각종 수전 및 변전 기기의 종류 및 점검 방법

 

전력설비를 구축함에 있어 개폐기와 차단기 설치 이후에는 각종 수전 및 변전용 기기의 조합을 통해 부하측 이전의 수전설비를 완성하게 된다. 수변전기기는 용도에 따라 종류가 매우 다양해서 사용법 및 점검 방법에 대해서 명확한 이해와 숙지가 되어있지 않다면 설비를 운용하는데 어려움이 있을 것이다. 이번 장에서는 각종 수변전용 기기의 용도와 점검 방법에 대해서 알아보고자 한다.

수변전 기기의 종류와 주요 용도

대표적인 수변전기기로 계기용 변성기(MOF : Metering of Out Fit)가 있다. 이는 수용가로 들어오는 특고압을 저전압으로 변환해주는 계기용 변압기와 대전류를 소전류로 변성해주는 계기용 변류기로 구성되어 있으며 이를 통해 측정된 전력 사용량을 적산 계량기로 전달해주기 위한 측적용 설비이다. 이렇게 측정된 값은 계량기로 그 값을 보내게 되고 이 계량기는 전력 사용량을 측정하여 한국전력에 보내게 된다. 다음은 계기용 변압기(PT : Potential Transformer)로 앞서 설명한 바와 같이 특고압 또는 고전압을 저전압으로 변환시켜주는 설비로 MOF의 설비 중 하나지만 단독으로도 사용이 가능하다. PT는 주로 전압을 측정하는 용도로 사용되지만 여러 저전압용 계기들의 전원을 공급해주는 역할로도 사용된다. 계기용 변압기의 2차측 전압은 주로 110V로 출력되며 일부 PT의 경우 120V를 출력하는 것도 있다. 계기용 변압기가 저전압으로 변환시켜준다면 계기용 변류기(CT : Current Transformer)는 대전류를 소전류로 변환시켜서 계측하는 설비로 전류값을 표시하는 계측기에 그 값을 전달하여 현재의 전류값을 표시해주는 역할을 한다. 1차측에서 입력된 전류값은 대전류로 직접 측정을 위해서는 대규모의 장비가 필요하기 때문에 이를 5A의 소전류로 변환시켜 측정을 안전하고 용이하게 할 수 있다. 다음은 전력 퓨즈(PF : Power Fuse)로 특고압 및 고압의 전력 기기에서 단락 사고가 발생하여 단락 전류가 흐르게 되면 이를 차단하여 설비의 파손 및 사고의 발생을 방지하는 역할을 한다. 전력 퓨즈는 일반적인 퓨즈와 동일하게 이상 전류 발생 시 작동하지만 과부하전류와 과도전류에는 작동하지 않고 단락 전류에 대해서만 작동을 한다는 차이점이 있다. 즉 선로 자체의 문제 발생 시에만 작동하여 부하측에 의한 오작동은 일어나지 않는다는 특징이 있다. 그 외에도 영상 변류기(ZCT : Zero-phase Current Transformer)는 누전에 의한 지락전류를 감지하는 설비로 지락계전기와 누전경보기와 함께 설치하여 사용하게 된다. 영상 변류기는 계기용 변류기와 달리 모든 상(phase)의 전류를 동시에 측정하여 들어가는 전류와 나오는 전류의 차이를 감지하여 누전을 검출하게 된다. 마지막으로 피뢰기(LA : Lightning Arrester)는 낙뢰 등과 같이 외부의 이상 전압 발생 시 대지로 빠르게 방전시켜 수변전기기를 보호하기 위한 장치이다. 또한 피뢰기의 방전이 끝난 후에도 피뢰기에 남아서 흐르고 있는 속류를 빠르게 차단하고 회로를 안정적으로 유지시켜주는 역할도 할 수 있다.

 

 

수변전 기기의 점검 방법

수변전기기의 종류와 용도에 대해서 알아보았다면 이번에는 해당 기기들의 점검 방법에 대해서 알아보고자 한다. 먼저 계기용 변성기는 기본적으로 부싱이 균열되거나 파손된 곳은 없는지를 확인하여야 한다. 또한 변성기가 바닥면(지면)에 직접 닿지 않도록 필요한 베이스 또는 행거 등을 이용하여 설치가 되었는지도 중요하다. 계기용 변성기가 유입형인 경우 철제 외함이 부식되거나 패킹 등의 마모로 인해 누유되는 곳은 없는지 확인을 하여야 하고 몰드형은 에폭시 수지 부분의 균열 여부 등을 점검 시 확인하여야 할 것이다. 그리고 변류기의 정격 1차 전류에 따라 과전류 강도가 적정한 정품을 사용하고 있는지, 적정 비율의 계기용 변성기가 선정되었는지도 주요 점검 사항 중 하나임을 알아야 한다. 다음은 계기용 변압기로 유입형과 몰드형에 따라 상기 계기용 변성기와 동일하게 확인하여야 한다. 계기용 변압기 3상 접속 시 오결선 여부 및 2차 배선과 보호 계전기, 지시계기와의 결선이 올바른지 확인이 필요하며 특히 영상 변압기 3차 단자와 방향성 계전기 전압 단자의 극성 일치 여부는 반드시 확인을 하여야 한다. 그리고 정전 상태에서 계기용 변압기 1차측 접지선을 풀고 절연 저항계를 이용하여 1차 단자와 대지 간의 절연 저항을 측정하여야 하며, 계기용 변압기 외함 접지 저항치가 10 ohm 이하인지도 측정하여야 한다. 계기용 변류기도 유입형과 몰드형의 점검 방법은 동일하며, 변류기의 정격 부담이 계전기, 지시계기의 부담과 배선의 길이에 따른 임피던스 등을 충분히 고려하여 선정되었는지 확인하여야 한다. 그리고 3권선 변류기에서 3차 권선을 이용하여 영상 전류를 얻을 경우 2차 권선의 잔류 회로를 만들지는 않았는지도 점검 시 확인하여야 한다. 그 외에도 전력 퓨즈는 스위치 충전부에 사람이 쉽게 접촉될 위험은 없는지 확인하여야 하고, 퓨즈 홀더의 조작이 용이하게 설치되어 있는지와 스위치 본체의 센터 브라켓과 수전실 금구에 고정시키기 위해 사용되는 마운팅 브라켓의 접속 상태가 적정한지도 확인하여야 한다. 피뢰기의 경우 피보호 기기의 보호에 적합한 위치에 시설되어 있는지, 정격 전압이 적정한지 여부를 확인하여야 한다.

 

 

 

수변전기기는 전력설비의 중요한 부분으로 전력 사용량을 측정하고 누전과 낙뢰로부터 장비를 보호하는 등 다양한 용도로 사용이 된다. 이러한 기기를 안전하고 적절하게 사용하기 위해 사용자는 해당 기기의 사용법과 점검 방법 등을 명확하게 이해하고 있어야 할 것이다. 관리자나 사용자 모두 이 점을 명심하고 설비를 사용한다면 보다 효율적이고 안전하게 장비를 운용할 수 있을 것이다.