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765kV 송전선로 정비최적방안 연구
배상길*, 구회곤*,황경석* 한전KPS 대전송변전지사*
A Study of Optimum Methods for 765kV Transmission Line Maintenance
Sang-gil Bae*, hoi-gon Koo*, kyoung-suk Hwang* KPS(Korea Power Plant Service & Engineering)
철 탑 전력선 애 자
형 식 높 이 종 류 도체수 현수형 내장형 강관형 29～87m ACSR480㎟ 6B 300KN
39～44 장/련
400KN 41～48 장/련
선로명 구 간 설비재원 선로가압일자
선로길이 철 탑 345kV 765kV 당진화력 당진화력～신서산 77.0C-kM 90기 ‘98.12 ‘02. 5 신 서 산 신서산～신안성 274.7C-kM 259기 ‘00. 6 ‘02. 5 신 태 백 신태백～신가평 309.8C-kM 317기 ‘00. 7 ‘04.10 신 울 진 울진원전～신태백 93.1C-kM 82기 ‘06. 4 Abstract-765kV Transmission line is retained and operated by
KEPCO(Korea Electric Power Corporation), and KPS(Korea Power Plant Service ＆ Engineering) has been taking charge of maintenance service. KPS is doing characteristic maintenance and inspection for 765kV lines for example preventive patrol, routine patrol(every 6-month), and close inspection(every 5-year), This paper presents the optimum maintenance methods and the related standards for 765kV line. This result will use to stabilize of 765kV lines.
1. 서 론
765kV 송전선로는 우리나라 계통최고전압 선로로서 2002년부터 대량의 전력을 수도권으로 전송하고 있다. 한전KPS는 과학적이고 체계화된 정비계획으로 765kV 송전선로를 점검, 정비하여 낙뢰 등에 의한 선로고장과 단위부품별 불량사항을 적출, 조기에 보수 하였으며 점검 및 정비기법 개선에 대해 지속적인 노력을 기울여 왔다. 이 논문에서는 765kV 송전선로 현황과 현행 점검기준에 대 해 살펴보고 개선안을 제시하여 초고압 송전선로의 전력공급에 대 한 안전성을 높여 나가고자 한다.
2. 765kV 송전선로
2.1 설비개요
765kV 송전선로용 철탑의 재원은 아래와 같다.
<그림 1> 철탑전경 <그림 2> 도 체
2.2 운전현황
765kV 송전선로는 2009. 5월 기준으로 총 4개 선로, 755 C-kM, 철탑 748기가 운전 중이며, 신가평변전소와 신안성변전소간 1회선 송전선로가 건설중이다. 송전전압은 건설초기에 345kV로 가압하 고 일정기간 후 765kV로 승압하였으며 현황은 아래와 같다.
2.3 유지보수
송전선로의 유지보수는 선로를 순시, 점검하며 안전성 파악 및 주변의 장애여부와 가능성을 파악하고 불량개소를 조기에 발견하 여 보수하며 설비고장을 사전에 예방하는데 그 목적이 있다. 유지 보수항목 중 점검작업은 전선, 철탑, 애자련 및 금구류의 이상유무 를 파악하는 업무로 다음과 같이 구분할 수 있다.
점 검 종 류 점 검 주 기 비 고 초 기 점 검 1회 준공일로부터 1～2년
사이 기 별 점 검 1회/2년 일반개소
1회/1년 도로횡단 등 중요개소 정 밀 점 검 1회/5년 휴전시 시행 항공장애등점검 2회/1년 단 1회는 하계 또는 하계
종료시점에 시행
전선접속개소점검 1회/1년
3. 낙뢰고장
765kV 송전선로는 2009. 5월 기준으로 19건의 낙뢰고장과 1건 의 염진해에 의한 고장이 발생되었으며 모두 정전이 수반되지 않 는 단상 1회선 순간고장이었다. 고장건수는 설계목표 연간 0.35건 /kM 보다 매우 높은 수치이며 ESDD(등가염분부착밀도 Equivalent Salt Deposit Density)상의 청정Ⅰ지역(0.01㎎/㎤) 및 청정Ⅱ지역(0.03㎎/㎤)에 위치한 철탑에서 상당수 발생하였다. 이 는 낙뢰발생개소의 철탑 위치가 산악지역(청정Ⅰ,Ⅱ)으로 해발고도 가 높고, 낮은 공기밀도로 인한 공기절연내력의 저하와 높은 대지 경사각(8～25°)로 인한 차폐실패로 추정된다.
<그림 3> 애자련 낙뢰 <그림 4> 애자오손
4. 정비최적방안 4.1 헬기를 이용한 애자교체공법 도입
(1) 필요성
765kV 송전선로는 대부분 산악지에 위치하므로 애자와 작업공 기구 운반은 정비작업의 중요한 부분이 된다. 낙뢰고장 시 애자교 체를 위해서는 애자(약 40장), 작업공기구(레버블록 등) 등 약 2Ton 정도의 장비운반이 소요된다. 차량접근이 곤란한 철탑의 경 우 인력에 의한 장비운반 시 진입로 개설(2일), 장비운반(2～3일) 등 총 4〜5일이 소요되며 철탑위치가 경사지인 경우 지상작업공간 은 부족하게 된다.
(2) 공법소개
헬기를 이용하여 정비원 및 작업공기구를 사전에 작업철탑 인근
으로 운송하고, 불량애자 철거 및 건전애자 취부를 헬기하단과 연
2009년도 대한전기학회 하계학술대회 논문집 2009. 7. 14 - 1 7- 301 -
결된 특수 절연로프를 이용하여 운반하는 공법으로 작업절차는 다 음과 같다.
1) 작업자 및 작업공기구 이동
작업전 안전회의 후 헬기는 작업자와 작업공기구를 운송한다.
<그림 5> 안전회의 <그림 6> 작업자 및 장비이동
2) 불량애자 철거 및 운반
철탑측 작업자는 불량애자를 철탑에서 분리한 후 철탑상부에 서 공중정지(호버링) 중인 헬기에 연결한 후 지상으로 운반한다.
<그림 7> 불량애자 분리 <그림 8> 불량애자 운반
3) 건전애자 운반 및 설치
헬기는 지상에서 건전애자를 철탑으로 운반한 후 공중정지(호 버링) 상태에서 철탑측 작업자에게 인계하여 조립토록 한다.
<그림 9> 헬기 운반 <그림 10> 건전애자 조립
(3) 장 점
작업의 신속성, 휴전시간의 단축 및 지상작업 인력감소 등의 장 점을 가지고 있다. 전체 765kV 송전철탑 중 약 10％(75개소)에 해 당되는 인력에 의한 장비이동개소(도로외곽 2㎞이상) 철탑작업시 유용하며, 345kV(약 3％, 320기), 154kV(약 2％, 350기)선로에도 활용이 가능하다. 또한 작업공기구의 헬기운송으로 고장복구 사전 준비기간 단축(5일→1일)과 애자 및 작업공기구의 지상 ↔ 철탑상 부 이동시간 절감에 따른 휴전시간 단축(12시간→5시간)으로 설비 안정화에 기여할 것으로 예상된다.
(4) 단 점
고가의 헬기이용에 따른 높은 정비비, 숙련된 헬기조종사 확보 및 기타 헬기관련 행정적인 절차업무 등의 문제점을 갖고 있지만, 공법활용이 확대되면 점차 감소될 것으로 판단된다.
4.2 정밀점검 주기조정
(1) 필요성
765kV 송전선로의 정밀점검은 한전에서 제시하는 기준 “가공송 전운영업무기준”에 따라 5년에 1회 시행하고 있다. 정비원은 휴전 상태에서 철탑에 승탑한 후 애자련으로 이동하여 애자류의 이상 유무를 파악한 후 전력선을 횡단하여 스페샤댐퍼 및 전력선의 이 상 유무를 확인하고 있다. 준공 후 발견된 대부분의 불량개소는 정밀점검을 통해 발견되었으며, 휴전이 수반되지 않는 활선상태의 설비점검 시 정비원과 충전부와의 이격거리 및 시각의 한계로 인 하여 애자련 외곽 쪽의 외측섬락(그림 11)이나 스페샤댐퍼 암크랙 (그림 12), 조립식점퍼장치내 전력선 소선손상(그림 13) 등은 발견
하기 어려운 실정이다.
<그림 11> 외측섬락 <그림 12>
댐퍼 암크랙
<그림 13> 소선손상
(2) 대 책
765kV 송전선로의 예상고장발생율이 설계치보다 높고 철탑위치 가 대부분 산악지이며 장경간 선로로 태풍, 폭설 등 자연재해로부 터 취약하므로 불량개소 조기발견 및 복구를 통한 설비의 안정성 제고를 위해서는 기존보다는 점검주기를 단축(예, 3년 1회)하는 것 이 필요할 것으로 판단된다.
4.3 애자청소 시행
(1) 필요성
765kV 송전선로는 애자청소 대상이 아니나, 철탑위치가 해안을 경유하고 있으며, 염진해 오손도 측정결과 기준치를 초과한 애자 오손이 확인되고 애자오염에 의한 고장사례도 보고되므로 애자청 소시행이 필요하다.
(2) 청소방법
한전의 “가공송전운영업무기준(활선애자청소주기, 청정지구 : 10 년 1회)”를 적용하여 시행하되 오손상태에 따라 청소주기의 증감 이 필요하고 작업방법은 기존 345kV 송전선로와 동일한 헬기애자 청소방법을 원칙으로 하되, 작업여건에 따라 사선청소도 병행한다.
<그림 14> 헬기 및 이동계류장 <그림 15> 헬기애자청소 5. 결 론
765kV 송전선로는 전력계통에 미치는 영향이 크기 때문에 고장 개소의 신속한 복구와 불량개소의 조기발견이 중요하며, 휴전시간 을 최소화시키는 것이 불가피하다. 헬기를 이용한 애자교체공법은 기술축적 및 활용실적이 미비한 실정이므로 국내 실정에 적합한 공법과 관련장비 개발이 필요하며, 점검기준의 조정 및 애자청소 등이 적절히 적용을 통해 설비고장예방에 최선을 다해야 할 것이 다.
[참 고 문 헌]
[1] “765kV 송전선로 유지․보수 활선공법 고찰”, 대한전기학회, 2007
[2] “765kV 송전선로 절연설계지침 및 해설서”, 한전, 1994 [3] “초고압 송전선로 활선공법 및 관련장비 개발을 위한 조사연 구”, 한국전기공사협회, 2002
