.

평상운천상태나 외부 사고에서는 전류는 단지 보호구간을 통과하는 것 뿐이

므로 CT 2차전류는 서로가 순환하고 계전기는 억제 Coil 이 여자되므로 동작

이 저지된다.

내부 사고에서는 양단(또는 떤단만)에서 전류가 유입하므로 동작 Coil에 전

류가 흘러서 동작력이 억제력을 극복하고 계전기는 동작한다.

-2. 전압 반향식(電壓 反向式)

전류순환방식과 동작 및 억제 Coil의 위치가 바뀌어 있고 pilot wire가 역

방향으로 결선된 점이 다르다.

ocRC:

고대힘

위벤

­

내

x--

ι。-、잉

-대다T

-*.d

。c

RC

(b) 외부사고

그림 5.8 전압반향식

상시의 부하전류와 외부사고시의 전류는 억제 Coil에 만 흐르며 내부고장시에

는 반대로 표시선에 전류가 환류하여 동작 Coil에 전류가 흘러 동작한다.

이 방식은 부하 전류가 통과하므로 상시 표시션에 전압이 인가되어 있어 표

시선간의 정전용량이나 절연 변압기의 여자 Impedance둥을 통해 동작 Coil에

전류가 흐르기 쉽다.

-116-

-3. 계천기 웅동 특성

a) Pilot wire 단락시

전류 순환식 : 부동작

전압 반향식 : 오동작

b) Pilot wire 단선시

전류 순환식 : 오동작

전압 반향식 : 부동작

-4. CT 2차 회로의 부담은 상시 및 외부사고시에 순환식 쪽이 적고. CT 오차 대

책상 유리하므로 전류 순환식이 우수하고 실제로 많이 적용됩.

3) 방향 비교 방식

보호구간 각 단의 방향 계천기의 웅동올 서로 비교하는 계전방식

• 거의 적용치 않음.

4) 전송 Trip식

보호 구간중의 어느 단자의 계전장치 동작에 따라 다른 단자(원방)의 차단기를

Trip하는 방식으로 Trip 조건을 단순히 원방에 전송하여 Trip(Transfer Trip)

하는 방식임.

CB생 략 경우나 양단의 고장전류의 차가 클 경우 적용

-117-

5) 각종 표시선 계전 방식의 비교

항 목 전류 비교 방식 방향비교방식 전 송 Trip 식

(전류 순환식)

장 치 구 성 계전기 소요대수가 소요 대수가 많고 비 비교적 간단

적다. 교적 복잡

계전기간의 협조 불필요 D1 , DO와의 감도， 시 불요

단， 표시선간 용량 간의 협조 필요

의 영향올 고려

동기 탈조 현상 용통하지 않음 웅통하기 위한 대책 DFR의 경우 웅동하지

이 필요 qIRESjILI

CT 2차 부담 작다 크다 보통

표시선 단락 오부동작 오부동작，오동작 오부동작

고장시의해야 단선 오동작 오부동작 오부동작

적 용 단거리 송전선에 일 적용예 적음 CB생 략할 경우， 양단

반척으로 적용 의 고장전류 차가 클

경우 전류 순환식파

조합 사용

5 .4.5 반송계전방식(搬送熾電方式)

반송계전방식은 표시선계전방식과 마찬가지로 내부고장을 100% 고속도， 선택

차단하는 pilot 계전장치중의 하나이며 그 설비비가 송전선 긍장에 무관하므로

단거리 송전선이외의 중요간선에 널리 쓰이고 있다. 반송계전방식은 pilot의 수

단으로 반송파(Carr i er Wave)를 사용한 것이며 이것을 전력선에 중첩시킨 전력선

반송(Powe r Line Carrier)과 별도의 통신선을 사용한 통신선반송이 있으나 일반

으로 전자를 많이 쓴다.

반송주파수는 30-300KC , 출력은 1-10Watt 정도의 고주파전류를 송전선에 중

첩시켜서 상호통신수단으로 한다.

-118-

1) 종류

- 방향 비 교 (Directional Comparison)

- 위상 비 교 (Phase Comparison)

- 전송 차단 (Trans fer Tripping)

2) 방향 비교 방식

방향비교방식은 보호구간의 각 단에 놓여진 방향 과전류 계전기나， 방향거리 계

전기 둥 방향성을 가진 계전기에 의해 얻어진 정보를 반송신호를 써서 서로 전

달하여 고장점이 보호구간 내부인가 아닌가를 판별하여 통작하는 방식으로 계전

기의 동작상태를 상대단에 천송하는 방법에는

- 상시 송출 Trip 저지 방식

- 고장시 송출 Trip 저지 방식(그림 5.10 참조)이 있다.

A

C.T

3) 위상비교방식

CB

T.e

Tr i P

그림 5.9

(Carrier)

방향 비교.방식

C B

T rip

C.T

B

보호구간 양단의 고장전류 위상이 내부고장시에는 동상이고 외부고장시에는 역

위상이 되는것올 이용한것.

4) 전송차단방식

이 방식은 지령 차단방식이라고도 하며 그 원리는 외부 고장시는 절대로 동작하

지 않으며 보호구간의 일부를 제외한 내부 고창때에만 동작하는 계전기를 피 보

호구간의 각 단자에 설치하여 이 계전기가 동작한 단자는 그 단자를 차단함과 동

시에 타 단자에도 차단지령을 보내어 상대편도 동시 차단하는 방식이다.

-119-

B

G-i 짜 i 용

A IA 1 B B

。↓엇받합f↓ l.6 1 동작

~I~Ic 灣파정지|↑ d

T ri p Tr i p

내부방향 외부방향

껴뚫뚫짧I bO ’ 듀、|

c lbι\J\.r\A- 1~ d

| 반송파 송출 T

Trip 저 지 부동작

내부고장

r、‘

AlA

b) B단외부고장

외부방향 내부방향

。 앤l뚫작 。짧t b

@l @|c I~-/\/\J\J닝 I ;; d

l 반송파 송출 |

부동작 Trip 저지

A단외부고장

그림 5.10 고장시 송출 Trip 저지방식 원리

-120-

-1. 직 접 Underreach형 (Direct Underreach)

수신신호만으로 Trip하는 방식

-2. 제 어 Underreach형 (Permissive Underreach)

수신신호와 고장검출 계전기를 조합하여 Trip하는 방식

-3. 제 어 Overreach형 (Permissive Overreach)

수신신호와 자단의 내부방향계전기와외 조합으로 Trip하며 송신은 자단보다

원방에도 동작하는 내부방향계전기를사용한다.

5.5 접지(지락)보호 계전방식

5.5.1 비접지계의 지락보호

1) 계풍구성 및 원리TR

C8

ZCT

CB

ZCT

EL CLR

a) 교류 회로

P

N

b) 직류 회로

그림 5. Il 비접지계의 지락보호

-121-

비접지계의 지락보호 방식으로는 그림 5 . 11파 같이 1선 지락시에 발생하는 영상

전압과 영상전류률 이용한 방향 지락 계전기 (Di rect iona l Ground Relay : DGR)

가 채용된다.

방향 지락 계전기 DG1 , DG2 둥은 모선에 설치된 접지형 계기용 변압기 GPT의 3

차 전압과 각 회선에 설치된 ZCT의 2차 전류로 동작하는 전력형 계전기이며 그

립 5.12와 같이 전압에 대해서 진척 위상특성을 지니고 사고회선의 선택성을 가

지고 있다.

I .. ; 사고전류

εIe ; 사고회선이외의 전충전전류의 화

In ; CLR에 의한 전윌:

I e 1 ; 타헛선사고섰웠싸잔회션의 충천저류

그림 5.12 방향지락계전기의 위상특성

즉， 자회선 측의 지락사고시는 다른 회선의 충전 전류와 한시 저항기 CLR에 의

한 전류를 합성한 사고전류 Ig가 방향지락 계전기의 동작범위내로 들어가 계전

기는 동작하고 사고회선을 선택， 차단한다.

한편，타회선 사고시에는 자회선분의 충전전류만이 사고시와 반대 방향으로 흐르

므로 계전기는 부동작한다.

방향지락 계전기는 매우 고감도이므로 기계적 쇼크 둥으로 계전기의 접점이 폐

로하는 일 있으므로 차단기의 Trip 회로에는 방향지락 계전기의 접점과 직렬로

영상 전압에서 동작하는 지락 과전압계전기(OVG)의 접점올 넣어서 오차단을 방

지하여야 한다.

-122-

2) 주요기기 정격

φ GPT

짧표/꽁꽁 VI쁨~ V(Y - Y -~)

~ CLR(Current Limit Resistor)

GPT의 각 상전압중 제 3조파 전압올 3차 개방 Delta에 흐르는 것을 방지하고 방

향지락 계전기에 Dynamic 천휴를 흐르게 하는 목척으로 사용되며 일반적으로

저항치는 6.6KV 계통에는 250 , 3.3KV 계통에는 500을 사용한다.

~ EL(Earthing Lamp)

지락상의 판별이 가능하도록 취부하는 것으로 C</> 이 지락하면 그립 5 . 1 3과 같이

C</> 의 전압은 없어지고 a , b상의 전압은 건전시의 .，r3배가 되며， 개방 삼각은

건전시의 각 상전압의 v'3배가 된다. 따라서 a , b상의 지락표시둥은 건전시보

다 밝아지고 C상의 지락 표시동은 감둥이 되어 지락 판별이 가능해진다.

:x.:::J 190지락 표시둥은 건전시 GPT 3차 정격처압(9-로 ~~V V) 이 。l 가 되는데 1선 지락

~J:I ' I -- 3 "/ I \,.;.

시는 .，r3배 ( 1 90 /3 x /3"= l10V)의 전압이 인가되므로 표시둥은 r강 배시의 전

압치를 정격으로 해야 한다.

5따~커 i 내r 협뿔?

(b) C상1선지 락시 의 벡터

그림 5.13 1 선 지 락시 의 GPT전압의 빽터

-123-

QD ZCT(Zero Phase Current Transformer)

JEC 143에 의거 1차 : 200mA, 2차 : I. 5mA

5.5.2 직접접지(저항접지)계의지락보호

일반 수요가에서 직접접지나 저항접지로 하는 경우는 드문 일이지만 대규모의

배전계통이나 구내 Cable 선로가 많은 수요가에서는 채용되는 경우가 있다.

계통의 지락전류는 완전 1선 지락시에 IOO-300A 정도 흐르도록 중성접 접지 저

항기 NGR(Neutral Grounding Resistor)의 값올 정하고 있다.

예를들어 IOOA 저항 접지계에서 계통전압 6.6KV의 경우는

6,600f강-

1 특 38 (Q)..이다.100

NGR는 그림 5 . 1 4에 나타낸것 같이 수천변압기의 중성점에 설치하는 경우와 전용의

접지 변압기 (GTR)의 충성점에 설치하는 경우가 있으며 NGR의 시간 정격은 일반적

으로 30Sec 또는 60Sec로 중성점에 흐르는 지락전류를 그립 5 . 1 5와 같이 지락 과

전류 계전기 SIN으로 검출하고 NGR의 정격시간 이하의 시한에서 경보표시 및 전

원측의 차단기를 Trip시 켜 NGR을 보호하는 방식이 취해지고 있다.

전원

§주변압기

깅

NGR} 'I 전선 ’

23

보-

경‘

TlAψ!

탬←

대

(a) 주변압기의 중성점에 NGR를 설치한 방법

I tT I‘배전선

접§변압기

원

t、

전(~)

주변압기

깅

NGR

(b) 전용의 접지변압기의 중성점에 NGR를

설치한 방법

그림 5.14 저항접지방식 그립 5.15 NGR 보 호 회 로

-124-

6. 소내 조작전원

6.1 고정용축전지의 용량산출법

6.1.1 고정축전지 용량산출의 일반식

、‘I/

,,‘/1

l

、

”…n•n

J.‘n

,,‘/“v1“+、

、잉」4

3v·iJVR+、

l/1•

2fl‘

/,

RY“+­Tl­vn

1카L--

「ν

C : 25 't: 에 있어서의 정격방전율 환산용량

L : 보수율

K : 방전시간T， 축전지의 최저온도 및 허용된 최저전압에 따라 결정되는 용량환산

시 간(시 )(표6 . 1 )

I : 방천전류 (A)

첨자 1,2,3······n : 방천천류의 변화의 순서에 번호를 붙인 T, K, I로서 그림 1 의 부

하특성의 예 참조.

T,

방전

전

류

T2

T3

13

I ,

시간

그림 1

이 일반식을 적용할 경우 그림 -2와 같이 시간 경과와 함께 방전전류가 증감하

는 것과 같은 부하특성에서는 전류가 감소하는 직전까지의 부하특성을 구분하여

필요한 축전지 용량을 구하지 않으면 안된다.

이렇게 구한 축전지 용량중 최대의 것을 전체의 부하에 필요한 정격방전율 환

산용량으로 한다. 예를들면 그림 2에 나타낸것과 같은 부하특성의 경우에는 A, B,

및 C점 에 서 전류가 감소하고 있으므로 A, B 및 C점까지 필요한 정격방전율 환산

용량 CA ,CB ,Cc 중 최대치의 용량이 전체부하에 필요한 정격방전율 환산용량이다.

-125-

부하특성

방전

전

류

ι/ -

전류감소 따류감ι/

전류감소

정격방전율 환산용량

A B

계산순서 l

A

계산순서 2

4B

계산순서 3

{

그림 2

-126-

CA' CB • Cc중 최 대 값

까、-'-

시간

정격방전율 환산용량

CA

정격방전율 환산용량

C"

정격방천율 환산용량

Cc

6. 1.2 산출에 필요한 조건

정격방전율 환산용량올 구하기 위해서는 우선 다음4가지 조건을 결정해둘 필요가

있다.

1) 보 수 율

축전지는 사용년수의 경과나 사용조건의 변동둥에 의해 용량이 변화한다. 따라

서 이용량 변화롤 보상하는 보정값으로서 L = 0.8을 기준치로 적용한다.

2) 방전시간과 방전전류

방전시간에는 예상된 부하의 최대시간올 적용한다. 방전시간중 방전전류가

증감하는 경우는 방전말기에 큰 부하가 집중될 경우에도 전체부하를 만족시킬

수 있도록 실제로 일어나리라고 생각되는 범위에서 방전의 말기에 큰 방전천류

가 오도록 해야 한다. 엔진 시동용 축전지의 용량산출에 있어서 방전 시간과

방전전류는 엔진메이커가 지정한 값으로 한다. 단， 방전시간이 확실하지 않은

경우는 그림3의 값을 사용한다.

@

T

@

T

T = 15초

@

T

그림 3

@

T

@

T

@

T

3) 허용최저전압

여러가지 부하측 기기로부터 요구되는 최저전압중 최대값(1)을 Va로 하고， 이것

에 축전지와 부하간의 접속선의 전압강하 Vc를 더한것이 축전지의 허용최저전압

Vb이 다 . 도표에 나타난 용량환산시간을 구하기 위한 허용최저전압 Vd는 셀(단전

지 ) 1개 에 대한 값(접속판의 전압 강하를 포함)을 나타낸 것이고 Vd는 다음식에

의해 구해질 수 있다.

-127-

V_ + Vd =피으- =--~τ~ (2)

여기서 Va : 부하의 허용최저전압 (V)

Vb : Va + Vc (V)

Vc : 촉전지와 부하간의 접속선의 전압강하(축전지의 열간 및 단간을

연결하는 전압강하를 포함) (V)

Vd : 단전지의 허용최저전압 (V/cell )

n : 직 렬로 연결한 cell수 (cell)

주(1) 엔진시동용 부하에 있어서는， 일반 세레모타보다 제어회로 쪽이 전압

요구치가 최대로 되므로 주의할 필요가 있다.

4) 최저축전지 온도

축전지 설치장소의 온도조건올 우선 추정하여 축전지 용도의 최저치를 정할

필요가 었다. 일반적으로는 다음 값을 채용하고 있다.

실내에 설치된 경우는 5't • 특히 한냉지는 -5°C 로 하고 욱외의 큐비클에 ,..>,.W­, -ti

한 경우는 최저주위온도에 5-10deg를 더한 온도로 한다. 또한 공기조절등에

의해 종일 확실하게 실내온도롤 보중활수 있는 경우는 그 용도로 하지만， 방전

시간이 긴 시간의 경우， 정전에 의해 공조설비의 운전이 정지되어 온도가 저하

하는 일이 있으므로 주의가 필요하다.

-128-

표6 . 1 용량환산시 간계 수K(온도5~ 에 서 ) SBA600I-I973에 서

최저허

형식 용전압 0.1분 1 분 5 분 10분 20분 30분 60분 120분 비 고

[VI셀 ]

1. 10 0.25 0.28 0.35 0.44 0.57 0.70 1. 15

AHH 1.06 0.19 0.21 0.28 0.35 0.50 0.65 1.08

1.00 0.14 0.16 0.22 0.30 0.45 0.60 1.04

1. 10 0.30 0.46 0.56 0.66 0.87 1.04 1.56 2.60 ( )내의 수치는

(0.36) (0.47) (0.60) (0.69)200Ah를 넘는

AH 1.06 0.24 0.33 0,45 0.53 0.70 0.85 1.40 2.45(0.30) (0.38) (0 ,47) (0.55) 축전지에 적용

1.00 0.20 0.27 0.37 0.45 0.60 0.77 1.30 2.30(0.25) (0.30) (0.39) (0.45)

1. 10 0.67 0.84 1.00 1. 10 1.23 1.37 1.90 3.00

AMH 1.06 0.57 0.71 0.85 0.93 1.11 1.매 1.65 2.70

1.00 0.46 0.58 0.69 0.75 0.84 0.96 1.40 2.40

1. 10 0.97 1. 23 1.52 1.70 1.92 2.10 2.75 3.80 ( )내의 수치는

(1. 23) (1. 42) (1. 65) (1 .77)200Ah를 넘는

AM 1.06 0.75 1.15 1.15 1.28 1.50 1.65 2.23 3.30(0.96) (1. 10) (1. 24) (1. 35) 축전지에 적용

1.00 0.63 0.76 0.95 1.05 1.26 1.43 1.90 2.90(0.75) (0.88) (1.03) (1.12)

1.80 1. 50 1.60 1.75 2.05 2,40 3.10 4.40 ( )내의 수치는

(1.75) (1. 85) (1.99) (2.20)900Ah- 2000Ah

CS 1. 70 1.00 1. 12 1. 25 1.50 1.85 2.60 3.95(1.10) (1. 20) (1. 35) (1.60) 에 적용

1.60 0.75 0.92 ’1. 11 1.44 1.70 2.40 3.70(0.88) (0.98) (1. 15) (1,47)

1. 80 0.85 0.88 0.95 1.05 1,30 1.55 2.20 3.40

HS 1. 70 0.56 0.58 0.65 0.75 1.00 1.24 1.90 3.05

1. 60 0.44 0.47 0.53 0.63 0.87 1. 10 1. 75 2.90

- 129-

6. 1.3 충전기의 용량계산

충전방식에는 부동(floa t)충전방식과 TRICKLE충전방식 이 있으며 최근 전기설비용

축전지는 거의 부통충전방식이다.

1) 정류기의 출력전류 ID = I L + Ic

I L : 상시최대부하전류

Ic : 축전지 충전전류(역축천지 Ic = AH/I0 , 알카리 전지 Ic = AH/5)

2) 정류기 교류측 입력 용량 PAC

- (I L + Ic ) X VD [KVA]AC - <:OS-O- x η X 103

VD : 정류기 직류측 전압

cos 8 : 정류기 역 률

η : 정류기 효율

3) 정류기 교류측 입력 전류 lAC

(I L + Ic ) X VD (A)AC - -./τ XE x cos 8 x η

6.2 소내(교류)전원 용량산출법

소내변압기의 용량은 상시부하와 간힐부하로 구분되며 그 부둥율올 고려하여 결정

한다. 전원은 보통 주요변압기(MTR)의 2차모선에 서 차단기 또는 전력 FUSE를 거쳐 이

용한다. 또 소내변압기의 1차 전압이 33KV이하일때는 직접 저압으로 감압하여 사용한

다. 소내변압기 위치는 장래의 증설， 개수둥을 고려하여 지장이 없는 위치 즉， 모선

말단에 주로 설치한다.

6.2.1 각 기기에 공급될 용량(예)

1) Battery changer : 5KVA

2) M. TR : 6.4kw +- 0.85(PF) = 7.53KVA

3) GCB

- MOTOR: 2,200W

- Signal Lamp : 30W

-130-

- Space heater : 200W

- Motor의 역율을 85%로 보면 2,200-;-'0.85 = 2,588VA

소요용량은 2,588 + 30 + 200 = 2.9KVA

4) DS

- Space heater : 200W

- Motor : 750W

- Motor의 역율올 85%로 보면 750-;-'0.85 = 883VA

소요량은 883 + 200= 1.083KVA

5) OUTDOOR LIGHTING

- 250W x 10 = 2,500W

- 역율을 50%라 하면

2,500 -;-. 0.5 = 5KVA

6) INDOOR LIGHTING

- CONTROL ROOM(FL 40W/2)

40 x 2 x 15 = 1, 200W

- 역율 85%라하면 1,200 -;-. 0.85 = 1, 42KVA

- 기타 : lKVA

6.2.2 154KV 1BAY시 총 소내용량(예)

5 + 7.53 + 2.9 + 1.083 + 5 + 1.42 + 1 = 23.933KVA

르 1각부하의 최대수요전력의 합

합성최대수요전력

기타 필요한 용량퉁을 감안하여 50%여 유를 보면

23.933 x 1, 5 = 35.8995[KVA] 이다.

일반적으로 소내용변압기는 154KV lBAY시 50KVA 이상용량을 선정하면 된다.

부둥율 =

-131-

7. 발전기

7.1 발전설비 용량산출

발전기 용량의 결정에는 그 설치목적에서 정한 부하의 용량뿐만 아니라 그 부하군

으로서의 시동특성， 시동순서， 역율， 효율둥을 충분히 검토하여야 한다.

보통 발전기 용량은 아래의 세가지 점에서 계산하여 그 중 최대의 것을 만족하는

용량올 선정한다.

1) 정상운전시의 소요용량 : PI

- 부하의 종합출력 (Kw) (KVA)1 - 부하의 종합역율 × 효율

2) 부하의 허용전압변동치와 순시전압강하에 의한 용량 . P2

X’ d(1- 6 V)P2 =

6V

X ’d(1- 6 V)

6V

X .;τ X V X Is" X C

X Pm X B X C (KVA)

여기서 X’d : 과도 Reactance(0.1--0.35)

6 V : 순시 전압강하율 (0 . 25- 0 . 30 )

V : 정격전압

Is" : 기동전류

Pm : 천동기 최대출력 (Kw)

B : 천동기 최대출력시 1Kw당 기통 KVA(5 .4 - 9.0)

C : 전동기 기동방법에 따른 계수

- 직업기동 : 1

- Y-6기동 : 0.67

- Reactor기 동 : 0.6(60%Tap인 경우)

- 보상기 기풍 : O.42(5%Tap인 경우)

-132-

3) 최대 부하 기동시 발전기 단시간 내량에 따른 용량 : P3

X’d( l - L:\.V) P, - PmP3 =

6, VX {( ) + (P~ X B X c)} (KVA)

η e . cos B

P, : 부하출력 의 총합계 (Kw)

Pm : 최대기동 KVA의 전동기 출력 (Kw)

η , . 부하의 종합효율 (0 . 7- 0 . 9 )

cos B : 부하의 종합 역율 (0 . 5 - 0 . 9 )

7.2 발전기의 운전

1) 병렬운전

2대 이상의 발전기를 안전하게 병혈운전하기 위해서는 각 순간에 양기의 단자전압

이 항상 같지 않으면 안된다.

이를 만족하는 조건은 다읍파 같다.

가) 기전력의 크기가 같을 것.

병렬운전중인 두 발전기의 기전력의 크기가 다를 때에는 이 기전력의 차에 의한

전압 때문에 양 발전기 간에 무효순환전류가 흐르게 된다. 이 무효순환전류는 기

전력이 작은 발전기에 대해서는 중자작용을 하여 전압을 높이고 기전력이 큰발

전기에 대해서는 감자작용을 하여 전압을 낮추어 양 발전기의 단자전압이 같아지

도록 작용한다. 그러나 무효순환전류가 흐르면 손실이 증가하고 발전기의 온도상

숭올 초래하게 된다.

나) 기전력의 위상이 같올 것.

2대 의 발전기가 같은 크기의 전압으로 병렬운전중 어떤 이유로 양 발전기의 기

전력 간에 위상이 틀려지면 위상차에 의한 차전압에 의해 동기화전류가 흐르게

된다. 이 전류는 위상이 늦은 발전기의 부하를 감소시켜서 회전속도를 빠르게

히고 위상이 빠른 발전기에는 부하를 증가시켜서 속도를 느리게 하여 두 발전기

간의 위상이 같아지도록 작용한다.

다) 기전력의 주파수가 같을 것

양 발전기의 주파수가 달라지면 기전력의 크기가 달라지는 순간이 반복하여 생기

-133-

게 되므로 무효횡류가 양기간을 교와로 주기적으로 흐르게 되어 난조의 원인이

되며 심하면 탈조에까지 이르게 된다.

라) 기전력의 파형이 같올 것

양기의 기전력의 실효치가 같고 또 위상이 같아도 파형이 툴릴 때에는 각 순간의

순시치가 달라지므로 양기간에 무효횡류가 흐르게 된다.

이 전류는 전기자동손을 증가시키고 과열의 원인이 된다.

마) 상회전 방향이 같올 것

어느 순간에는 단락상태로 되는 것으로 병렬운전에서는 생각도 할 수 없는 일이

나 시운전시의 처음 병업에서 한번 확인하는 것으로 충분한다.

2) 동기운전 (KEPCO와 병렬운전)

동기운전의 조건은 다음과 같다.

가) 계통과 주파수 차가 허용치 이내일 것.

병업 순간의 Motoring을 피하기 위해 발전기를 계통주파수 보다 약간 높게 (O . 1 ~

0.2Hz)하는 것이 좋다.

나) AVR이 자동이 되게 놓고 발전기 전압은 계통전압보다 높은편이 좋다. 계통전압이

발전기 전압보다 높은 상태에서 병입하면 계자전류는 감소하고 그 차가 크면 여

자회로의 정류기가 저지되어 계자이상전압을 발생하는 일이 있다. 통상 양자의

전압비가 0.95이 내 이 변 지장없다.

다) 계통과의 위상차가 작을 것.

비통기 병업에 의해 발전기에 발생하는 전기 Torque 및 과도한 전류는 상당히 높

은 Level 이 므로 회전자 촉계 및 고정자권선에 미치는 영향은 매우 심하다. 따라

서 동기조작시는 발전기전압을 계통전압에 맞추고 위상각이 최소가 되도록 투입

해야 하며 통상 허용되는 위상차는 10 。 이하이다.

3) 기타사항

통기 발전기 용량의 총합이 30MW이상으로 한전 전원과 상시 동기운전 할 경우에는

송전선로 주보호 방식올 pilot wire방식 이 나 Carrier Relay방식 으로 시설하여야 함.

-134-

8. 배전반

8.1 폐쇄배전반

8. 1.1 배전반의 개요

큐비클 (CUB I CLE)이란 말은 원래 입방체를 말하는 것으로 전기제품을 어떤 입방체

내에 설치하는것 전부를 의미하며 함의 대부분이 철제로 이루어지고 있다.

이러한 큐비클중에서 큐비클내에 내장되는 기기를 완전히 철제로 감싸서 안전하

게 제작하는 것을 METAL CLAD형 ， 즉 폐쇄배전반이라고 한다. 또한 ANSI 나 IEEE에

서도 METAL CLAD란 충전부분 (CONDUCTING PARTS) 를 금속제 합(METAL CASING) 으로

완전히 밀폐시킨 구조의 것올 말한다라고 정의하고 있으며 JEM은 배전반이란 차

단기， 개폐기 또는 이들의 조작， 측정， 보호， 감시， 조절기구등을 서로 맞도록

갖추고 있으며 옥내배선， 부속부품과 지지구조물을 함께 갖추고 있어서 발전， 송

전， 배전， 변전， 동력전환계통을 운전하는데 필요한 장치를 총칭한다고 정의하고

있어 각종제어함을 포함하는 광범위한 범위를 배전반류에 속하는 것으로 보고 있

다.

8. 1.2 배전반의 종류

1) 제어반

제어반은 원격에서 전력계통을 일괄적으로 감시， 예측 및 조작할 수 있는 장치

로서 각종계통의 현재상태를 신속 정확하게 파악하여 계통의 관리 및 안전사고

를 막고 고장개소를 신속히 발견하여 기기의 원활한 운전올 가능하게 함으로써

소수인원으로 효과척인 계통의 관리를 할 수 있는 설비를 말한다.

제어반의 크기는 보통 다음과 같다.

a. 벤치형 제어반의 표준치수(예)

L w W :rD

ROO B

뉴--

H

。。”N

(정 면 형) (측 면 형)

-135-

(단위 : mm)

깊 이

폭 (w) 경사면각도 측 반 폭 (T )

상 면 (8 ) 처‘- 쳐l eD)

600700800 15 。 1200 2000 75900

1000

b. DUPLEX형 제어반의 표준치수(예)

T W w D

110

o

(정 면 형) (측 면 형)

폭 (w) 길 이 (D) 측 반 폭 (T)

600700 1500 75800 2000900

1000

-136-

c. DUAL형 제어반의 표준치수(예)

w w D

。。m.N

Ln

-0--I/}

(정 면 형) (측 면 형)

g-1E (w) 킬 이 (D) 측반폭 (T)

600 800700 1000800 1200 2_3900 1400

1000

2) 특고배전반

154KV 수전설비 후단에 설치하는 특고배전반 설비의 큐비클은 7.2KV, 24KV용으

로 안전성， 내장기기의 신뢰성향상， 설치면적을 축소요구와 외관적 조건둥 때

문에 널리 사용되고 었다.

일반적으로 가장 널리 쓰이는 24KV용에 내장되는 차단기로는 진공차단기 (VCB )，

가스차단기 (GCB)가 있으며 보통 1개 의 큐비클에 내장되는 기기는 LA(3대 )와 PF,

GPT(3대 ) 1조 ， MAIN VCB(l 대 )와 건식 CT (3대) 1조 ， FEEDER VCB(l 대 )와 건식 CT( 3

대 ) 1조로 구성되며 이외에 각종계전기， 계측기， 기타 표시 및 조작장치등을 설

치할 수 있다. 큐비클의 크기는 반드시 얼마이어야 한다고 말할 수 없기 때문

에 계획시나 주문시에는 1개 반에 내장되는 기기의 수， 기기의 종류， 배선방법，

모선수， 애자의 종류퉁을 결정하고 충분히 안전을 확보할 수 있고 조작과 검사

-137 -

가 용이하고 보수가 쉬우며 내장기기의 성능저하가 발생되지 아니하는 구조의

크기 및 제품이 되도록 설계자 빛 제작자와 협의 결정하는 것이 좋다.

가) 특고배전반 크기는 보통 다음과 같다.

w D

+1+ II

(정 며‘- 형) (측 면 형)

〈옥내형〉

w D

n n r

-+1+ II

〈옥외형〉

(정 면 형) (측 며L一 형)

효-1E (w) 깊 이 (D) 높 이 (H) 베이A높이 (HI)

12001300 2500 23001600 2800 2500 501800 3000 2800 1002000 3000

나) 특고배전반의 형을 분류하면 다음과 같다.

-138-

특고배전반의 형 (JEM 1153-1977) (고압이상)

특고배전반의 형 조건 조건

구 비 해 야 할 3ζ- 건

A B C D E F1 F2 G 분류 기호

장치가 일괄하여 접지금속 함내에。수납

되어 있고 또 단위회로 구분마다 접지금

O 격 1속벽 또는 절연격벽에 의해 격리되어 있

벽 τ‘- 짖~.

보통 감시제어벽을 열때 주회로충전부에과

오접촉의 위험이 없게 고려하며， 감시제

。 O O 。 절 2 어반 양면 및 인입단자대 퉁， 통상의 보

수로 접근하는 부분은 안전하게 점검할연

것.

의 보통 주회로의 주된 부분， 적지만 차단

기 및 모선(모선접지기기를 포함)은 접

정

O O 3 지금속격벽 또는 절연격벽으로 타부분과

도 격리할 것. 또 감시제어반은 접지금속격

벽으로 주회로와 격려할 것

보통 주회로의 모선， 접속도체 및 접속

O 4부는 절연피복을 실시할 것.

O 。 O x 고정설치식의 구조일 것.

차

O 。 단 Y 반출되는 구조일 것.

기

의 그 주회로에는 자동연결식단로부를 제어

O 。 。 구 Z 회로에는 수동연결식단로부를 갖는 인출3.ζ-

형일 것.

-139-

고려할 사항배전반 사용시8. 1.3

배전반을 셜치하는 장소는 표고 1 ， OOOm이 하 ， 기온 40·C이하인 보통환경올 상시사

용상태의 표준으로 하고 었으며 배전반이 설치되는 바닥면의 마감이 수명이 되어

야 하고 기초는 설치되는 배전반의 무게에 충분히 견딜수 있어야 한다.

또한 조작기기나 기구에는 필히 인터록 장치를 설치하는 동시에 표시기구둥을 완

비하도록 하여 오조작을 방지하며 내부에 내장되는 각종기기는 절연협조가 잘 이

각종루어지도록 신뢰성이 높은 기기를 선정하여야 한다. 그리고 반에 입출되는/

전선이나 케이블용 개구부는 최소한으로 하여 설치후 전부 막도록 하며 쥐， 벌레，‘1’

Ij’r,,‘,

새， 뱀 둥의 침입으로 인한 본의 아닌 사고롤 방지한다.

25.8KV GIS8.2

요개8.2.1

현재 한전 및 민 • 관수 수용가에서 널리 사용하고 있는 폐쇄형배전반(METAL CLAD

SWITCHGEAR) 과 사용목척 및 기놓은 통일하나 종래의 MCSG인 경우 CB , BUS , CT,PT

매체를절연퉁이 기중 절연 방식으로 사용하고 있는 반면， 25.8KV GIS의 경우

밀폐용기에 VCB , DS ,저 압력의 절연 성능 및 소호 놓력이 우수한 SFa GAS로 한

BUS, CT, PT, MOF둥을 일팔 수납하여 기중 절연의 MCSG보다 더욱 COMPACT하며 ，또

한 충전부가 대기에 노출되어 있지 않아 기기 안전성 및 신뢰성 측면에서도 우수

신제한 특성을 지니고 있는 기존의 MCSG보다 GIS의 장점올 접목한 HIGH TECH의

품으로 그 수요가 중가 일로에 있읍.

-140-

8.2.2 25.8KV GIS와 MCSG와의 비 교 M검繼p&려%쩌~

따rx

28.5KV GIS M C S G 비 고

사용목적 배 전 전 동 일

DOUBLE BUS DOUBLE BUS회로구성

lCB + 2DS 2CB

절연방식 SF6 GAS 기 경c. 절연 성능 향상

기기배치 CB , DS , ES , PT , LA ,각 기기별 분리 축 」λ.L、 화

(배치구성) 모선 둥을 일괄 수납

유도 원판식 또는 유도 원판식 또는

보호 계전기 SOLID STATE RELAY SOLID STATE RELAY

별도 자립식 PANEL 수납 가능

BUS DUCT, BUS DUCT 또는

M . TR 연결 고체절연 BUS BAR , POWER CABLE

또는 POWER CABLE

8.2.3 25.8KV GIS의 특정

NO 항 I•E1 기 기 2f:- 요 F-E1 성

1) 이중 모선을 상부에 배치하여 각 기기의 독럽해

체가 가능함.

1. 배치구성 및 치수 전 처l

2) 기 기 SIZE가 600(W) X 2200(L) X 2600(H)으로 기 중

절연 MCSG의 32% 정도임 •

- 141-

NO I 항 기 성목 기 주 요 트「

2. I 가 스 구 획 | 모선DS본체

1) 모선， DS , 본체의 가스 구획을 독립으로 하여 사

고시 의 파급 효과를 최 소화하였으며 모선 및

FEEDER의 사고시에도 무정전으로 복구 가능한 구

조임.

2) A, B.£.선은 각각 일팔 감시하고 DS구획 과 본체는

각각의 FEEDER별 로 감시 함.

3) 가스 순도는 99%이 상이 며 가스 압력은 모선， DS ,

FEEDER 공히 0.5KG/CMsq • G입 •

1) 최저 가스 보증 압력 0.2KG/CMsq • G에 서 충격파

및 상용주파내전압 보증.

전 체 I 2) 가스압력이 대기압 상태에서 상시 운전 전압보증

(IMP, AC 13) 모선 SPACER의 수직 배치 채용으로 PARTICLE에

내전압) I 의한 절연저하 방지 •

4) VCB채 용에 의하여 SF6 분해가스 발생둥의

3. I 신 뢰 성 향 상

CONTAMINATION 없읍.

C

전 체

B

5) 10 ，000회 다빈도 통작 보증의 VCB를 채용.

6) 가스입력 변화에 의해 VCB의 동작 특성이 영향올

받지 않도록 BELLOWS 설치 •

7) VCB상간에 절연판을 설치하여 고체절연과 SF6

가스 병용에 의한 절연 강화 도모.

1) 기기의 주요 구성분의 독럽 해체가 가능한 구조

임.

2) VCB채 용에 의 한 가스중 의 MAINTENANCE FREE화 •

3) 차단부 동작기구 일체로 탈착 가능한 구성 구조.

4. I 보 수， 점 검 성 I CUBICLE I 4) FRONT ACCESS CUBICLE 에 의 한 일괄 제 어 감시 •

C B

E S5) CB 전후에 ES를 설치하여 VCB의 동작특성 및 절

연저항 측정가능.

-142 -

NO 항 목 기 기 9- 요 특 성

6) DS의 별도 가스구획에 의한 무정전으로 모선점검

D S 가능.

7) 모선사고 및 FEEDER 사고 각각에 대웅 가능함.

1) FEEDER별로 일체 수송

2) 모선을 튜우립 방식으로 FEEDER별 자동접속.

5. 현 지 설 치 전 체

3) 모선을 제외한 전 부분은 가스 밀봉 상태로 운송

가능.

8.2.4 25.8KV GIS 구조도

1) 일반구조

φ 본 GIS는 폭 600mm , 깊이 2200mm , 높이 2600mm의 자립 구조이다.

￠ 본 GIS는 간단 명료하고 양질의 재료를 사용하며 전기적， 열적， 기계적 특성

이 우수하고 정상 운전 및 보수 점검을 안전 용이하게 수행할 수 있는 구조이

다.

@ 본 GIS의 고압 충전부는 저압력의 SF6 GAS로 절연된 삼상 일괄로 접지된 금속

제 용기(외함)에 수납되어있어 가일충 COMPACT하며 ， 장차 증설을 고려하여 제

작하기 때문에 증설시에는 재 배치없이 중설이 가능한 구조이며， 부품이 간단

견고하여 신뢰도가 높다.

@) 모선용， 차단기용 및 단로기용의 외 피 (ENCLOSURE) 는 TANK TYPE으로써 삼상 일

팔형이다.

@ 차단기， 단로기， 접지 개폐기의 조작은 삼상 일체로 동작하며， 차단기는 전동

스프링 조작， 단로기 및 접지장치는 폐로-개로-접지의 3단 개폐 능력을 갖추

고 있으며， 원격 제어가 가능하도록 MOTOR구동형 구조이다.

@ 도체는 정격 전류에 적합한 재료를 사용하고， 외함은 내부에 밀봉한 GAS압력

에 충분히 견딜수 있는 강도를 보유한 것을 사용한다.

@ 각 구획마다 GAS누기 를 알려주는 GAS밀도 검출기를 갖추어 GAS누기 를 탑지하

-143-

게 되어 있다.

@ 외피 (ENCLOSURE)는 GAS압력 용이므로 기밀용 O-RING으로 PACKING을 하기 때문

에 GAS기 밀올 충분히 유지한다.

® GAS내부사고로 인한 사고 확대를 방지하기 위하여 차단기， 단로기에 GAS구 획

올 두고있으며 GAS중의 습기를 최소로 줄이기 위하여 홉습제를 봉입하고 있으

므로 신뢰도가 높다.

@ 외합의 적당한 위치에 접지 단자를 구비하여 외함을 접지하도록 되어 었다.

@ 내부 ARC로 인한 이상 압력올 안전하게 방출할 수 있도록 압력 방출 장치

(PRESSURE RELIEF DEVICE)가 구비 된다.

@ 교체가 펼요한 동일 규격의 모든 부품은 필요시 부품 또는 부품군 별로 용이

하게 교환할 수 있는 호환성올 갖도록하며， 교체는 간단히 행할 수 있도록 한

다.

@ 본 GIS는 CABLE접 속이 용이하도록 PLUG IN SOCKET를 사용하며 , 필요시 L.A를

사용할 수 있도록 L. A용 PLUG IN SOCKET올 구비한다.

@ 조립시의 칫수 오차 조정， 설치 위치의 불평형 및 모선관의 열 팽창으로 인한

변위량 홉수를 위하여 적당한 위치에 BELLOWS를 설치한다.

2) 현장 제어반

φ 현장 제어반은 GIS차단기 앞에 위치한다.

@ 각 FEEDER는 현장 또는 원방 제어반에 의해 제어한다.

@ 제어반은 내부 결로에 따른 사고 발생을 없애기 위하여 3단 조절이 가능한

SPACE HEATER를 구비 한다 •

φ 제 어 반의 개 폐 표시용 SIGNAL LAMP는 LED TYPE을 사용한다 •

@ 제어 및 보조 기기가 수납된 CONTROL COMPARTMENT 는 주회로와 접지된 금속 격

벽으로 격리시키며， 보조 회로의 배선은 PVC-DUCT를 사용하는 구조로 한다.

@ 시험이 간편하도록 계기용 변압， 변류기의 2차 회로에 PLUG IN TYPE시 험 단자

를 전면에 구비한다.

@ 위치 표시둥은 개폐 장치가 폐회로 상태에서 적색둥이 점둥되고 개로 상태에

서는 녹색둥이 접둥되게 한다.

-144-

@ 정비， 시험， 비상시 둥의 펼요한 경우를 대비하여 GIS의 전기적 INTERLOCK 장

치를 풀수 있는 구조로 되어 있다.

® GAS압력 계 ， 고장 표시기를 취부하고 원방제어가 가능하도록 접점을 인출하고

있다.

@ 기기 상호간의 오동작을 방지하기 위하여 기기 상호간 전기적 INTERLOCK이 되

어 있다.

8.2.5 25.8KV GIS 보호장치

1) GAS 누기

각 SECTION 별 GAS누기 율은 1%/년을 넘지 않으며， GAS누 기 를 검출하는 GAS 밀도

검출계를 갖추고 있다.

2) 진동 및 소음

진동 및 소음을 고려하여 필요 장소에 가대 및 CHANNEL을 구비하고 있다.

3) 기기 접지

GIS보호를 위한 기기 내부간의 접지는 100mmsq상당의 동선 또는 동판으로 연결

하고， 주 접지망과의 연결을 위한 GROUND PAD를 갖추며， GROUND PAD는 200mmsq

나동선을 사용한다.

4) INTERLOCK

차단기， 단로기 및 접지 개폐기는 각 기기의 오동작을 막기위하여 기기 서로의

INTERLOCK 회 로를 구성 한다 •

8.2.6 참고도면

- 145-

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-147 -

9. 전력 감시 제어 SYSTEM(HISMAC-N)

9.1 개 요

본 HISMAC SYSTEM은 산업용 Computer 를 이용하여 154KV급 및 22KV급 이하 수전설비

의 천력계통과 각 기기의 운전 상태， 고장 둥을 감시제어하는 중앙 감시 제어장치 이다.

9.2 주요장치 상세사양

NO 며。 칭 사 양

중앙처 리장치 COMPUTER • 처 리 bit수 : 16bit

(C P U) • 기준 clock: 12.5MHz

• Memory: 1.0 ~ 4.0MB

• 증설단위 : 500KB

2 Man-Machine 처 리 장치 • 처 리 bit수 : 32bit

COMPUTER (MMP) • 기준 clock : 16MHz

• Memory : 1.5MB

• FDD : 3.5inch X 1

• RAM 용량 : 2MB

• 부속품 : Key board & Mouse

3 CRT • Size : 2l/14inch

• 표시색상 : 8

• Dot수 : 640 X 400

4 Print 인쇄문자수 : 136자/행

• 인쇄속도 : 120자 /초

인쇄문자종류 : 영어， 숫자， 한자， 일본어

인쇄용지 : 최 대 16inch

5 Digital 입 력 Board(Di) • 입력방식 : 무전압 접접방식

• 인가전압 : DC24V

• 허용전류 : 10mA

중셜단위 : 32점

- 148-

NO 명 칭 사 양

6

7

8

Digital 출력 Board(Do)

Analog 입 력 Board(Ai)

Analog 출력 Board(AO)

• 출력방식 : 유전압 트랜지스터식

• 출력 전압 : DC 24V

• 출력전류 : 30mA

증설단위 : 32점

• 입력방식 : 비절연 차동입력방식

• 입 력 impedance : 501&이 상

• 증설단위 : 16점

• 입력종류: .-- 0-5V

O-lOV

0-lmA

0- 20mA

'-- 4-20mA

• 출력방식 : 비절연방식

• 증설단위 : 4점

• 출력종류 [ 3:tvv9 고압Digi ta l 입 력 Board

(RDO)

• 업력방식 : 유전압 입력방식

• 입력전압: DCll0V 또는ACII0V 이 하

• 통전전류 : 15mA

• 증설단위 : 16접

10 I 고압Dig ita l 출력 Board

(RDO)

• 출력방식 : 무전압 접접방식

출력 전압 : AC220V 또는 DCll0V 이 하

• 출력 천류 : O.5A(AC) , O.2A(AC).

중설단위 : 16점

11 광 LAN • 전송거리 : 2km (node간 ) : total 64뼈 이하

• 전송방식 : 2중화 LOOP

• 전송속도 : 1MBPS

• lOS접 속대 수 : 최대 30대

- 149-

NO 명 청 사 양

12 Remote 감시 terminal • CRT : 14inch 8색

(RMT) • FDD : 3.5inch x 1

통신방식 : RS - 232C(2400BPS)

13 CRT Hard copy • 인자방식 : impact dot방식

• 인자속도 : 150자/초

• 용지 : A4 Size

14 Data 처 리 용 Computer • 처 리 bit수 : 16bit

(DTPP) • Memory : 40MB

• FDD : 3.5inch x 1

• CRT : 14inch mono

Print: 1367.} / 행

• 부속품 : Key board &Mouse

9.3 SYSTEM의 주요 기능

NO. 구 t님r 기능항목 기 걷L-; 사 항

1 감시계측 CRT 표 시 - 각종기기의 상태， 이상고장， 계측치둥을 별도별도의

표시가능 화면으로 구성하혔으며 각종 Message 빛 Graph등을

color로 표시하여 각각의 기능에 맞게 다양한 화면

표시를 행한다

상태감시 - 기기상태가 변할 경우 그 내용 및 시간을 발생순서

대로 내부 Memory에 기 억 하며 해 당 CRT화면 의 Symbol

의 표시색이 변화된다.

- 기기상태의 Color표시

1. ON시 : 적색

2. OFF시 : 녹색

-150 -

NO. 구 분 기능항목」

。기 사 항

3. 고장시 : 고장 Device가 적색으로 flicker

4. 통신이상시 : 자주색

5. 조작선택시 : ON에 서 OFF로 선택시 적색으로 flick ,

OFF에 서 ON선 택 시 녹색으로 flicker하므로 재확인

고장감시

가능

- 고장발생과 동시에 경보음을 발하며， 해당 CRT화면으

로 자동정체되어 고장 내용을 표시한다.

아울러 그 내용 및 시간을 발생순서대로 내부

Memory에 기 억 한다 •

Analog상 · 하 I - feeder의 부하에 따른 Analog치 를 계측하여 설정된

한 감시 | 상하한치와 비교감시를 행한다.

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때-자

샌-과

은시

-작

시

쩍표

동

표

- 상 • 하한치를 초과한 부하가 있올 경우 경보음을 발하

며 해당 CRT화면으로 자동절체되어 고장내용을 표시

한다.

- Demand 전력의 사용 현황을 쩍은선 그래프로 표시한

다.

- 당일 발생한 상태변화 및 고장을 순서대로 CRT화면 에

표시한다.

막대 Graph - 수전단 및 feeder의 전류， 전력의 순시치를 막대

Graph로 표시 한다 •

- 일， 월 부하변동을 막대 Graph로 표시한다.

Digital 표시 I - CRT의 계통도상에 전압， 전류둥의 순시치 및 전력 량

적산치를 숫자로 표시한다.

2 I 제어기능 l 선 택 조 작 I - 운전요원의 필요에 따라 CRT상 계통로의 대상기기를

표서

MOUSE 또는 key board로 선 택 한뒤 Master S!W로 ON­

OFF조작을 실행

- 151-

NO. I 구 분 | 기능항목 기 '­τr 사 항

Demand 감 시 I - 수전단에 취부된 전력량 pulse를 받아 주기적인적산을

실행하여 CRT상에 쩍은선 Graph로 표시

- Demand 시 한 : 15분 ， 연산주기 : 15초

- 예측 Demand치 가 초과될 경우 경보를 발하며 연산결

과를 자동적으로 CRT상에 표시

- 경보기능 : r- 1 차 경고장 경보

L- 2차 중고장 경보

- 부하차단 : 2차중고장 경보후 연산결과에 의거

지정부하의 순차적인 차단을 자체적으로

실시

- 제 어 feeder는 5개 이 내 임 •

역 율 제 어 I - 계통의 무효전력을 계측하여 역율 개선용 Condenser

의 자동 투입， 철체를 행하여 가장 효율적인 관리를

실시

- 제어 feeder는 5개 이내임 •

전 압 제 어 I - OLTC가 취부된 변압기일 경우 전압의 변동에 따라

Tap을 자동조정하여 안정된 전원올 공급한다. 단，

Local측에 AVR이 있을 경우는 행하지 않음.

수전단 자동 I - 2회 선 수전시 주계통에 정전이 발생시 자동적으로 보

절환 l 조계통으로 절체하여 정전시간을 최소로 한다.

변압기대수 I - 변압기를 병 렬운전할 경우 계통의 부하를 연산하여

제어 | 변압기 손실올 줄이기 위해 운전대수를 제어한다.

3 I 관리기능 l 동작고장기록 I - 기기의 상태변화 및 고장발생시 시각 및 내용을 기억

하여 인쇄실시한다.

일보， 월보

작성

- 정시기록 : 매정시 (xx시 00분 )에 자동적으로 전압，

전류둥의 순시치 및 전력량의 1시 간적 산

로「­기

­쇄­

인-

르E­

치--n

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NO. 구 분 기능항목 기 」。 사 항

- 일보 : 매일 지정된 시간 (xx시 00분 ) 에 I 일분의 집계

치를 인쇄기록

- 월보 : 매월초부터 l 달간의 누적치를 인쇄기록

임 의 기 록 - 임의 시간에 운전요원의 요구에 따라 전압， 전류등의

순시치 및 전력량의 적산치를 인쇄기록한다.

Data보관관리 - 수집된 계측치 정보를 FLOPPY DISK에 축적， 보관을

행한다.

Hard copy - 운전요원의 요구에 따라 CRT에 표시 된 화면을 color

print로 인쇄

계측 Scale - 부하의 용량변경에 따라 PT 및 CT를 교체해야할 경우

변경 에도 화면상에서 계측 Scale을 간단히 수정가능하다.

목표Demand - 계약용량내에서 임의적으로 목표 Demand치 를 설정하

설정 여 효율적인 관리를 행할 수 있다.

- 시간대별 설정가능

- 153-

SYSTEM 구성도

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-154-

10. 송전선로

10.1 송전선로의 종류

- 가공선로

- 지중선로

10.2 송전선로구성비교

E철탑 (STEEL T애ER)

철주 (LATTICE STEEL POLE)

강관주 (TUBULAR STEEL POLE)

[

구 분 지 중 선 로

가 공 서‘- 로

LATTICE STEELPOLE

TYPICAL TOWERTUBULAR STEELPOLE

1. KM당 소요량 | 기수 : 약 7기

2. 기당 평균소요면적 | 약 20m

3. 특 정

4. 장， 단정

1) 장 점

2) 단 점

5. 유지， 보수

6. 공사소요 기간

(용지확보 제외)

기수 : 약 7기

약 20m

ROUND 또는 8각형 | 정4각형 철주

강관주

기수 : 약 3기

약 140m

정4각형 철탑

1) 부지 소요면적 1 1) 부지 소요면적 I 1) 공사비 저렴 . 1 1) 신뢰성 향상

적음. I 적음. I I2) 선로 경과지 이용 가능

1) 공사비 과다. I 1) 공사비과다2) 야산지，산악지설치 불가능

(CRANE진 입 가

능한 장소에

한함)

부재개당중량:

1. 5ton

보 통 보

10 개월

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꽤섹림

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10 개월 10 개월 10 개월

- 155-

10.3 철탑형상 및 사용범위

1) 형상에 따른 분류

- 사각철탑 : 단면이 정방형으로 가장 많이 사용

- 방형철탑 : 단면이 직사각형으로 용지 및 특수조건일 경우 사용

- 우두형철탑 : 1 회 선용으로 낙뢰다발지역에 사용

문형철탑보다 사용 용지 적음.

- 뭉형철탑 : 탑고제한지역 및 주로 SUBSTATION에 사용

- POLE : LATTICE &·TUBULAR형 이 있으며 용지 및 미관상 필요개소사용.

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口口“

口-- - - _..디E그口(D 4각 절탑 @앙형칠탐 Q) 문형칠당 @우두형절탑 @절 주

-156-

10 .4 철탑의 사용개소에 따른 분류

사용경간(표준)

종 류 사 용 처 한전표준기호 사용각도

-J「- 펴。 -/i「- 직

현수철탑 직션 선로시 A, F, SF 3 。 이하 300-500m 500-1200m

각도철탑 정각도 선로시 B 20 。 이하 300m 700m

내장철탑 중각도 및 선로보강시 C,E 40 。 이하 300m 700m

인류철탑 분기 및 인입， 인출시 D 40 。 이하 300m 700m

연가철탑 장긍장선로시상변환용 IC 30 。 이하 300m 700m

- 전선의 배열방법에 따른 분류

분 류 1 회 서'-" 2 회 선

-삼 각 배 열

-/「- 직 열

9- ~ 열

-157-

- 전압별 주사용 전선 및 전기적 표준 이격거리

처'-' 압 τ;0.‘ 사 용 ;‘져- AL‘」 표준 이격 거리 최소 이격 거리

66KV ACSR 160디 ， 2400 650m 400m

154KV ACSR 240디 ， 330口 ， 410디 1400m 900m

345KV ACSR 410디 ， 480口 ， 510디 2700m 2200m

- 탑고의 결정

탑고 = 가선시 전선의 최대이도(최대 처짐점) + 기술 기준령 상의 전선 지상고

10.5 송전선로 ROUTE선 정 시 유의사항

답사 및 측량시는 예정 ROUTE를 거시적으로 파악하고 다음 장소를 피하여 송전선건

설에 지장이 없도록 개략적인 ROUTE를 만들고 지도상 루트를 일단 검토한다.

1) 시가지 및 인가 밀접지대

2) 고적， 사찰， 천연기념물， 특정보호 지정지 또는 특수지역

3) 탄약고， 화약고， 화학공장， 유류공장둥 폭발 또는 인화의 위험성이 있는 장소

4) 부식성 GAS의 발생개소， 공업단지 구역동의 지역

5) 설해 및 홍수피해 위험개소

6) 군사시설물 부근

7) 보수 곤란한 산악， 하천， 계곡둥

8) 용지교섭이 어렵거나 도시계획 및 주택단지 개발 예정지

9) 염해 예상지역

10.5.1 예비답사

도상 조사반으로 충분히 파악이 않되면 ROUTE를 결정짓는데 자장 중요지점

답사함.

이때에 조사 항목들은 대체적으로 다음과 같다.

1) 기설 약전선로 유무， 거리

2) 기설 또는 신설 예정송전선 ROUTE풍

3) 변전소 인출 송전선 연결방법， 기설 인입선의 이설 및 정비의 필요성 여부

-158-

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4) 국유렴， 보안림의 종별， 국립공원의 구역

5) 공장지대의 GAS발생 종류

6) 기상조건

7) 기설 또는 계획중인 저수지， 램의 담수지역 및 고속도로 ROUTE둥

10.5.2 본답사

도상답사 및 예비답사시의 몇가지 ROUTE를 결정짓고 측량의 양부를 판단함.

10.5.3 답사시의 검토사항

1) 부식성 GAS

2) 사태에 대한 대책

3) 착설 및 착빙

4) 통신선 유도 장해

5) 코로나 장해

6) 하천횡단

7) 퇴적지 퉁

10.5 .4 측량

1) 중심선 측량

2) 종단측량

3) 산복측량

4) 평면측량

5) 철탑부지 측량

10.6 지중송전선로

10.6.1 XLPE CABLE특정

이 케이블은 POLYETHYLENE을 가교해서 분자를 입체망목상 구조로 해서 열연화성

올 대폭개선한 것으로 아래와 같은 특정이 있다.

1) 전기적 특성이 우수하다

2) 내열성과 내노화성이 우수하기 때문에 연속최고허용 온도를 90·C 로 높게 잡을수

있어 송전용량을 크게 할 수 있다.

3) 중량이 가벼워 취급이 쉽고 포설이 용이하다.

-159-

4) 건식케이블이므로 지케이블과 같이 기름이 흘러 절연열화나 누유사고가 없고 진

동이나 열신축에 의한 금속피의 크랙사고가 없다.

5) 접속이 용이하다

6) 절연두께가 지절연 케이블에 비해 두껍다.

7) 반복 IMPULSE특성 이 OF케 이 블에 비해 나쁘다.

8) 절연의 용도특성이 유침지절연에 비해 나쁘다.

10.6.2 OF CABLE특정

솔리드케이블에서는 절연체중에서 공격이 발생하기 쉬워서 장기간 사용하는 경우

절연열화의 진행을 막을 수 없기 때문에 사용전압에도 한계가 생긴다. 이와 같은

공격발생을 제거하기 위해서 절연유로 압력을 가하는 방법으로 개발한 것이 OF

CABLE 이 며 1924년 이래 66KV이 상에 서 많이 사용되고 있다.

구조는 SHEATH내 에 유통로를 두고 저점도의 절연유를 탈기， 탈습상태의 케이블에

충유시킨후 외부에 설치한 OIL TANK에 의해 상시 대기압 이상의 압력을 가하여

완전한 유침지 절연올 구성한다. 따라서 높은 전위경도가 커서 절연체 두께를 줄

일 수 있으며， 전류용량올 크게 할 수 있다.

금속시이즈의 결함발생은 유압 및 유량변화에 의해 감시가 가능하며 가압된 절연

유는 유통로를 자유로이 출입하며 케이블 외부에 설치된 OIL TANK로 보상한다.

선로의 부하변동에 따른 CABLE온도변화에 의해 절연유가 팽창， 수축할 때， 연피，

또는 알루미늄 SHEATH에 과도한 압력을 가하거나 저압으로 공격이 생기지 않도록

해야하며 도체의 허용온도가 높아 (90 ·C ) 유량변화를 충분히 보상할 수 있는 OIL

TANK 및 보상설 비 가 필요하다 •

10.6.3 도체의 허용전류표

〈표 1 ) 경동연선(HDCC)의 허용전류

공칭단면적 여‘- 서L.: 구 λ。4 연속허용전류 단시간허용전류

(뼈) 소선수/소선경(mm ) (A) (A)

250 61/2.3 752 845

-160-

〈표 2 ) 강심알루미늄 연선 (ACSR ) 의 허용

열 선 구 성 연속허용천류 단시간허용전류

공칭단면적 (m퍼 ) 소선수/소선경 (mm )

Al St (A) (A)

480 45/3.7 712 .47 917 1,036

410 26/4.5 713.5 835 945

330 26/4.0 713.1 720 810

240 30/3.2 713.2 595 670

10.6 .4 지중케이블의 허용전류표

〈표 1 )

1) Single Core

OF CABLE 허 용전류

Underground DuctRated Nominal Direct Burial AirVoltage Sectional One Cable in Three Cable in(KV) Area One Hole One Hole

(m버 )

lee ’t n‘ 1 2 1 2 2

200 410 390 380 330 430 350 490 465

400 585 480 535 455 615 490 735 695

600 730 595 655 550 740 585 920 870154

800 835 675 735 610 845 665 1,080 1,020LEAD

1,000 950 770 840 700 965 760 1,235 1,170sheathed

1,200 1,045 835 905 750 1,055 830 1,385 1,310

1,500 1,150 915 1,000 825 1,150 910 1,550 1,470

2,000 1,300 1,020 1,090 890 1,300 1. 0 πω 1,800 1,705

-161-

Underground DuctRated Nominal Direct Burial AirVoltage ~ectional One Cable in Three Cable in(KV) Area One Hole One Hole

(omi)Icc ’t 2 1 2 1 2 1 2

200 410 345 375 325 430 345 490 465

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154 600 730 595 620 520 725 570 910 860

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sheathed 1,000 945 765 755 625 990 725 1,205 1,140

1,200 1,035 820 810 670 985 780 1,340 1,270

1,500 1,135 900 855 700 1,080 840 1,485 1,405

2,000 1,270 935 895 725 1,185 920 1,700 1,610

2) 3-Core

Rated Nominal Underground Duct Direct Burial AirVoltage Sectional(KV) Area(m퍼) lee ’t 2 1 2 1 2

154 150 290 260 315 275 340 325

LEAD 200 335 300 365 315 400 380

sheathed 250 370 330 405 345 445 425

325 420 370 460 390 515 490

154 150 285 255 310 270 340 325

AL- 200 330 290 360 305 395 375

sheathed 250 360 320

325 405 355 445 380 510 485

-162-

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- 163-

11. 가공지선

11.1 가공지선설치의 목적

송전선으로부터 변전소에 내습하는 뇌 surge는 송전선의 애자련에 있어서의 섬락 및

송전선 전파중 손실에 의하여 감쇠되면서 변전소구내에 침입하거나 경우에 따라서는

구내에 뇌직격이 가해지므로 옥외에 설치된 설비를 보호하기 위하여 차폐를 해야 한

다.

11.2 가공지선의 보호 범위

가공지선과 피보호도체의 상호 위치 관계는 그렴 1 1.1과 같은 높이의 비 H/Ho와 이

양자를 연속하는 선이 형성하는 각 α 에 의하여 표시하고 이를 보호각이라 하며 표 1

에 따른다.

보호각 @가 작아질수록 뇌차폐 효과가 높아지는 반면 지지물의 규모가 커지거나 많

아지는 결점이 있다.

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선의내측

그림 11.1 보호범위

11.3 가공지선의 가설

표. 1 보 호 각

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1) 가공지선은 상시 전류가 흐르지 않으므로 기계적강도， 내구성， 가격퉁으로 보통 22

-110 m" 의 아연도 강연선을 사용한다.

2) 지락고장시 통신선에 대한 전자유도 장해를 감소하기 위하여 도전율이 좋은 동합금

선 또는 강심 얄미늄선 동의 비철션을 근래에는 많이 사용한다.

- 164-

]I[。 참고자료

-165-

1. HICO제품의 종류 및 생산 능력

번호 체” 품 며。 혀。 λ-11 생산능력 B] 고

1 변압기 주상， 배전， 전력， 정류기， 로용， 345KV이 하

5KVA~

Pad Mounted Type , 건 식 , Epoxy l500MVA

Mould Type , Mobile Type

2 가스절연 개폐장치 SF6 GAS INSULATED SWITCHGEAR 362KVl70KV25.8KV

3 차단기 GAS CIRCUIT BREAKER 362KVl70KVl45KV

VACUUM CIRCUIT BREAKER 25.8KV7.2KV

4 단로기 HORIZONTAL TYPE , VERTICAL TYPE 362KVl70KV72.5KV

5 전장품 HV METAL CLAD SWITCHGEAR 25.8KV 이 하

LV DISTRIBUTION BOARD

CONTROL PANEL

MOTOR CONTROL CENTER

LOAD CENTER

SCADA SYSTEM

6 전동기 INDUCTION MOTOR 6000HP 이 하

(TEFC , DP , EXPLOSION PROOF)

DC MOTOR

SYNCHONOUS MOTOR

CRANE , HOIST , ELEVATOR MOTOR

7 PUMP SINGLE SECTION , DOUBLE SECTION , 토출판

VOLUTE PUMP , MULTI STAGE HIGH 3000rnm 이 하

STAGE PUMP , PRESSURE PUMP , AXIAL

FLOW MIXED FLOW PI써P. MAli INE PUMP

SIJ\1P PUMP , VER T] CAL TIi‘ll'; r: PIJ~lI'

- 167 •

번호 제 품 며。 혀。 식 생산능력 비 고

8 GEAR REDUCER STANDARD GEAR UNIT , PLANETARY 5000HP3STAGE

GEAR UNIT , WORM GEAR UNIT , GEARED RATIO1: 112

MOTOR , GEAR BOX 이하

9 FAN & BLOWER AIRFOIL TYPE 30,000 m" !mIn

TURBO TYPE 이상

MOTORMULTI-BLADE TYPE 5000KW

PLATE TYPE

AXIAL FLOW JET FAN

VARIABLE PITCH ROTATING BLADE

AXIAL FLOW FAN

10 WATER GATE RADIAL GATES , ROLLER GATES ,

SLUICE GATES , FLAP GATES ,

STOP LOGS , SCREEN TRASH RACK &

RAKING MECHANISM , GANTRY CRANE &

OTHER HOISTING MACHANISM

11 SUBSTATION POWER PLANT , INDRSTRIAL PLANT 500KV이 하

12 STEEL TOWER OVERHEAD TRANSMISSION LINE 500KV 이 하

13 FA기 기 SCADA , PLC , 자동창고

14 계전품 MCCB , Mag!SW ,AUX Relay

-168-

3. 단선 결선도 및 기기 배치도

-183-

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4. 주요 기기 구매 앙식

4.1 GIS

구 분 사 양

구매 ~ '1숫t 및 납기 口 수량 BAY 口 납기 19 .납 % 2J.ζ- 건 口 현장상차도 口 현장하차도 口 설치시운전도

설 치 장 -까L、- 口 옥외 口 옥내 口 지하 口

혀。 식 口 3상분리 형 口 3상일괄형

적 용 규 격 口 ESB 口 IEC 口

정 격 전 압 (KV) 口 25.8 口 72.5 口 170 口 362

분 기 모 선 口 600 口 1200 口 2000 口 3000 口 4000정격 전류

서‘-주 모 口 1200 口 2000 口 3000 口 4000

정격 단시간 전류 (KA ,rms) 口 20 口 31.5 디 40 口 50

정격 차단 전류 (KA ,rms) 口 20 口 31.5 口 40 口 50

정격 제어 전압 (DC, V) 口 100 口 110 口 125

계 기 용 변 λ。} 기 전력수급용 계 전 기 용 계측기용

~‘ 량

CT 변 류 비

부담 (VA) 및 오차계급

수 량

PT 변 압 비 (V)

부담(VA) 및 오차계급

정 격 처‘- 압 (KV) 口 21 口 24 口 72 口 75 口 138 口 144 口 288LA

공칭 방전 전류 (KA) 口 5 口 10

서'-' 로 측 口 CABLE 디 AIR BUSHING인입，인출 구조

FEEDER 측 口 CABLE 口 AIRBUSHING 口 GAS TO OIL BUSHING

도 장 口 MUNSELL No.5Y7/1 口

Bushing Color 口 BROWN 口 WHITE GRAY 口

장 래 각~ 설 계 획 口유 口무

특기사항 •

-197 -

4.2 변압기

구 분 1 2 3 4 5

구 매 -까r 량

납 기

설 치 장 -까i、-

영。 식

상 수

-ζ「 파 -까「‘ (Hz)

정 격 전. 압 1 차/2차/3차 (KV)

1 차 / 2 차 (KVA)용량

(KVA)3 차

TAP 절 환 방 식

T전ap압 차

2 차

1 차

결선 2 차

3 차

% IMPEDANCE (%)

효 율 (%)

수 량

전 류 비1;"(}

부 담， 허용오차

용 도

BCT수 량

처‘- 류 비

2차부 담， 허용오차

용 도

유 보 폰 방 식

L A 설 치 유 -I「1

중 성 점 접 지 방 식

도 장

특기사항:

-198-

4.3 가스차단기

구 분 사 양

구 배” -ιl「‘ 량 및 납 기 口 수량 대 口 납기 19

납 품 a‘ζ- 건 口 현장상차도 口 현장하차도 口 설치시운전도

설 치 장 -까」、- 口 옥외 口 옥내 디 지하

적 용 규 격 디 ESB 口 lEC

정 격 전 압 (KV) 口 72 ,S 口 170 口 362

정 격 전 류 (A) 口 1200 口 2000 口 4000

정격단시간전류 (KA) 口 20 디 31.5 口 40 口 50

78 격 차 단 전 * (KA) 口 20 口 31.5 口 40 口 50

정 격 :!f- 입 전 류 (KA) 디 50 口 80 口 125 口 100

정 격 제 어 처‘- 압 口 100 口 110 口 125

계 전 기 용 계 측 기 용

1까-‘ 량

변 f프T 비

BG 1 차

부 담 (VA)

오 차 계 급

-까r 량

변 류 비

2 차

.!f- 담 (VA)

오 차 계 급

정 격 조 작 천 압 (V) 口 3 <p 220 디 3 <p 380 口 3 <p 440 口

도 장 口 MUNSELL No. 5Y7/1 口

Bushing Color 口 BROWN 口 WHITE GRAY

특기사항:

-199 -

4 .4 단로기

구 분 사 양

구매수량및납기 디 수량 대 口 납기 19

납 품 조 커~ 口 현장상차도 口 현장하차도 口 설치시운전도

설 치 장 -까l、- 口 옥외 口 욱내 口 지하 디

형 식 口 SV(수직 형 ) 口 DR (수평형)

단로기

적 용 규 격 口 ESB 口 IEC

상 -ιA「- 口 1 CP 口 3 cP

정 격 전 압 (KV) 口 72.5 口 170 口 362

정 격 전 류 (A) 口 400 口 800 口 1200 口 2000 口 3000 口 4000

정격단시간전류 (KA) 口 20 口 31,5 口 40 口 50

a‘~ 작 방 식 口 수동 口 전동

지지 애 자 색 상 口 BROWN 口 WHITE GRAY

정격제어전압 (DC ,V) 口 100 口 110 口 125

전동기정격전압 (AC ， V) 口 3 CP 220 口 3 CP 380 口 3 CP 440

접 지 설 치 유 -I「1 口유 口무

A 위 치

3ζ- 작 방 식 口 수동 口 전동

특기사항 :

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