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1. 수배전반 및 전기설비 개요
1.1. 수배전반의 정의와 특징
수배전반은 전기설비에서 전력의 수전, 변압, 분배 및 보호를 위한 전기기기들이 함께 설치된 하나의 장치이다. 수배전반은 정의와 특징을 다음과 같이 갖는다.
첫째, 수배전반은 수전전압의 전압을 필요한 부하 전압으로 변환하고 전력을 각 회로로 분배하는 역할을 한다. 보통 고압의 전압을 저압의 전압으로 변환하는 변압기와 각 회로로 전력을 분배하는 개폐기 및 차단기 등이 수배전반에 설치된다.
둘째, 수배전반은 전기설비의 안전성 확보를 위해 필수적인 기기이다. 수배전반에 설치된 계기, 계전기, 차단기 등의 보호장치를 통해 전기설비의 과전류, 단락, 지락 등의 사고를 신속하게 차단하여 전기설비와 시설물의 피해를 방지할 수 있다.
셋째, 수배전반은 전기설비의 운전과 제어를 위한 제어장치가 설치된다. 개폐기, 전자접촉기, 계기 등이 수배전반에 설치되어 전기설비의 원격 제어와 감시가 가능하게 한다.
넷째, 수배전반은 전기설비 전체의 효율적인 운용을 위해 필요한 기기들이 집약된 장치이다. 수배전반에는 전압조정, 역률 개선, 전력량 계측 등을 위한 기기들이 포함되어 전기설비 전체의 효율을 높일 수 있다.
이와 같이 수배전반은 전기설비에서 필수불가결한 핵심 장치로서, 전력의 수전, 변환, 분배, 보호 및 제어 기능을 담당하여 전기설비 전체의 안전성과 효율성을 확보하는 데 핵심적인 역할을 한다.
1.2. 전력계통의 주요 기기
전력계통의 주요 기기는 다음과 같다.
수배전반은 수전설비에 필요한 각종 계기, 제어 개폐기, 보호계전기 등을 안전하게 금속함에 설치한 것으로, 일반적으로 보수 점검이 용이하고 신뢰성이 높은 큐비클식(상자형) 수배전반을 많이 사용한다. 큐비클식 고압 수전설비의 종류로는 주로 수전설비용량 1,000KVA이하에 사용되는 CB형과 수전설비용량 300KVA이하에 사용되는 PF.S형이 있다. 수배전반은 전력계통 전압, 전류, 전력, 주파수 등을 감시하며 중앙에서 원격으로 제어할 수 있는 감시제어시스템과 연계된다.
자동부하절체개폐기(ALTS)는 주전원이 정전되거나 전압이 기준치 이하로 떨어질 경우 예비전원으로 자동 절환함으로써 수용가에 일정한 전원공급을 가능하게 한다. 특히 상수도 분야에서는 정전 사고 시 수돗물 공급 중단이 직결되므로 자동부하절체개폐기 사용이 필수적이다.
자동고장구간개폐기(ASS)는 지락사고 발생 시 고장구간을 신속하게 차단하여 사고의 파급을 방지하는 역할을 한다. 특별고압간이수전설비의 경우 수전용량이 500kVA를 초과하면 ASS 설치가 의무화되어 있다.
부하계폐기(LBS)는 상시 부하전류의 개폐가 가능하나 과부하, 단락 등 이상 시 전류 차단 기능은 없어 전력퓨즈와 함께 사용된다.
계기용 변성기(MOF)는 고압회로의 대전압, 대전류를 저압, 소전류로 변환하여 전력량계와 각종 계기에 연결할 수 있게 하는 장치이다.
변압기(TR)는 철심과 권선을 이용하여 전압을 변환하는 기기로, 유입변압기와 몰드변압기 등이 사용된다. 변압기는 절연유 내부에 잠겨 있어 온도 변화에 따른 부피 변화를 흡수하는 콘서베이터가 상부에 설치된다.
진상콘덴서(SC)는 코일 부하의 역률을 개선하여 전력손실을 줄이고 설비용량의 여유를 만들기 위해 설치된다. 설치 용량은 부하에 따라 결정되며, 역률 개선으로 인한 전기요금 절감 효과를 얻을 수 있다.
모터기동용 리액터(MSR)는 모터 기동 시 과대 기동전류를 제한하여 모터와 전기설비를 보호하는 역할을 한다.
피뢰기(LA)는 뇌전압과 같은 과전압으로부터 전기설비를 보호한다. 절연체가 파괴되어 방전이 일어나면 접지선을 통해 대지로 방전되어 설비를 보호한다.
전력퓨즈(PF)는 단락 시 고속으로 전류를 차단하여 계통을 보호하는 과전류 차단기 역할을 한다.
1.3. 수배전반의 구성요소
수배전반의 구성요소는 다음과 같다.""
특고반에는 외함, 각종 계기, 절체개폐기, 시건장치, 접지선, 피뢰기, 진공차단기, 모선(버스바) 등이 포함된다. 외함은 도장 상태, 표시등과 계기의 부착 상태, 오염 및 손상 여부를 점검한다. 각종 계기는 전압, 전류, 역률, 무효전력, 최대수용전력 등의 지시치를 확인한다. 절체개폐기는 작동 상태를, 시건장치는 잠금 상태를 점검한다. 접지선은 단선이나 손상이 없고 접속볼트가 단단히 조여졌는지 확인하며, 피뢰기는 정상 위치에 있는지 점검한다. 진공차단기는 각 기구 부위의 손상, 변색, 접속단자와 볼트 조임 상태를 확인하고 작동 상태를 시험한다. 모선(버스바)은 접지선 연결 상태와 오염...
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