전기가 우리집에 오기까지

2007. 8. 17.

정 진 교

초고압전력기기연구그룹

TEL : 055-280-1564 e-mail : jkchong@keri.re.kr

전기가 우리집에 오기까지

한국전기연구원 창립30주년 로고 및 창원 본원

1부 : 전력계통의 소개

2부 : 초고압 전력기기 개발

(가스차단기 부분)

1. 전력계통-일반

발전 -> 송전 -> 변전 -> 배전

참조그림: http://www.abb.com/

발전소에서 만들어진 전기는 변압기를 거쳐 승압된 후 송전됨

송전된 전기는 변전소에서 배전전압으로 바뀌어 빌딩이나 공장 등에 전기를 공 급하거나, 배전선로를 통해 주상변압기로 보내짐

주상변압기에서는 전압을 가정전원으로 낮추어 가정이나 학교에 공급됨

<- 한 국 전 기 연 구 원 ->

 지구의 어디든지 중력의 법칙 이 작용하듯이 플레밍의 오른손 법칙도 항상 동일하게 작용됨

2. 발전이론 : 플레밍의 오른손 법칙

발전-수력발전

물이 가지는 (위치)에너지를 이용해, 수차를 회전시키고, 수차에 연결되어 있는 발전 기를 회전시켜 전기를 발전하는 방식

발전-화력발전

석탄, 석유, 가스와 같은 연료를 태워서 물을 끓이고, 발생된 증기를 이용하여 보일러, 터 빈, 발전기 등을 작동시켜 전기를 발전하는 방식.

발전-원자력발전

가압경수로

가압경수로는 우라늄 235를 2~5%정 도 농축시킨 저농축 우라늄을 사용하며, 냉각재와 감속재로 보통의 물인 경수 (질량수 1인 수소(프로튬)과 산소로 이 루어진 일반적인 물)를 사용

가압중수로

우라늄 235가 0.7% 정도 함유된 천 연 우라늄을 연료로 사용하고 있으며, 감속재로 값이 비싼 중수(질량수 2인 수소(듀테륨)과 산소로 이루어진 물) 를 사용

발전의 차이

화력발전 : 연료를 태워서 나온 (열)에너지로 물을 끓이고, 발생된 증기를 이용하 여 전기를 발전하는 방식.

원자력발전 : 우란늄의 핵분열에서 발생하는 열 에너지로 물을 끓이고, 발생된 증기 를 이용하여 전기를 생산하는 방식

1936 최초 154kV 송전선 건설

1941 최초 220kV 송전선 건설

1976 최초 345kV 송전선 건설

1997 최초 345kV 지중송전선 건설

1997 제주에 180kV HVDC 진수

2002 동양최초 765kV 상업운전 개시

3. 송전 – 송전전압의 역사

 63빌딩은 약 34,000개의 형광등과 엘리베이터 33대, 에스컬레이터 8 대, 전기공조감지기 17,500개 등 월 평균 3,700천 kW 의 전력을 소비하 며 하루 전력소비량이 광명시 전체 전력소비량과 비슷함.

 765kV 변전소는 최대 공급용량이 1,000만 kW에 달하는 대용량 전력수송 체계의 핵심으로서 63빌딩 10,000개에 전력을 공급할 수 있는 대규모 변전소임.

• 송전전압 : 154kV, 345kV, 765kV

• 배전전압 : 22.9kV, 6.6kV, 3.3kV

• 가정전원 : 380V, 220V

참조그림: http://www.kepco.co.kr/765k/

송전 - 세계 송전전압 현황

송전-계통의 구조

당진 T/P 의 765kV GIS

신안성 D/L 765kV TR

신안성 D/L 765kV GIS

안정적인 전기공급을 위하여 다중 환상망(Multi-Loop)으로 구성

송전-765kV 송전철탑구조 및 설치사진

765kV 송전철탑의 사진 765kV 조립식 점퍼장치

철탑구조물 설치모습 사진 송전선 최저 높이 : 28m+30m = 58m

최고높이 : 50m+30m = 80m

4. 변전-변전소의 종류

과거 : 기중절연변전소 (AIS ; Air Insulated Substation)

현재 : 가스절연변전소 (GIS ; Gas Insulated Switchgear)

22.9kV TR(154kV/22.9kV) 154kV

변전-변전소 운영 시스템

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) : 집중 원격감시 제어 시스템.

중앙제어 시스템이 원격장 치를 감시 제어하는 시스템

5. 배전- 일반

계기용 변성기(Metering Out Fit) : 고전압. 대전류를 저전압(110V). 소전류(5A)로 변성하 는 기기( 전력요금 계산에 필요한 기기)

전력계통 구성-대한민국

발전소에서 만들어진 전기(10~20kV)는 고전압(154kV, 345kV, 765kV)으로 승압되 어짐

높은 전압을 사용하는 대규모 공장 및 전철에 전기를 직접 보내주거나, 일반 가정근 처에 있는 배전용 변전소로 보내짐

배전용 변전소에서는 전압을 강압하여 (22.9kV/6.6kV/3.3kV)하여 공장 및 대형 건 물에 직접 공급하거나, 주상변압기를 통하여 일반 가정(220V)에 전기를 공급

참조 : 발전-국내업체 소개

2001년 발전사업에 대한 경쟁체제 도입을 위하여 '민자 발전사업 기본계획‘ 추진

한국전력은 한국수력원자력, 남동발전, 서부발전, 동서발전, 중부발전, 남부발전 등 6개 회사로 분리

경쟁체제에 의거 GS-POWER, GS EPS 가 신설

 발전회사의 홈페이지 주소

한국남동발전㈜ http://www.kosep.co.kr 한국남부발전㈜ http://www.kospo.co.kr 한국동서발전㈜ http://www.kewp.com

한국서부발전㈜ http://www.westernpower.co.kr 한국수력원자력 http://www.khnp.co.kr

한국수자원공사 http://www.kowaco.or.kr 한국중부발전㈜ http://www.komipo.co.kr GS-POWER http://www.gspower.co.kr GS EPS http://www.gseps.com