정전 발생 시 검출 방식의 종류와 특징

 

비상발전기는 정전으로 인해 기계와 설비가 갑작스럽게 정지하면서 화재나 폭발 등의 재해를 유발할 수 있는 위험이 있는 설비에 비상 전력을 공급하기 위한 목적으로 설치하는데, 이와 관련해서 소방법과 건축법, 전기사업법 및 의료법에 따라 설치 의무를 규정하고 있다. 그리고 정전이 발생하면 이 정전을 검출하는 방식에 따라 비상 발전기를 기동하느냐 하지 않느냐의 차이를 보인다. 이번에는 정전을 검출하는 방식의 종류와 각각의 특징에 대해서 알아보고자 한다.

UVR 접점 방식에 의한 정전 검출

먼저 알아볼 것은 부족 전압 계전기(UVR) 접점 방식에 의한 정전 검출 및 비상발전기 기동이다. 이 방식은 정전 발생 시 UVR에서 정전 여부를 감지하여 내부의 보조 릴레이(b 접점)를 통해 비상 발전기로 전원을 공급하여 기동시키는 방식이다. 이는 전력 계통의 불시 정전 시 즉각적으로 동작하여 비상발전기를 자동으로 운전시킬 수 있다는 장점이 있다. 다만, 수용가측 고장 등과 같은 내부 문제로 인한 VCB나 ACB 차단기가 트립되면 차단기 1차측은 정상 전원 상태이기 때문에 UVR은 동작하지 않고 정전 상태가 장시간 유지되고 안전관리자의 부재 시 정전시간이 더 길어진다는 단점이 있다. 그럼에도 불구하고 UVR 접점 방식을 채택하는 이유는 ATS 2차측 부하의 원인으로 ACB 트립 시 비상발전기가 기동되어 비상 전원이 공급되는 순간 단락 및 지락사고가 발생하여 설비와 배전선의 소손이 우려된다. 이로 인해 발전기 내 ACB가 또 다시 트립되면 비상 발전기는 무부하 상태에서 공회전이 지속되고 엔진 계통에 무리가 갈 수 있다. 이러한 상황을 미연에 방지하고 2차측 사고로 인한 정전 시에는 비상 발전기가 기동되지 않는 UVR 접점 방식을 채택하는 것이며, 안전관리자는 신속하게 정전의 원인을 파악하고 발전기 가동 여부를 결정하여 정전시간을 최소화 하여야 할 것이다.

 

 

VCB 보조 접점 방식의 특징

VCB 보조 접점 방식은 VCB 2차측 사고 발생으로 인한 정전 시 트립되면서 보조 접점(b 접점)이 폐로되어 비상 발전기에 전원을 공급하는 방식이다. UVR보다 단순하고 직접적인 동작 방식으로 볼 수 있으며, 전력 계통의 불시 정전 시에는 비상 발전기를 자동으로 가동시켜 즉각적인 대응이 가능한 방식이다. 이 방식도 UVR 접점 방식과 동일하게 수용가측이나 내부 문제로 인해 ACB가 트립되어 정전이 발생하면 비상발전기가 운전하지 않는다. ATS 2차측 고장 시에도 동일하게 적용되어 비상 발전기가 적절하지 않은 상황에서 가동하는 것을 방지해준다. 다만, 이 방식의 경우도 비상 발전기가 운전하지 않기 때문에 정전 시간이 길어질 수 있다는 점은 염두해두어 즉각적인 원인 파악 후 비상 전원을 공급해주어야 할 것이다.

 

 

ATS panel 한전 릴레이 접점 방식의 동작 특성 외

이 방식은 ATS panel 내 한전 릴레이 b 접점을 이용한 방식으로 정전 발생 시 해당 릴레이가 동작하고 b 접점은 폐로되면서 비상발전기에 전원을 공급하여 기동시키는 방식이다. 이 방식의 특징으로는 전력회사 측의 문제로 인한 정전 발생과 내부 사고로 인한 정전 시 비상 발전기를 자동으로 운전시킬 수 있다. 다만, ATS 2차측 부하에 의한 ACB 트립 발생 시에도 비상 발전기 전원을 공급하여 고장 부하 측에 전원을 공급하면서 발전기 내 ACB를 트립시켜 공회전이 발생할 가능성이 있다. 하지만 ATS 2차측 사고로 인해 발전기 제어반 내 ACB가 트립되는 확률은 매우 낮아 무부하 운전을 하는 경우는 드물것이다. 그리고 이 방식의 경우 안전관리자가 상주하지 않거나 소수 인원으로 운영되는 영세사업장의 경우에 많이 사용하는 방식으로 정전 시간을 조금이나마 줄일 수 있다는 점은 장점으로 꼽힌다. 그 외에도 ACB 2차 전원 방식의 발전기 기동 방식도 있는데, 이는 규모가 작은 간이수전설비의 경우에 주로 사용한다. 기본적인 동작은 ATS panel 보조 릴레이 접점 방식과 동일하게 운영되어 ACB 차단기 트립 시 발전기를 가동시키는 방식이다.

 

     

"이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다."

 

비상 발전기의 운용 방안

앞서 말한바와 같이 비상 발전기는 각종 관련법을 명확히 이해하고 이를 준수하여 설치 및 운용을 하여야 한다. 또한 내부 사고로 인한 정전 시에는 사고 원인을 파악 후 발전기 기동하여 비상 전원을 공급 여부를 결정하는 것이 가장 이상적인 방식이다. 이때는 반드시 안전관리자의 판단에 따라 결정하여야 추가적인 사고나 설비의 파손을 막을 수 있을 것이다. 또한 영세 사업장이나 전기안전관리대행하는 수용가의 경우 안전관리자의 부재로 정전 시간이 길어지기 때문에 이를 고려하여 비상 발전기 운용 여부를 결정하여야 한다. 그리고 전력 계통 정전 후 복전 시에는 자동복전의 적용 여부도 결정하여야 한다. ATS panel 방식의 경우 UVR 및 ACB UVT 기능을 정지시키면 자동 복전이 가능하다는 것을 생각하고 판단하여야 한다. 단, 모든 결정에 앞서 지켜져야할 원칙은 내부 고장에 의한 정전 시 반드시 전기안전관리자가 정전의 원인을 제거한 후에 수동으로 복전시켜야 한다는 것이다. 이것이 지켜졌을때 추가적인 사고나 정전을 막을 수 있을 것이다.

 

이번에는 정전 발생 시 정전을 검출하는 방식의 종류와 각각의 특징에 대해서 알아보았다. 각자의 사업장의 성격과 규모, 정전에 의한 피해 최소화 등을 고려하여 적절한 정전 대응 방식을 선택한다면 정전 시간을 줄이고 최대한 빠르게 설비를 복구할 수 있을 것이라 생각된다. 또한 현장의 상황과 여건에 맞는 비상 발전기 운영 방식을 선택하여 정전 검출 방식과 함께 활용한다면 보다 안전하고 효율적으로 설비를 관리할 수 있을 것이라 생각된다.