수변전설비 - 1. 수변전설비 계획 및 설계

<총정리>
1. 개요
2. 수변전설비 계획
 1) 계획시 검토항목
3. 수변전설비 설계
 1) 설계순서
 2) 설계 시 고려사항

 

1. 개요

 1) 수변전설비란, 전력회사로부터 공급받은 전기를 수전, 변전, 배전에 쓰이는 모든 전기설비를 말한다.

 2) 수변전설비 기능에는 제어, 계측, 감시, 기록등을 한다. 

2. 수변전설비 계획

수변전설비 계획 시 안전성, 신뢰성, 운용효율성, 경제성을 고려하여 계획한다.

1) 안전성

난연화, 불연화

큐비클화, GIS 설비화

무보수화

원격감시제어화

2) 신뢰성

고신뢰성 기기 : GIS, 디지털보호계전기

이중화 바이패스 : 수전, TR뱅크, 모선 병렬시스템

적정 보호시스템 : LA, 보호계전

3) 운영, 유지보수

SCADA

BY PASS

단로기

4) 경제성

LCC 측면 계산(초기설치비, 운영비, 유지보수비, 교체비)

에너지절감

 

3. 수변전설비 설계 순서 및 설계 고려사항

1) 설계순서(건축전기설비 설계기준)

사전조사

수전전압

수전설비시스템 선정

배전전압

변전시스템 용량 계산, 사용기기 형식 선정

제어 및 보호방식 선정

에너지절약 및 기기 정격 검토

변전실 면적 계산

설계 도서 작성

 

2) 설계시 고려사항

설계 시 고려사항
사전조사
안전성, 환경성 평가
건물특징 - 용도, 규모파악
입지조건 - 인입방법, 책임분계점 등
관련법규, 댄과업무 등 검토
수전전압 결정
전기공급약관
수전설비 시스템 분석(수전방식 결정)
부하설비 중요도 감안 : 신뢰성, 경제성 고려
1회선 수전방식 : 가장 경제적
2회선 수전방식(평행2회선, 본선예비선, 루프수전)
스폿네트워크 수전방식 : 가장 신뢰도가 높다
수전설비 형식
개방형, Cubicle형, GIS형
옥내형, 옥외형
정식/약식 수전 검토
변전설비 용량 계산
부하설비 용량 추정
건축물별 부하밀도표 : 부하밀도(VA/㎡) × 연면적(㎡)
수용률, 부등률, 부하율 고려
실부하법
부하입력(VA) = 부하정격용량(W) × 환산계수 × 수량
변압기용량 = 총설비용량 × 수용률/부등률 × 여유율(kVA)
변전시스템 구성
모선구성방식 : 단일모선, 섹션을 가진 단일모선, 이중모선, 기타
급전방식 : 1대급전, 2대급전, 2대이상 급전(SNW 방식)
TR 강압방식 : 1-step, 2-step
Bank 구성
1500kva 이하 : 1뱅크
1500~3000 : 1~2뱅크
3000이상 : 2이상
방축열시스템 : 1뱅크 추가
전력용 콘덴서 Bank 구성 : 모선집중, 말단, 분산식
기타고려사항 : 상수, 결선방식, 병렬운전 등
사용기기 형식 선정
기기선정을 위한 시방 작성
정격사항, 사용조건, 설치방법 등
주요기기
변압기, 차단기, 계기용 변성기, 전력용 콘덴서 등
감시제어방식 결정
제어방식
중앙감시제어, 원격제어/수동제어, 자동제어
통신Protocol
Network 제어 : BACnet, Lonworks
기기제어 : DDC, DCS, PLC 등
보호협조 및 계전방식
보호협조
주/후비보호, 구간보호, 한시차보호
보호대상
수전회로, 변압기, 콘덴서, 모선, 배전선 등
차단방식
CB형, PF-CB형, PF-S형
계통사고별 보호계전 방식
과부하/단락보호 : OCR(순시/한시)
지락보호 
직접접지계 : OCGR(Y결선 잔류회로법)
비접지계 
GVT+OVGR(단독부하, 방향성X)
GVT+ZCT+SGR(선택차단, 방향성O)
변압기 내부 사고보호
비율차동계전기(RDR)
변전실 구조, 위치, 면적, 배치
변전실 구조 검토사항
층고, 방화구획, 장비 반출입, 내진, 하중계산, 관련실 배치 등
변전실 위치 선정시 고려사항
부하의 중심, 인입, 배전, 반출입, 장래부하증설 용이 한 곳
변전실 면적 산출 방식(가장 큰 값 적용
고비야시방식
후나시스방식
제3방식
제4방식
변전실 배치
평면배치(공장)
수지식(나뭇가지식), 평행식(단독식), Loop식
입체배칭(빌딩)
집중식, 중간식, 분산식
변전실 기기 Lay-out 결정
기타 고려사항
에너지 절약대책, 환경대책, 발열 및 환기대책 등
설계도서 작성
Skeleton - Diagram, 기기배치도, 간선 및 접지계통도, 평면도
기타(각종계산서, 시방서, 시공상세도, 공사비 내역서 등)