CH7. 변전소

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변전소의 구성요소와 변전소의 구분, 차단기 ,개폐기, 전류퓨즈, 변성기 등에 대해 알아봅니다. 내용은 어렵지 않으나 문제 출제빈도가 높습니다.

1. 변전소 

발전소에서 생성된 고압의전기(5만볼트 이상)가 변전소에서 저압으로 변성되어 각 가정으로 보내집니다. 변전소에서 핵심은 5만볼트 이상이 되면 변전소에서 변성되어 지며 5만볼트보다 낮은(예를 들어 22.9kV) 전압의 전기는 우리가 전봇대에서 자주 볼수 있는 변압기를 통해 각 가정으로 변성됩니다.

변전소에서 출제되는 문제는 1가지 뿐입니다. '변전소의 역할이 아닌것은?'이란 문제이며 주로 답은 '전력을 생성한다' 입니다.

2. 차단기

차단기는 정상적인 부하 전류를 개폐할 뿐 아니라 고장전류를 차단할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 차단기의 종류는 기본적으로 6가지 유입차단기, 진공차단기, 가스차단기, 공기차단기, 자기차단기, 기중차단기의 특징, 그리고 차단기와 함께 설치되는 단로기에 대대해 요약자료에 포함시켰습니다. 그리고

시험에서는 각 단로기의 특징(단로기가 차단할수 있는 전류는?), 각 차단기의 특징, 차단기 동작책무, 차단기 정격차단시간, 차단기트립방식, 차단기-단로기 인터록 동작에 대해 많으면 3문제 적으면 1문제 각 회마다 출제되고 있습니다.

3. 가스절연 개폐기

가스절연개폐기는 육불화황(SF6)를 이용한 밀폐형 구조의 개폐장치로 대기오염물의 영향을 받지 않아서 신뢰성이 우수하고 보수가 용이하다는 특징을 갖고 있는 개폐기 입니다. 물론 소음도 적습니다.

시험에서는 가스절연 개폐기의 특징을 묻는 문제가 간간히 출제되고 있습니다. 그 이외의 문재는 출제되지 않습니다.

4. 전력퓨즈

전력퓨즈의 주 목적은 고전압 회로 및 기기의 단락 보호입니다.

시험에 나오는 것은 전력퓨즈의 특징정도 되겠습니다. 그리고 퓨즈의 장점, 단점 정도 되겠습니다. 그리고 전력퓨즈는 과부하, 과전류를 차단할 수 없고 오직 단락전류만을 차단할 수 있습니다.

5. 변성기

변성기는 전력수급용 계기용 변성기, 계기용 변압기, 변류기 등이 있습니다.

전력수급용 계기용 변성기(MOF, Metering Out Fit)은 전력량계를 위한 PT와 CT를 한 탱크 안에 넣은 것입니다.

계기용 변압기는 고전압을 저잔압으로 변성하는 것이고 변류기는 대전류를 소전류로 변성하는 것입니다.

변류기의 결선은 특히 잘 알아두셔야 합니다.

필기시험에서는 '계기용 변압기의 2차 전압은 얼마인가?','변류기의 2차 전류는 얼마인가?' 라는 문제가 자주 출제되며 시험의 비중은 높지 않습니다.

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Chapter 7 변전소

■ 변전소

① 변전소의 역할

- 전압의 변성과 조정

- 전력의 집중과 배분

- 전력조류의 제어

- 송배전 선로의 보호

② 변압기

- 전압의 크기를 바꾼느 기기

- 강압용 변압기 주로 사용

- 부하시 탭 절환 변압기로 사용하여 전압, 무효전력제어

- 전력 조류제어 하기위해 → 전압위상 조정 장치 사용

③ 조상설비 (역률조정)

중부하시 ( L이 큼) → 진상무효전력 공급

경부하시 ( C가 큼) → 지상무효전력 공급

④ 모선

: 주변압기, 조상설비, 송전선, 배전선 및 기타 부속설비가 접속되는 공동도체

⑤ 기타설비

- 피뢰기

- 중성점 접지 장치

- 배전반

- 서지 흡수기 [LA]

- 소내설비

⑥ SCADA (원방 감시제어)

원방 감시 기능	자동기록 기능
원격 제어 기능	경보발생 기능
원격 측정 기능	타시스템과 연계기능

■ 차단기기 차단기 ( Breaker) - 개폐 O , 차단 O

           개폐기기( Switch ) - 개폐 O , 차단 X

차단기	·NFB=MCCB (배선용차단기)
	·ELB (누전차단기)
	·퓨즈

① 단로기 (DS, Disconnecting Switch)

·CB (차단기)를 보호 ·전류가 너무 클 때 차단기에 미약한 전류가 흐를 수 있어 DS(단로기)가 한번더 끊어줌 ·극히 미약한 선로의 충전전류나 변압기의 여자전류는 단로기만으로 차단가능

② 차단기 (CB, Circuit Breaker)

: 정상 부하전류 개폐기뿐만 아니라 고장전류도 차단가능

가. 유입차단기 (OCB, Oil Circuit Breaker)

- 절연유 분해가스의 흡부력을 이용하여 차단

- 부싱변류기를  사용가능

- 방음설비, 소호장치 필요X

- 화재 우려가 있음 (옥내사용금지)

나. 진공차단기 (VCB, Vacuum Circuit Breaker)

- 진공상태 이용

- 개폐 서진의 전압이 가장 높음

- 콘덴서 전류에 대한 재점호가 없음

- 주파수의 영향 X

- 25 [kV] 이하 급에서 많이 사용

다. 가스차단기 (GCB, Gas Circuit Breaker)

-가스 이용

- 154, 345 [kV] 선로에 사용

라. 공기차단기 (ABB, Air Blast Circuit Breaker)

-10기압 이상의 압축공기 이용

-

-콘덴서 전류에 대한 재점호가 거의 없음

-사용전압 (예전 154, 345 [kV] 선로에 사용)

마. 자기차단기(MBB, Magnetic Blast Circuit Breaker)

- 대기중에 전자력을 이용하여 아크를 소호실 내로 유도해서 냉각차단

- 화재의 위험이 없고 보수 점검이 수월

- 20 [kV] 급

- 주파수의 영향을 받지 않는다.

바. 기중차단기 (ACB, Air Circuit Breaker)

- 천연공기 시용

- 3.3 [kV] 급 이하 (저압용 차단기)

* 가스절연개폐기 (GIS, Gas Insulated Load Switch)

- 충전부가 대기에 노출되지 않아, 안전성, 신뢰성 우수

- 감전 사고의 위험이 적음

- 밀폐형이므로 배기 소음이 없음

- 소형화 가능

- 보수점검이 용이

③ 차단기의 특성

* 차단기의 표준동작

사고 → open → close      재폐로 차단기

차단기 동작 책무

① 일반형		A형 : O → 1분 → C,O → 3분→ C,O
		B형 : O → 15초 → C,O

② 고속형 : O  → θ → C,O → 1분 → C,O

차단기의 정격

차단기의 정격차단시간

→트립코일 여자로부터 아크의 소호까지의 시간    (개극시간+ 아크시간) → 3, 5, 8 [Hz]

* 차단기의 트립방식 (트립코일 전원공급 방식)

* CB, DS동작 (인터록 동작)

→ CB가 열려 있을 때만 DS 조작가능 부하투입 : DS 투입 → CB 투입 부하차단 : CB 차단 → DS 차단

④ 전력퓨즈 (PF, Power Fuse : 단락보호)

			CB	PF
과부하전류	30[A]-정격	→ 40[[A]	o	x
단락전류	30[A]-정격	→ 300[A]	o	o

*전력퓨즈의 장점

- 고속도 차단가능 - 소형으로 큰 차단용량을 가짐 - 차단시 소음이 없다 - 소형, 경량

* 전력퓨즈의 단점

- 과도전류에 의해 용단되기 쉽다 - 동작시간 및 전류의 특성을 조정하기 쉽다 - 재투입이 불가능하다. - 비보호영역이 있어 사용 중 결상되기 쉽다.

결상 : 한상의 퓨즈가 나가는 것

* 퓨즈 선정시 고려사항

- 과부하 전류에 동작하지 말 것 - 변압기 여자 돌입 전류의 동작하지 말 것 - 보호기기와 협조를 가질 것

* 퓨즈의 특성

- 단시간 허용특성 - 전차단 특성 - 용단 특성

■ 계기용 변성기

PT (계기용 변압기)- 2차측 점검시 반드시 2차측 개방

                             (2 차측 과전류 보호)

CT (계기용 변류기)- 2차측 점검시 반드시 2차측 단락

                  (2차측 과전압보호, 2차측 절연보호)

PCT=MOF (계기용 변성기)

① 계기용 변압기 - 2차측 전압 : 110 [V]

	3상 3선식-V결선
	3 상 4선식-Y결선

② 계기용 변류기 - 2차측 전류 5 [A]

	V결선
	Y결선

< 대각결선 >