KR100347306B1 - 특고압수전변전소의구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특고압 수전 변전소 구조에 관한 것으로, 수전인입단에서 수전차단기용 25.8 KV 가스절연 개폐기를 선택적으로 경유하여 피뢰기, 전력용 퓨즈로 보호된 전력수급 계량기용 변성기의 수전반으로 공급되도록 하고, 상기 수전반에서 차단기가 수납된 개폐기를 경유하여 병렬접속된 변압기의 1차측 단자로 연결되도록 하고, 상기 변압기의 2차측의 저압단자로부터 저압차단기, 자동절체개폐기, 저압콘덴서, 배선용 차단기, 누전차단기로 이루어진 저압기기를 연결한 구조에 의해 규격에 따라 하나의 수배전반 형태로 집적화하여 구성하되, 상기 변압기와 저압기기로 구성된 배전반을 계속 병렬로 연결하면서 10MVA까지 용량을 늘일 수 있는 구조로 하여 전력수용가가 복수대의 변압기를 시설할 때나, 사용중 용량을 늘여 중설할 때에 기존이 일체화된 수변전설비에 쉽게 연결하여 사용할 수 있도록 한 것이다.

Description

특고압 수전 변전소 구조

본 발명은 특고압 수전 변전소 구조에 관한 것으로, 특히 수전 변전소를 구성할 때 특고압반(고압반), 전력수급 계량기용 변성기반, 변압기반, 저압반을 각각의 모듈로 형성한 상태에서 이들 모듈을 선택적으로 통합하여 집적화시켜 설치면적이 현저히 적어지면서 설치에 따른 인력이나 시간을 줄일 수 있도록 한 특고압 수전 변전소 구조에 관한 것이다.

일반적으로 수·변전설비는 특고압반(고압반), 전력수급 계량기용 변성기반, 변압기반, 저압반으로 각각 구성되어 있으며, 각각 분리된 상태로 제작하여 현장에 설치한 뒤, 열반용 볼트와 케이블로 상호 배전반간의 연결공사를 통해서 상호간의 기능을 연계하여 사용하도록 하였음은 이미 잘 알려진 사실이다.

그러므로 각각의 수배전반이 분리된 관계로 설치면적을 많이 차지하고, 연결을 위한 테이블이나 구리도체, 철자재와 볼트등의 자재가 많이 사용되어야 하며, 연결을 위해 많은 인력과 시간이 소모되는 단점이 있었다.

일반적인 변전설비의 계통은 도 1에 도시한 바와 같이 변류기(CT), 계기용 변압기(PT;POTENTIAL TRANSFORMER) 및 피뢰기(LA;LIGHTENING ARRESTER) 등을 포함하는 전력수급 계량기용 변성기 유니트(MOF;METERING OUT FIT)(1)와, 계기용 변압기(PT), 변류기(CT;CURRENT TRANSFORMER) 들을 포함하는 특고압반의 수전차단기용 진공차단기 유니트(VCB;VACUUM CIRCUIT BREAKER)(2)와, 계기용 변압기(PT) 및 트랜스(TRANSFORMER)로 이루어진 변압기반의 변압기 유니트(3)와, 저압 메인용 기중차단기(ACB;AIR CIRCUIT BREAKER), 발전기 또는 다른 비상전원 연결용 기중차단기,부하용 기중차단기, 역률개선 콘덴서, 부하단용 배선차단기 및 부하단 누전차단기들을 포함하는 저압반의 저압 유니트(4)들을 선택적으로 배열하여 구성되어 있다.

그리고 고품질 고신뢰성을 위하여 진공차단기(VCB) 등을 포함하는 특고압반의 수전차단기용 25.8 KV 가스절연 개폐기(GIS;GAS INSULATED SWITCHGEAR)를 상기 전력수급 계량기용 변성기 유니트(1)의 전단 또는 후단에 설치하여 사용할 수 있으며, 상기 변압기 유니트(3)를 기본으로 하여 계기용 변압기 및 변압기를 포함하는 변압기 확장 유니트를 추가로 사용하거나, PF 및 변압기를 용량에 맞춰 설치하는 변압기 단독 유니트를 설치하여 사용하였다.

그리고 상기 특고압 수전 변전소는 도 2에 도시한 것과 같이 특고압 수전 케이블이 인입장치(6)를 통해 인입되면, 전력수급 계량기용 변성기 유니트(1)와 24KV 진공차단기 유니트(2)들을 각각 포함하는 다수의 수전용 배전반(SHV;HIGH VOLTAGE)(7)(7a) (7b)(7c)을 거쳐 특고압용 선로를 위한 시설공사를 한다.

상기 특고압용 선로(8)를 거쳐 용량에 따라 다수 병렬로 연결되는 변압기 유니트(3)의 변압기반(9)(9a)(9b)에 공급되도록 하여 전압이 강하되도록 한다.

전압이 강하된 상태에서 저압용 선로(8a)를 경유하여 다수의 저압 유니트(4) (4a)(4b)(4c)(4d)(4e)(4f)(4g)들에 공급되도록 하여 부하단에 전원을 공급할 수 있도록 하나의 테이블(10)에 설치하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 특고압 수전 변전소 구조는 각각의 수·배전반(7)(9)(4)들이 각각 분리되어 설치되는 관계로 전체적인 설치면적을 많이 차지하고, 연결을 위한 테이블(10)이나 선로(8)(8a)용 구리도체, 철자재와 볼트등의 자재가 많이 사용되어야 하며, 선로(8)(8a)의 연결을 위해 많은 인력과 시간이 소모되는 등의 문제점이 있었다.

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 단점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 수·배전반들의 연결을 위한 재료와 인력, 그리고 변전소 설치공간에 대해 불필요한 낭비적인 요소를 제거하여 설치공간과 설치기간을 최소화 할 수 있는 집적화된 특고압 수전 변전소 구조를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 각각의 수·배전반을 규격에 따라 단위 모듈로 구성함으로써 설치되는 상태에 따라 원하는 모듈을 간단하게 조합하여 집적화할 수 있는 특고압 수전 변전소 구조를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전력수용가의 전력계통을 구성함에 있어서, 수전인입단의 단로기 또는 자동고장구분 개폐기에서 피뢰기, 전력용 퓨즈로 보호된 전력수급 계량기용 변성기(MOF)가 절연기술에 의해 내부기기의 입체적인 내부기기 배치를 통해 하나의 수전반으로 공급되도록 하고, 상기 수전반에서 계기용 변압기(PT), 계기용 변류기(CT), 및 진공차단기((VCB)가 수납된 진공차단기반의 차단기 1차측 단자에 연결접속되도록 한 후, 다시 진공차단기반의 차단기의 2차측 단자에서 병렬접속된 변압기(TRANSFORMER)의 1차측 단자로 연결되도록 하고, 상기 변압기의 2차측의 저압단자로부터 저압차단기, 자동절체개폐기, 저압콘덴서, 배선용 차단기, 누전차단기로 이루어진 저압기기를 연결한 구조에 의해 규격에 따라 모듈들을 하나로 일체화된 수·배전반 형태로 집적화하여 구성한 것을 특징으로한다.

그리고 상기 수전인입단의 단로기 또는 자동고장구분 개폐기에서 피뢰기, 전력용 퓨즈로 보호된 전력회사 수급용 변성기(MOF)로 공급되는 경로에 고품질 고신뢰성을 위하여 VCB, DS를 포함하는 수전차단기용 25.8KV 가스절연 개폐기(GIS)를 연결한다.

또한 변압기와 저압기기로 구성된 배전반을 계속 병렬로 연결하면서 10MVA까지 용량을 늘일 수 있는 구조로 되어 있어 전력수용가가 복수대의 변압기를 시설할 때나, 사용중 용량을 늘여 중설할 때에 기존의 일체화된 수변전설비에 쉽게 연결하여 사용할 수 있다.

도 1은 일반적인 변전설비의 계통을 개략적으로 나타낸 개략도.

도 2는 종래 특고압 수전 변전소의 설치구조를 나타낸 개략도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 특고압 수전 변전소 구조를 나타낸 개략도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 특고압 수전 변전소 구조를 도시한 정면도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 특고압 수전 변전소 구조를 도시한 평면도.

도 6 내지 도 10 은 본 발명에 적용되는 각각의 수·배전반 모듈의 구성을 나타낸 개략도

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

21 : 가스절연 개폐기 모듈 22 : 전력수급 계량기용 변성기 모듈

24 : 3상 변압기 모듈 25, 25a, 25b : 저압기기 모듈

26, 26a, 26b : 부하차단용 배선차단기

이하 본 발명의 일실시예에 의한 특고압 수전 변전소 구조에 관하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 특고압 수전 변전소 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 특고압 수전 변전소 구조 특고압 수전 케이블(12)이 테이블(11)의 일측 인입구(11a)를 통해 인입되는 위치에 전력수급 계량기용 변성기를 연결하면서 특고압반의 전력수급 계량기용 변성기 모듈(13)을 설치하고, 상기 전력수급 계량기용 변성기 모듈(13)과 접하는 위치에 변압기와 저압기기로 구성된 변압 및 저압기기 모듈(15)(15a)(15b)을 다수 병렬로 설치하고, 상기 각각의 변압 및 저압기기 모듈(15)(15a)(15b)의 전면에는 저압기기 모듈(25)(25a)(25b)과 부하차단용 배선차단기 모듈(MCCB;MOLDED CASE CIRCUIT BREAKER)(26)(26a)(26b)을 다수 적층시키면서 각각 병렬로 연결/설치하여 부하단에 전원을 공급할 수 있도록 구성되어 있다.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 설치상태를 나타낸 정면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 설치구조를 나타낸 평면도이다.

특고압 수전 케이블(12)이 테이블(11)과 일측 인입구(11a)를 통해 인입되는 위치에서 진공차단기(VCB)를 포함하는 특고압반의 수전차단기용 25.8KV 가스절연 개폐기 모듈(21:GIS)에 연결되도록 하고, 상기 수전차단기용 25.8KV 가스절연 개폐기 모듈(21:GIS)의 바로 옆에는 계기용 변류기(CT), 계기용 변압기(PT) 및 피뢰기(LA) 등을 포함하는 전력수급 계량기용 변성기(MOF) 모듈(22)을 직접 연결하도록 하고, 상기 전력수급 계량기용 변성기 모듈(22)의 측방에는 특고압케이블(23)을 통하여 트랜스에 의해 고압을 저압으로 전압강하시키는 3상 변압기 모듈(24)을 연결하고, 상기 3상 변압기 모듈(24)의 전방 일부에는 저압 메인용 기중차단기, 발전기 또는 다른 비상전원 연결용 기중차단기, 부하용 기중차단기 및 부하단 누전차단기들을 포함하는 저압반의 저압기기 모듈(25)(25a)(25b)을 연결하여 부하에 원하는 용량의 전원이 공급되도록 하고, 상기 3상 변압기 모듈(24)의 전방 일부에는 부하단용 배선차단기모듈(26)(26a)(26b)를 연결하여 부하에 원하는 용량의 전원이 공급되도록 구성되어 있다.

그리고 상기의 특고압 수전 케이블(12)에서 단로기 또는 자동고장 구분개폐기를 거치고 피뢰기(LA), 전력용 퓨즈(PF) 및 전력수급 계량기용 변성기모듈(22;MOF)에 직접 연결해서 하나의 단위체로 모듈화하여 배치ㆍ수납한 후, 측방에 진공차단기를 포함하는 진공차단기 모듈(34)을 연결하여 3상 변압기 모듈(24)에 연결하여도 무방하다.

한편, 상기의 전력수급 계량기용 변성기 모듈(22)은 도 6의 (가)와 (나)에 도시한 것과 같이 고장구간 자동개폐기(ASS;AUTO SECTION SWITCH)와 전력수급 계량기용 변성기(MOF) 및 전력용 퓨즈(PF)를 포함하는 전력수급 계량기용 변성기 단위체(31)로 제작하여 모듈화해서 용이하게 사용할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 수전차단기용 25.8KV 가스절연 개폐기 모듈(21;GIS)은 도 7의 (가)와 (나)에 도시한 바와 같이 차단스위치(DS : DISCONNECT SWITCH), 계기용 변압기(PT), 회로차단기(CB;CIRCUIT BRAKER) 및 변류기(CT)들을 포함하는 가스절연 개폐기 단위체(32)로 제작하여 모듈방식으로 선택하여 용이하게 사용할 수 있도록 구성하였다.

상기 수전차단기용 25.8KV 가스절연 개폐기 모듈(21;GIS)은 도 8의 (가)와 (나)에 도시한 바와 같이 진공차단기 모듈(34)로 대체하여 사용할 수 있는 것으로 계기용 변압기(PT), 진공차단기(VCB) 및 개폐기용 변류기(CT)들을 포함하는 진공차단기 모듈(34;진공차단기 단위체라고도 한다)로 제작하면서 모듈방식으로 선택하여 용이하게 사용할 수 있도록 구성하였다.

상기 3상 변압기 모듈(24)은 도 9의 (가)와 (나)에 도시한 바와 같이 전력용 퓨즈(PF : POWER FUSE)와 변압기(TRANSFORMER)로 구성하면서 변압기는 그 용량에 따라 100KVA, 200KVA, 300KVA, 400KVA, 500KVA, 600KVA, 750KVA 및 1000KVA의 변압기 단위체(35)를 선택적으로 형성하는 동시에, 각각의 전면에는 도 10의 (가) 내지(마)에 도시한 바와 같이 저압 메인용 기중차단기(MAIN AIR CIRCUIT BREAKER), 발전기 또는 다른 비상전원 연결용 기중차단기(ACB), 부하용 기중차단기(LOAD ACB), 배선용 차단기(MCCB) 및 부하단 누전차단기(ELB;EARTH LEAKAGE CIRCUIT BREAKER)들의 저압기기 단위체(36)(37)(38)(39)(40)를 각각 구성하고, 그의 하단에는 슬라이드 레일(도시하지 않음)을 각각 설치하여 모듈방식으로 선택하여 용이하게 사용할 수 있도록 하나의 단위체로 모듈화하여 구성하였다.

도 4에 있어서, 22a는 전력수급 계량기용 변성기 모듈(22)의 내부를 감시할 수 있도록 도어에 형성된 창(WINDOW)이다.

따라서, 본 발명에 따른 특고압 수전 변전소 구조에 의하면 수전인입단에서 수전차단기용 25.8KV 가스절연 개폐기를 선택적으로 경유하여 전력수급 계량기용 변성기의 수전반에 공급되도록 하고, 상기 수전반에서 차단기가 수납된 개폐기를 경유하여 병렬접속된 변압기의 1차측 단자에 연결되도록 하고, 상기 변압기 전면에 저압차단기, 자동절체 개폐기, 저압콘덴서, 배선용 차단기, 누전차단기로 이루어진 저압기기를 연결한 구조에 의해 규격에 따라 모듈방식의 기기를 임의로 선택하면서 하나의 수·배전반을 집적화하여 구성함으로서, 배전반 내부의 기기배치를 입체적으로 배치하여 배전반의 사이즈를 소형화해서 설치공간을 최소화하였고, 각각의 수·배전반들이 개별적으로 설치되었던 것을 집적화시킴으로서 배전반간 설치시 소요되었던 많은 인력과 시간, 재료 등을 절감함으로서 설치시간을 최소화시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 변압기와 저압기기로 구성된 배전반을 계속 병렬로 연결하면서 10MVA까지 용량을 늘일 수 있는 구조로 하여 전력수용가가 복수대의 변압기를 시설할 때나, 사용중 용량을 늘여 중설할 때에 기존의 일체화된 수·변전설비에 쉽게 연결하여 사용할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (6)

1. 특고압 수전 케이블(12)을 통해서 특고압을 인가 받도록 특고압 수전 케이블(12)에 접속된 진공차단기를 포함하는 수전차단기용 25.8 KV 가스절연 개폐기 모듈(21)과,

   상기 가스절연 개폐기 모듈(21)에 직접 연결된 변류기, 계기용 변압기 및 피뢰기를 포함하는 전력수급 계량기용 변성기 모듈(22)과,

   상기 전력수급 계량기용 변성기 모듈(22)에 특고압 케이블(23)을 통하여 측방의 트랜스에 의해 특고압을 저압으로 전압강하시키도록 연결된 다수의 3상 변압기 모듈(24)과,

   수·배전 설비를 집적화하도록 상기 3상 변압기 모듈(24)의 전방에 연결된 저압 메인용 기중차단기, 비상전원 연결용 기중차단기, 부하차단용 기중차단기 및 부하단 누전차단기들을 포함하는 저압반의 저압기기 모듈(25)(25a)(25b)과 부하차단용 배선차단기(26)(26a)(26b)들이 연결된 하나의 테이블(11)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 특고압 수전 변전소의 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가스절연 개폐기 모듈(21)은 차단스위치(DS), 계기용 변류기(CT), 계기용 변압기(PT) 및 진공차단기(VCB)들을 포함하는 가스 절연 개폐기 단위체로 모듈화한 것을 특징으로 하는 특고압 수전 변전소의 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 3상 변압기 모듈(24)은 특고압을 저압으로 직접 전압강하시키도록 특고압 케이블에 의해 트랜스에 연결되어 있고, 그 전방에는 저압기기 모듈(25)(25a)(25b)과 부하차단용 배선차단기(26)(26a)(26b)를 연결해서 단위체로 모듈화한 것을 특징으로 하는 특고압 수전 변전소의 구조.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 전력수급 계량기용 변성기 모듈(22)은 특고압 수전 케이블(12)에서 단로기 및 자동고장 구분개폐기를 선택적으로 경유하여 피뢰기(LA), 전력용 퓨즈(PF), 및 전력 수급 계량기용 변성기(MOF)를 연결해서 단위체로 모듈화한 것을 특징으로 하는 특고압 수전 변전소의 구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 특고압 수전 케이블(12)에 전력수급 계량기용 변성기 모듈(22)을 직접 연결하고, 상기 전력수급 계량기용 변성기 모듈(22)에는 측방의 진공차단기를 포함하는 진공차단기 모듈(34)을 선택적으로 연결하면서 그 측방에는 다수의 3상 변압기 모듈(24)을 연결하고, 상기 3상 변압기 모듈(24)의 전방에는 저압반의 저압기기 모듈(25)(25a) (25b)과 부하단용 배선차단기(26)(26a)(26b)를 연결한 것을 특징으로 하는 특고압 수전 변전소의 구조.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 진공차단기 모듈(34)은 진공차단기(VCB), 계기용 변류기(CT) 및 계기용 변압기(PT)를 연결해서 단위체로 모듈화한 것을 특징으로 하는 특고압 수전 변전소의 구조.