전기설비

목차

1. 전기설비의 개념
가. 전기설비의 정의
나. 전기설비의 구분
다. 전기설비의 설계

2.수변전 설비
가. 수변전 설비의 개요
나. 전기 공급 방식 및 공급 전압
다. 수전설비 용량
라. 특고압 수용가의 수전설비 구성 형태
마. 수변전 설비 구성기기

본문내용

4선식 다중접지
PC 접지 또는 비접지
PC 접지 또는 비접지
유효접지
유효접지
7.5
7.5
21
24
75
138
288
7.5
7.5
18
-
-
-
-
주) 22.9[kV]이하의 경우는 배전선로용을 적용한다.
다) 피뢰기의 공칭 방전 전류
- 공칭 방전 전류란 피뢰기의 보호성능 및 자복 성능을 나타내는 방전전류의 규정치이며, 뇌 임펄스 전류의 파고치로 표시한다.
공칭방전전류
설치 장소
적용 조건
2,500[A]
선로
변전소
배전선로, 배전선 피더 인출측
5,000[A]
변전소
66[kV] 및 그 이하 계통에서 뱅크용량이 3,000 [kVA]이하인 곳
10,000[A]
변전소
1. 154[kV] 이상 계통
2. 66[kV] 및 그 이하 계통에서 뱅크용량이 3,000 [kVA]를 초과하는 곳
6) 전력용 콘덴서(SC: static capacitor)
- 전력용 콘덴서는 선로의 역률을 개선하기 위하여 설치된다. 전력용 콘덴서를 진상용 콘덴서라고도 한다.
가) 콘덴서의 부속기기
① 방전 코일(DC: discharging coil)
- 콘덴서를 회로에서 개방하였을 때 전하가 잔류함으로써 일어나는 위험의 방지와 재투입할 때 콘덴서에 걸리는 과전압의 방지를 위하여 방전장치가 사용된다. 방전장치에는 방전코일과 방전저항의 2종류가 있으며, 보통 대 용량은 방전코일이 사용되고, 소용량에는 방전저항이 많이 사용된다.
방전 장치는 고압의 경우 개폐 후 5초 이내에 50[V]이하로 하고 저압의 경 우는 3분에 75[V] 이하로 방전시킬 수 있는 성능을 갖추어야 한다. 콘덴서 가 부하와 직결(전압강하 보상용)하여 똑같이 개폐될 경우에는 부하의 회 로를 통하여 방전할 수 있으므로 방전장치가 불필요하다.
② 직렬 리액터(SR: series reacter)
- 역률 개선용으로 콘덴서를 사용하면 회로의 전압이나 전류 파형의 왜곡을 확대하는 수가 있고, 때로는 기본파 이상의 고조파를 발생하는 수가 있다. 이러한 고조파의 발생으로 나타나는 문제점을 보완하고, 콘덴서 투입시 돌 입전류를 억제하기 위하여 콘덴서용 직렬 리액터를 설치한다. 직렬 리액터 용량은 콘덴서 용량의 6[%]정도이고, 대체로 뱅크 용량이 500[kVA] 이상 인 경우에 설치한다.
나) 콘덴서의 용량을 구하는 방법
- 전력부하는 일반적으로 저항 R과 유도성리액턴스 XL의 조합으로 이루어져 있어 전압과 전류는 그 임피던스에 의해 cos 만큼의 위상차를 나타낸다. 이를 역률이라 한다.
Q _{c} =P(tan theta _{0} -tan theta _{1} )[KVA]
그리고, 수전 변압기의 무효전력을 보상하기 위한 콘덴서 용량을 확보하도록 규정하고 있으며, 용량 산정은 다음 표와 같다.
변압기 용량[kVA]
콘덴서 용량[kVA]
500 이하
500 2000
2000 이상
변압기 용량 5[%]
변압기 용량 4[%]
변압기 용량 3[%]
예제) 어떤 공장에서 정격용량 300[kVA]의 변압기에 역률 70[%]의 부하 300[kVA]가 접속되어 있다. 지금 합성 역률을 90[%]로 개선하기 위하여 전력용 콘덴서를 접속한다면 부하는 몇[kW] 증가시킬 수 있겠는가?
역률 개선 전의 유효전력 P1= 300 0.7 = 210[kW]
역률 개선 후의 유효전력 P2= 300 0.9 = 270[kW]
따라서 270-210 = 60[kW]의 부하 용량을 증가 시킬 수 있다.
7) 계기용 변성기
- 계기용 변성기는 고전압, 대전류가 직접 배전반에 있는 계기나 계전기에 연결 되면 대단히 위험하므로 전압, 전류에 비례하는 저전압(110[V]), 소전류 (5[A], 1[A], 0.1[A])로 변성하여 계측기나 보호 계전기 등의 입력 전원으로 사용하기 위한 기기이다.
계기용 변성기에는 계기용 변압기(PT, VT), 계기용 변류기CT), 계기용 변압변 류기(PCT, VCT, MOF), 영상변류기(ZCT) 등이 있다.
가) 계기용 변압기 (PT: potential transformer)
- 계기용 변압기는 고압 회로의 전압을 이에 비례하는 낮은 전압으로 변성해 주는 기기로서, 회로에 병렬로 접속하여 사용하며, 배전반의 전압계, 전력 계, 주파수계, 역률계, 표시등 및 부족전압 트립코일(UVC)의 전원으로 사용 된다. 계기용 변압기의 정격부담이란 변성기의 2차측 단자간에 접속되는 부 하의 한도를 말하며 [VA]로 표시한다.
나) 계기용 변류기(CT: current transformer)
- 계기용 변류기는 회로에 흐르고 있는 전류가 크면 접속하는 전선이나 케이 블이 굵어지게 되어 계기를 부착하기가 곤란할 뿐 아니라 위험하므로, 이에 비례하는 소전류로 변성해 주는 기기로서 회로에 직렬로 접속하여 사용하 며, 배전반의 전류계, 전력계, 차단기 트립 코일의 전원으로 사용한다.
계기용 변압기(PT) 정격
계기용 변류기(CT)정격
1차 정격전압[V]
2차 정격전압[V]
정격부담[VA]
3300, 6600
110
50, 100, 200, 4000
1차 정격전류[A]
2차 정격전류[A]
정격부담[VA]
10, 15, 20, 40, 50, 75, 100, 150, 200
5
15, 40, 100
다) 계기용 변압 변류기 (MOF 또는 PCT: metering of fit)
- 계기용 변압 변류기는 계기용 변압기와 변류기를 조합한 것으로 전력 수급 용 전력량을 측정하기 위한 기기이다.
라) 영상 변류기(ZCT: zero-phase current transformer)
- 영상 변류기는 회로에 지락사고가 발생했을 때 흐르는 영상전류(지락전류)를 검출하여 접지 계전기에 의해 차단기가 동작하도록 하는 기기이다.
8) 보호 계전기
- 보호 계전기는 기기나 전로에 사고가 발생하였을 때 고장 피해를 최소화하 고, 다른 계통으로 사고가 파급되는 것을 방지하기 위한 기기이다.
보호 계전기에는 과전류계전기(OCR: over current relay), 과전압계전기(OVR: over voltage relay), 부족전압계전기(UVR: under voltage relay), 지락계전기 (GR: ground relay) 등이 있다.

키워드

전기설비,   수전설비,   변전설비,   수전,   전력기기