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[전기공사협회]한전, '무정전 지중 저압 루프 배전방식' 개발 추진
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미국 맨하탄 지역은 미국내 다른 여느 지역보다 정전피해가 없는 무결점 전력공급이 가능한 지역이다. 미국 콘에디슨(ConEdison) 전력회사가 세계 경제 ․ 문화의 중심지인 뉴욕 맨하탄지역에 저압선로를 환상망 구성방식인 ‘Spot Network 또는 Secondary Network' 방식으로 적용해 전력을 공급하기 때문이다.
맨하탄 지역에 사는 고객들의 정전 피해경험은 타 지역과 비교해 1% 이하 수준이며, 독일과 프랑스 등 선진국의 전력회사도 고 신뢰도가 요구되는 지역에서 대해선 맨하탄 지역과 유사한 저압 네트워크 방식을 적용하고 있다.
한전도 무결점 전력공급을 실현을 위해 우선 지중공급 지역에 한해 고(高)신뢰도 전력공급 방식인 ‘무정전 저압 루프 배전기술’ 개발을 추진하고 있다.
미국 뉴욕의 맨하탄 지역의 전력공급 방식은 거미줄처럼 연결된 전력망을 통해 무정전을 실현했지만 고장 구간 발생시 복잡한 선로 때문에 고장 복구에 어려움이 있다. 반면 한전이 개발하는 저압 루프 배전기술은 공급 신뢰도는 늘리면서 망 구성을 단순화해 사후 효율적인 유지관리가 가능토록 했다.
현재 고객에게 전력을 공급하는 방식은 한전 변압기에서 고객건물까지 ‘수지상(Radial)’ 저압선로를 시설하고 있다. 이 방식은 전기를 신청한 고객에게 가장 경제적으로 전력을 공급하는 형태다. 하지만 변압기가 고장 나거나 변압기와 고객간 저압선로에 고장이 발생할 경우 고객은 고장복구가 완료되는 시점까지 정전을 경험하게 된다. 따라서 고 신뢰 전력공급이 요구되는 지역에서 수지상(Radial) 저압공급방식은 공급신뢰도 향상에 한계가 있다. 때문에 저압계통을 상시 모니터링해 정전에 자동적으로 대응하고, 변압기와 저압선로 고장시에도 무정전 전력공급이 가능하도록 ‘무정전 저압루프 배전방식’이 필요하게 됐다.
한전은 무정전 저압루프 배전방식 개발을 위해 축소형 모의시스템 구축을 통한 루프운전방식 계통을 해석하고, 저압선로의 루프운전이 가능한 ‘전용 변압기와 차단기’를 개발 할 예정이다. 평일과 주말, 주간과 야간 시간대별로 시시각각 변하는 부하량에 따라 변압기 병렬운전 대수가 자동 증감되는 '부하추종운전 시스템과 운영 알고리즘 개발' 도 함께 진행할 계획이다.
한전은 지난해 9월 연구과제를 시작해 올 12월까지 기자재 및 시스템 개발, 고창시험센터에서 실증시험 선로 구축까지 완료할 계획이다. 또 1년간 시험선로를 운영한 후 이를 확대 적용할 계획이다.
한전 관계자는 “기술개발이 완료되면 저압 루프 배전기술에 적용되는 변압기, 차단기 등 기자재의 국산화가 기대된다”며 “지중지역 저압계통 설비를 자동 제어할 수 있는 제어기술도 확보하게 된다”고 설명했다.
한전은 더불어 설비고장 발생시 고장구간을 자동으로 신속 분리할 수 있고, 무정전 전력공급이 가능할 뿐만 아니라 루프 운전을 통한 설비 이용률과 효율도 향상시킬 수 있게 된다.
특히 이 기술은 최근 이슈화되고 있는 전기자동차 충전시스템에 적용시 충전부하로 인한 변압기 부하를 분산할 수 있으며, 전기차 충전으로 인한 전압변동 등 전력품질 저하에 따른 영향도 완화할 것으로 전망된다.
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