765kv 변전기술

[전기야 놀자]

765kV 변전기술 초간자료

전력계통건설처 중부건설소 이 규철

◉ 자 료 항 목

1. 765kV Project 개요

2. 변전소 형식 및 기기배치

3. 765kV 변압기

4. 765kV 개폐장치

5. 기타기기

6. 절연설계

7. 보호계전시스템

8. 감시제어 시스템

9. 예방진단 시스템

10. 감리 및 환경영향평가

1. 765kV Project 개요

가. 800kV 검토배경

우리나라의 345kV에 이은 차기 격상전압으로 500kV, 800kV, 1000kV급 전압에 대하여 검토하였으며, 각각의 경우에 대한 장단점 등의 검토결과는 다음과 같다.

① 500kV급 격상시 : 소요 루트수가 800kV급의 약 1.5배이고, 경과지 소요

면적도 2배 이상으로서 송전비용 증가가 예상되며,

경제성 및 입지면 에서 불리함.

② 800kV급 격상시 : 기존 345kV 전압의 약 2배로서 현재 우리자체 기술로

건설이 가능하며, 건설단가 측면에서 1000kV급의

약 75% 수준임.

③ 1000kV급 격상시: 기존 최고 계통전압인 345kV의 약 3배에 해당하는

높은 전압으로 경과지 소요면적 및 송전전력 측면

에서 가장 유리하나 계통의 무효전력 수급 및 안정

운전 측면에서 바람직하지 못하고, 우리자체 기술로

설비제작 및 건설에 어려움이 예상됨.

위와 같은 격상전압 레벨별 장단점을 고려하여 차기 격상전압을 800kV급으로 결정하였다. 그리고 송전선로 구성방식을 보면 지금까지 외국의 765kV T/L 경우 모두 1회선 수평배열 방식이나 우리 나라에서는 국토의 효율적 이용 및 선로 입지조건의 열악 등으로 2회선 수직배열 건설이 바람직한 것으로 나타났다.

나. 송전전압별 기능

계통 송전전압	기 능
765kV 계통	◦ 대단위 전원단지와 최대 수요지(수도권) 직접 연결 ◦ 수도권 배후 대전력 공급원 역활
345kV 계통	◦ 지역간 간선계통의 주축유지 ◦ 대도시의 도심지 전력공급원 역할 (지중송전선 연결) ◦ 4,000MW 미만 전원단지 계통연결
154kV 계통	◦ 지방도시의 간선계통 구성 (345kV변전소 단위의 2차 환상망 구성) ◦ 대도시의 배전공급원 역활

다. 765kV Project 개요

구 간	긍장(km)	준 공 년 도	비 고
당 진T/P～신서산S/S 신서산S/S～신안성S/S	41 137	1998 1999	◦초기 345kV 운전 ◦765kV격상:2001년
신태백S/S～신가평S/S	162	1999	◦초기 345kV운전 ◦765kV격상:2004년

변 전 소 명	위 치	변압기 수	준 공 년 도
신안성S/S 신서산S/S 신가평S/S 신태백S/S	경기 안성시 충남 서산군 경기 가평군 강원 태백시	2,000MVA×2Bank 1,000MVA×2Bank 2,000MVA×2Bank 2,000MVA×2Bank	2001.12 2001.12 2004. 3 2004. 3

구 분	설 비 특 징
송전선로	◦사용전선 : 480㎟ × 6B, AW200㎟ 및 OPGW 200㎟ ◦철탑높이 : 평균 90m ◦지 상 고 : 28m ◦애 자 련 : 30개 (현수장치 300kN 및 일반지역 경우)
변전설비	◦변전소 형식 : 옥외 Full GIS ◦모 선 방 식 : 2중모선 1.5 차단방식 ◦변압기 용량 : 2,000MVA / Bank, 5 Bank ◦차단기 차단용량 : 50kA (정격전류 8,000A) ◦절 연 레 벨 : 개폐서지 - M.Tr 1,500kV, GIS 1,425kV 뇌 서 지 - M.Tr 2,050kV, GIS 2,250kV

라. 765kV 특이현강 해석

1) 선로 충전용량이 대단히 크다.

◦ 송전선로 충전시 적정전압 유지

◦ 상시 불평형 전류에 의한 발전기 과열문제 및 연가여부

◦ 고속도 다상 재폐로시 재폐로 무전압시간 확보 및 2차 아크억제

(1) 송전선로 선로정수 및 충전용량 검토

765kV는 345kV에 비해서 전압은 약 2배로서 충전용량은 약 5배로 증가하고,

불평형 율은 3배정도 심하며, 이로 인해

① 발전기 과열,

② 선로 사고시 재폐로 문제,

③ 보호계전기 오동작 문제 등이 야기된다.

(2) 송전선로 충전시 적정전압 유지

765kV 송전계통은 무부하시 선로 충전용량에 의한 페런티 전압상승이 대단히 크다

송전단 전압이 계통운전 최고 허용전압 1.025PU(계통분석기준)경우, 수전단은

최고전압 1.046PU 로서 1.05PU 이내로 유지되므로, 충전용량 측면에서 볼 경우

별도의 충전용량 보상은 필요치 않을 것으로 나타났다.

800/765=1.05PU

(3) 송전선로 상시 불평형 전류에 의한 발전기 과열문제 및 연가여부

불평형 전류에 의한 발전기 과열 여부를 검토할 수 있는 역상전류 내량기준은

ANSI나 JEC에 규정되어 있으며, 보통 정격 전류의 5～10% 수준으로 되어있다.

765kV 송전선로를 비연가 역상배열로 하는 경우에도 상시 불평형 율이 발전기

연속 역상전류 내량 이내인 2～5%로 되어 발전기 역상전류 내량 측면에서

문제가 없을 것으로 나타났다.

(4) 송전선로 다상 재폐로시 무전압 시간 확보 및 2차아크 억제

765kV 송전선로는 장래 주간선 계통

Route 단절 사고의 발생 확률을 낮추기 위해서는 2회선에 걸친 사고라도 2상

(또는 3상)이 건전하면 자동재폐로 실시가 가능한 다상재폐로 방식을 채용하는

것이 바람직하다.

재 폐 로 방 식	내 용
단상 재폐로 (Single Phase Reclosing) 3상 재폐로 (Three Phase Reclosing) 단상/3상 재폐로 (Single/Three Phase Reclosing) 다상 재폐로 (Multi Phase Reclosing)	○ 1선 지락 사고시 사고상 차단 후 재폐로 실시 ○ 동일 회선내 2개 이상 고장시 고장회선의 3상 동시차단 및 재폐로 실시 ○ 1선 지락 사고시는 단상 재폐로, 동일회선에 2개상 이상 사고시는 3상 재폐로 ○ 고장시 최소한 2개의 상이 건전하면 고장상 차단 및 재폐로 실시

방 안	특 징
영상보상부 Sh.R 고속접지 개폐기 (High Speed Ground Switch)	◯ 상간, 회선간 정전용량을 보상하여 2차 아크 억제 ◯ 종류 : 평형 (연가필요), 불평형 Sh.R ※ 무전압시간 1초 초과 (채택불가) ◯ 고장상 차단 후 양단을 접지하여 2차 아크 억제 및 차단기 재폐로 실시 (채택)

(5) 고속접지개폐기에 의한 2차아크 억제

765kV 송전선로의 2회선 단절사고를 방지하기 위해서는 송전선로 사고시 신속

하게 2차 아크 전류를 감소시켜야 한다. 그러나 종래의 Sh.R는 2차 아크 전류

감소에 한계가 있어 최근에는 이에 대한 대책으로서 고속 접지개폐기

(HSGS: High Speed Ground Switch)를 적용하게 되었다.

사고상 차단기 개방

접지개폐기 투입

접지개폐기 개방

사고발생

○ CB 개방확인 ○ 접지개폐기 개방지령 ○ 접지개페기 개방확인

○ 접지개폐기 투입지령

재폐로 실시

마. 765kV 계통 해석 및 활용

항 목	검 토 내 용	활 용	비 고
중부하시 전력계통 해석	◦765kV MTr. -적정용량, 적정 BANK수 -적정 전압 및 조정방법 ◦765kV T/L 구간별 조류 및 Loading율 검토 ◦무효전력 보상검토	◦MTr. 규격작성 ◦T/L 조류상태 분석 ◦조상설비 규격작성	PSS/E S/W 계통해석
경부하시 전력계통 해석	◦765kV 모선전압 검토 ◦765kV T/L구간별 조류 및 Loading율 검토 ◦무효전력 보상검토	◦MTr. Tap변동범위 ◦T/L 조류상태 분석 ◦조상설비 규격작성
고장해석	◦모선별 고장용량 검토	◦차단기 규격작성
안정도해석	◦송전선로 상정사고시 계통안정도 검토	◦계통계획, 설비보강 방 안 수립(PSS, SVC, Series Capacitor)

바. 변전분야 주요기술특징

765kV 변전소는 국내에서 최초로 시도하는 Full GIS형 옥외변전소로서 기존의

345kV급 변전소에 비해 많은 혁신적인 기술들을 적용하고 있다. 즉, 주요 기자재의

규격, 제원 및 특성에서 많은 차이가 있고, 컴퓨터 및 광LAN을 이용한 최신 감시

제어 시스템 설치, HSGS(고속도 접지개폐기)를 이용한 고속도 다상재폐로의 채용

및 3D Graphic을 이용한 환경조화형 변전소 설계 등 많은 분야에서 새로운 설계

개념을 도입하고 있다. 여기에서는 개략적인 내용만 기술한다.

가 ) 변전소 형식 및 규모

(1) 형식 : 옥외 Full GIS형

○ 주변압기와 GIS의 연결 : Oil/SF6 Bushing과 GIB를 이용하여 연결

○ 피뢰기, 계기용변압기등 모든 기기를 GIS에 내장하여 신뢰도 제고

(2) 변전소 표준규모(최종)

○ MTR : 5 Bank(예비 1Bank 포함)

○ 765kV T/L : 8 회선

○ 345kV T/L : 12회선

○ 345kV Sh.R(모선 연결용) : 7 Bank

나 ) 절연설계

(1) 절연설계 목표 내전압

구 분		과전압 배수	P.U 기준
상용주파과전압	상도체	1.2	1 P.U =
	중성점	0.3
개폐 과전압	대지간	1.8	1. P.U =
	상간	3.5

다 ) 기기 배치(Layout Arrangement)

765kV 변전소는 Compact화와 신뢰성 향상을 위하여 Full GIS형으로 건설하게

되므로 종래의 345kV 옥외 Hybrid GIS형 변전소와 달리 개폐장치와 변압기 연결

을 포함한 구내의 모든 부분을 GIB로 할 예정이며 변압기 3차측은 케이블로

구성하고, 중성점은 열 수축형 튜브절연 Al-Tube(절연피복)를 사용하여 가공

으로 처리할 계획이다.

도로횡단부분의 GIB는 안전성과 미관을 고려하여 765kV측은 지하 통도에 설치

하고 345kV측은 가공으로 설치된다. 중앙제어동과 스위치야드의 장경간에 따른

합리적 설계를 위하여 현장제어동을 설치할 예정이며 765kV의 경우 2BAY당

1동, 345kV는 4BAY당 1동을 건설하여 보호계전 및 현장제어장치를 설치하고

중앙제어동과의 연결은 광케이블로, 기기 장치와의 연결은 동케이블을 이용

할 것이다.

라 ) 접지설계

● 변전소별 Case by Case 식 접지설계

접지분야의 기술은 대지의 전기적 특성상 이론 계산만으로는 결론을 낼 수 없는

경우가 많고 설계시 고려해야 할 요소가 많으므로 현재까지 학문적으로 완벽하게

정립되어 있지 않다. 따라서 일정한 기준보다는 변전소별로 설계 당시의 시점

에서 최적이라 판단되는 규격 및 자료를 근거로 해당 변전소의 제반 여건을

고려하여 설계하는 것이 합리적이다.

● 상용 컴퓨터 프로그램에 의한 설계

상용주파영역 뿐 만 아니라 고주파영역에서의 과도접지 임피던스를 고려하고 보다

구체적인 접지설계를 위하여 근래에 상용화된 접지계산 프로그램을 적용토록

하였다. 그러나 현재 상용화된 프로그램도 아직까지 완벽한 검증을 받았다고는

볼 수 없으므로 상용프로그램에 의한 설계계산결과를 주축으로 하되

ANSI/IEEE Std 80 - 1986에 의거 보완, 검토하여 케이스별로 최적의 설계를

구현하는 것이 필요하다.

● GIS에 대한 특별대책 수립 - 보조접지망 채택

동일한 조건하에서 GIS 변전소는 철구형(AIS) 변전소에 비해 접지망 포설면적은

축소되는 반면 외함 접촉전압에 대한 충분한 고려가 있어야 하므로 설계 과정에서

부터 제작자와의 긴밀한 협력을 필요로 한다.

GIS에는 기본적으로 보조접지망을 구성하고 해당 변전소 여건에 맞게 다각적인

대책을 강구해야 한다.

● 3단계 설계적용

765kV 변전소는 부지확보 면적이 7만여평에 달하는 대규모로서 우리 국토여건상

산악지역 등 대지고유저항이 높은 곳에 위치할 가능성이 많은데, 대지고유저항이

높고 지락전류가 크면 예비설계로 기준치를 만족할 수 없는 경우가 발생될 수

있다. 이러한 경우에는 설계시 감안되지 않는 부가적인 효과 (기초 철근 접지,

건물 및 구조물 접지등)를 고려, 시공에 중점을 두고 아래와 같이 단계별 시공후

실측하여 기준치 만족시 까지 시공하는 방법을 적용한다. (통상적으로 설계시

수식으로 계산한 값보다 시공 후 실측한 값이 더 만족스러운 결과를 보인다.)

(가) 제 1 단계

상용프로그램과 본 기준에 의한 최적설계로서 접지봉, 보조접지망등을 고려한

일반적 설계

(나) 제 2 단계

심매설 전극의 포설을 추가하는 등 주접지망 포설 면적 내에서 가능한 모든

방법을 적용하는 추가 설계

(다) 제 3 단계

주접지망 포설 면적 이외의 부지까지 포설면적을 확대하여 접지망을 포설하고

심매설 전극을 적용하는 최종 설계

마. MTr. 수송

765kV 주변압기는 1상분 전체 중량이 450톤에 달하는 초대형 중량물로서 수송문제

가 최대의 관건이다. 따라서 1상 2분할로 제작하는데 그래도 1탱크당 수송중량이

170톤으로서 장거리 육로수송은 기본적으로 곤란하고 철도수송을 해야하는데

현재 국내 장물차중 최대적재능력이 110Ton으로 부족하고 치수도 문제가 되어

특수장물차인 Schnabel Car의 도입이 필요하며 이와 관련한 기본설계용역을 거쳐

현재 Schnabel Car의 구매를 추진중이다. 또한 가장 인근의 철도역에서부터

변전소까지는 육로수송을 위한 수송로 보강공사도 병행 추진하고 있다.

바. 시공분야

시공에서는 지금까지의 기존 변전소 시공 외에 특이한 조건으로 변압기 2분할 구조

로 인한 현장조립시공, GIS의 현장시공이 있으며, 앞서 개진한바와 같이 GIS의

particle문제 (방진룸) 등으로 인해 현장 작업환경의 주위오손으로부터의 철저한

밀폐가 요구되고 있어 토목공사를 조기에 준공토록 공정계획을 수립하였으며

800kV 차단기 1상분이 21톤에 달하는 등 단위 기기의 설치를 위한 대형 중장비

수배, 다량의 가스 주입을 위한 기계장치 및 현장시험설비의 도입 등을 포함하여

기자재 제작소와의 협조아래 세부 작업계획을 수립하고 있다.

사. 시운전

765kV 변전기자재는 동일규격 세계최초의 초대형 변전설비로 외국 기술제휴를 통해

국내 개발된 최초 상용품이므로 실제 운전 중 예기치 못한 문제발생시는 계통에

미치는 영향이 심각하므로 최소한의 신뢰성 검증이 필요하다.

당초 전력연구원에서 765kV변전기기 실증시험장을 설치하여 성능검증을 할 예정

이었으나 사업자체가 취소되어 신뢰성 검증절차가 누락된 상황이었다. 이에 따라

현장시공 및 준공시험 완료 후 약 3개월간의 기간을 확보하여 성능을 검증하고

시행착오 예방 및 운전능력을 배양한 후 본격적인 계통운전에 들어갈 수 있도록

시운전 계획을 수립하였다.

시운전 방법은 765kV가압 3개월전 345kV측을 가압하여 운전개시하고 345kV

모선을 통해 765kV MTr. 및 GIS를 역가압하여 시운전을 시행할 예정이며

시운전 조직은 준공 5개월전 별도로 구성 발족하여 운영한 뒤 변전소 운전조직

발족시 활용할 계획이다. 다음은 시운전시 시행할 항목들이다.

구 분	항 목	비 고
설비성능 검증	무부하 가압시험(MTr., 765kV GIS)
	변압기 여자전류 돌입시험
	개폐써지 이행시험
	부분방전 측정
	VFTO 및 TEV측정
	HSGS 투입시험	선로 가압시
	송전선로 가압시험(시운전)
	감시제어시스템 성능시험
	예방진단시스템 성능시험
	Digital Time Synchro 시험	보호,제어 설비
	Sh.R 운전시 전압변동 측정
	계측기 보정시험
	소내회로 절체시험
	기타 필요한 시험
운영능력 확보	기기조작시험
	모의고장훈련
	계통복구훈련
	Sequence 해독
	유지보수 현장교육
	취약 및 미비요소 보완
	기타 필요한 사항

2. 변전소 형식 및 기기배치

가. 변전소 형식

공기절연형 (철구형) 옥외철구형 (구 154, 345)

반옥외 철구형

옥내철구형

변전소 형식 혼합형

가스절연형 옥외GIS형 Hybrid GIS형 (345kV)

Full GIS형 (765kV)

반옥외GIS형

옥내GIS형 Ful GIS형(154,345kV)

나. 소요면적 검토

● 일반사항

(1) 설비규모

(가) 변압기 : 5Bank

(나) 회선수 : 765kV T/L × 8 회선, 345kV T/L : 12 회선

(2) 상간간격

(가) 765kV 측 : 11 m

(나) 345kV 측 : 5 m

250m		765㎸ SWYD
		중앙제어	M.TR
			동	345㎸ SWYD
		󰋽󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏 430m 󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰋼

종래 345kV급 이하에 적용되었던 옥외 Hybrid GIS형(2중 모선 1½ CB 방식)은 기중 Bushing을 통해 인입, 인출됨에 따라 GIS 상부에 있는 철구에 의하여 지지된 가공 모선으로 변압기 및 인출모선(T/L)과 연결되고 인입선 전단에 피뢰기 및 계기용 변압기 등이 노출되어 염해 및 풍설해 등의 제약을 받았으나 765kV 변전소를 옥외 FULL GIS 형식으로 건설할 경우 기기 연결용 모선 장치가 SF6 가스로 절연 밀폐된 모선(GIB)로 연결되므로 송전선 인입부의 붓싱을 제외하고는 활선 부분 노출이 없는 형태로서 더욱더 신뢰성 및 안전성을 보장할 수 있다. 따라서 765kV변전소의 형식은 옥외 Full GIS형으로 선정하였다.

나. 765kV 변전소 모선방식

경제성 측면에서 2중모선 1CB방식이 가장 우수하고 송전선로 2회선 또는 변압기

2Bank Fail시 System Fail로 가정한 신뢰도 지표는 1½CB방식이 유리하게

나타났다.

2중모선 1½CB 방식을 적용하게 되었다.

다. 765kV 변전소 기기배치

● 기기배치 기본적 고려사항

가. 신뢰도 확보

나. 설비의 간소화 및 축소화

다. 운전, 보수의 편리성 및 안전성 확보

라. 환경 조화형 변전소 건설

마. 종합 경제성 확보

상기 4가지 항목을 만족하는 범위에서 종합적인 경제성을 확보하여야 한다.

● 765kV 변전소의 최종규모

(1) 765㎸ T/L 회선수 : 8회선

(2) 345㎸ T/L 회선수 : 12회선

(3) 주변압기 BANK 수 : 5 BANK

(4) 345㎸ SHUNT REACTOR(모선 설치용) : 7 BANK

● 765kV 기기별 설치기준

　주변압기

　 Bank당 2,000MVA(단상 2분할)

　 필요시 상별로 한 탱크씩 운전 가능

　차단기

- 765kV 계통(1차측)

　1개 Bay당 3개의 차단기 설치 2개 Feeder연결

　1개 Bay에서 1개 Feeder인출시 2개 설치

- 　345kV 계통(2차측)

　1개 Bay당 3개의 차단기 설치 2개 Feeder연결

　1개 Bay에서 1개 Feeder인출시 2개 설치

　모선연결 Sh.R는 개폐전용 차단기 설치

　모선중앙에 모선구분용 차단기 설치

　 - 23kV 계통(3차측)

　소내부하 공급용 차단기 설치

　단로기

　 각 Feeder용 차단기 양측에 단로기 설치

　 모선구분용 차단기 양측에 단로기 설치

　 Feeder인출측에 단로기 설치

　 Sh.R전용차단기, 소내변압기용 차단기등 Radial형 부하회로에는 차단기

전원측에만 단로기 설치

　접지용단로기

　모든 충전부분에 1개씩 설치

　Feeder용 단로기의 Feeder측에 설치

　피뢰기

　 - 선로인입부

　765kV송전선로와 인출모선 연결점

　765kV선로인출모선과 분기모선 연결점

　345kV송전선로와 인출모선 연결점

　 - 주변압기 인입부

　1차, 2차, 3차, 중성점에 설치

　중성점 피뢰기는 Floating접지일 경우 설치

　현재 765kV변압기 Floating 미고려

　 - Sh.R 인입부

　 - 모선용

　765kV 주모선 양단에 설치

　Feeder 인출 : 1차, 2차 계통 모두 정상(비교차)인출방식 적용

　교차인출에 대한 검토사항

　상정조건의 희박성

　공사비 증가

　운전, 유지보수상 불리

　기기배치 상간간격 증가

　다상재폐로 회로 복잡

　닥트배치의 어려움

　소내부하 공급용 Feeder는 주변압기 3차측 단자 및 배전선로에서 인출

● 기기번호 기준

　 모선번호

　 주변압기에서 바라볼때 1차측(765kV)모선은 먼쪽을 #1모선, 가까운 쪽을

#2모선으로 하고 2차측(345kV)모선은 먼쪽을 #2모선, 가까운 쪽을 #1모선

으로 한다.

　 Bay번호

저압측에서 고압측을 향하여 보고 좌측부터 #1,2,3 ----8 Bay로 함

　 주변압기 번호

　저압측에서 고압측을 향하여 보고 좌측부터 #1,2 --5Bank로 하고 상2분할 탱크형

변압기는 Bank번호와 함께 1-A-1, 1-A-2로 부여

　 예) 1-A-1 : #1Bank A상 좌측 탱크

● 기기배치 용어정의

　주모선 #1, #2 : 차단기 3대 직렬분을 각각 병렬로 연결시킨 모선용 GIB

　분기모선(CB 배치모선) : #1,2주모선을 CB, DS등 주기기를 통하여 직렬로

연결시킨 모선용 GIB

　인출모선 : 분기모선과 T/L 또는 주변압기를 연결시키는 모선용 GIB

　상모선(High Bus) : 모선의 설치위치가 기주모선인 중모선보다 높게 설치되는

모선용 GIB

　중모선(Middle Bus) : 높이에 따른 분류시 기준이 되는 모선으로

분기모선(CB배치모선)이 이에 해당됨

　하모선(Low Bus) : 모선의 설치위치가 기준모선인 중모선보다 낮게 설치되는

모선으로 지상에 설치되는 모선용 GIB

　지하모선(Underground Bus) : 덕트, 터널등 지하구조물내에 설치되는

모선용 GIB

● GIS배치 기준

　평면배치 방법

　밀집형배치 : 상간 배치간격을 운전, 유지보수에 지장이 없는 범위에서

Compact하게 배치

　분산형배치 : 붓싱을 통하여 가공선로가 인출되는 경우 공기절연거리 고려하여

배치(기존 345kV변전소)

모선설치 높이에 대한 고려

- 모선의 설치높이는 CB배치모선(분기모선)을 기준으로 결정

- 주모선은 최대한 낮게 설치

- 도로횡단부분은 지하모선 또는 상모선으로 설치

　인출모선의 길이 제한

선로인출붓싱 하부에 피뢰기가 설치된 경우 분기모선 접속부까지의 최대길이는

300m이내로 배치

● 주변압기배치 기준

주변압기 탱크의 배치

운전, 보수의 편리성을 고려하여 뱅크별, 상별 동일방향으로 배치

방화벽 설치

　 - 상별로 화재확산 방지 및 소음차단

　 - 방화벽 중심간 거리는 20m를 표준

　 - 방화벽 구조 및 재질

　자립구조

　2시간 내화구조 또는 동등이상

　흡음기능을 추가할 수 있는 재질

　 - 방화벽의 높이

　변압기 높이에 0.5m 추가

　 - 방화벽의 길이

　변압기 길이에 2m이상(편측) 추가

　 - 방화벽 두께

　콘크리트 구조의 경우 최소 30cm 이상

　 - 방화벽과 변압기간의 거리

　2m이상

　유출방지턱

　변압기 분출유 및 소화용수 확산방지를 위해 변압기 주변에 콘크리트 벽체 설치

　상부는 그레이팅(Grating)설치

　집유정(Oil Pit)

설치수량 : 유출방지턱 용량이 충분치 않을 경우 변압기 주변에 2Bank당 1개　 용량 : 사고시 변압기 유출유량, 초기 소화용으로서 포소화전 설비,

공공소방차 소요수량의 합계 이상으로 산출

집유정 커버 : 그레이팅(Grating)사용

　 집유정 바닥

　10cm이상의 철근 콘크리트 처리

　최소 1%에서 최대 3% 구배 처리

● 현장제어동 설치기준

　765kV현장제어동

　 GIS 2Bay당 1개동 설치

　 GIS Yard 내부의 2Bay간 중심부에 위치

　345kV현장제어동

　 GIS 4Bay당 1개동 설치

　 #1주모선 외측(변압기측)에 위치

● 인입철구,붓싱의 배치 및 Bay간격

　인입철구 배치

　 765kV인입철구 : Feeder간(GIS Bay간) 연접으로 배치하는 것을 표준으로 함

　 345kV인입철구 : 현장제어동 및 주모선 분할차단기등으로 인한 경우를

제외하고 Feeder간(GIS Bay간) 연접으로 배치

　공기절연거리

상 간 : 11m

상-대지간 : 7m

● 기타사항 설치기준

　345kV 모선구분 차단기(Section CB)

　 345kV GIS 배치 중간위치인 6Bay사이의 주모선 #1, #2에 설치

　변전소내 도로망 구성

　 주간선도로 : 주변압기가 운반되는 도로로 차량통행, 반출입 공간등을 고려

충분한 폭으로 설치

차량통행도로 : 대형차량 편도통행, 중소형차량 교차통행 가능토록 설치

765kV 현장제어동과 GIS Bay간 내측에 도로설치

● 환경대책시설

　일반사항

전력기기의 적정 균형 배치

　 인입, 인출철구의 설계

　 변압기 및 개폐기 조작소음 감소대책

　 변전소 지표면 처리

　 변전소내 녹지, 조경시설 및 수림대 설치

　 변전소의전반적인 색채조화 검토

　 지역주민과의 친화적인 시설구비 검토

변전소 지표면 처리

고려사항

　고유저항이 높은 포장재료

　우수(雨水)의 침투성이 높은 포장재료

　주위 경관 및 도로포장재와 조화를 이룰수 있는 친밀감 있는 포장재료

　765kV변전소 지표면처리 포장재

　칼라투수콘크리트

　녹지, 조경시설 및 수림대 설치

변전소 외곽 수림대 설치 : 보안출타리 외곽에 6m폭의 수림대 설치

　변전소 울타리 및 울타리 주위 조경

　 변전소 부지경계선 울타리 : 가시철조망으로된 울타리 설치하고 앞, 귀로 관엽수

성장하여 자연적인 울타리가 되도록 설치

국가보안규정상 등급에 의한 울타리 : 규정에 해당하는 규격의 철망식 울타리시설

절토 및 성토 법면의 조경 녹화

　 법면구배 : 1:2보다 완만하게 설계

　 콘크리트 격자공 : 녹색 칼라콘크리트 또는 녹색계통 합성수지 제품

　 법면 피복용 풀 : 잔디류

　 법면식재 : 상태에 따라 관상수, 관목, 잔디류등

　변전소 구내 녹지 및 조경시설

　 종합 소규모 공원식 조경시설 설치

　 변전소 Main빌딩 및 부대 건축물 외관설계

　765kV변전소 전반적인 색조화 검토

　 기본적인 색상 : 자연적인 색상에 까가운 녹색, 갈색, 밝은 청색

　 종합색상 : 전력기기 색상(5Y 7/1)과 녹지 및 주위환경의 계절별 색상변화 고려하여 가장 환경친화적인 색상 적용

3. 765kV 변압기

가. 적용범위

耐震조건

변전기기의 설계 지진력은 기기가대 하단에 공진 정현3파 0.3g를 기준으로 설계하도록

결정하였다.

나. 종 류

● 변압기는 단상단권 [직렬(고압)권선, 분로(중압)권선, 저압권선)]변압기로 한다.

● 변압기는 철도수송이 가능하도록 1Φ을 2분할하여 각각의 탱크를 현지에서

조립할수 있도록 한다.

※ 해설 : 1상 2분할 탱크형

765kV 변압기의 설계, 제작에 있어 중요한 과제중의 하나가 수송상 제약을 받지 않도록 변압기를 경량, 소형화 하는것이다. 단상 1Tank형으로 제작할 경우 수송중량이 커 육로수송은 물론 철도수송이 곤란하게 된다. 따라서 단상 2분할 구조로 하여 단위 수송칫수 축소 및 수송중량을 감소시켜 수송 가능토록 단상2분할구조의 형상으로 한다

다. 정 격

● 정격전압 및 탭전압

정격전압 및 탭전압

고압권선 (kV)		중압권선 (kV)		저압권선 (kV)
정격전압	탭전압	정격전압	탭전압	정격전압	탭전압
			-	23	-

(주) OLTC는 분로권선(중성점)에 설치

● 정격용량

(1) 변압기의 1Φ 연속 정격용량은 1단계 송유풍냉식(FOA1), 2단계 송유풍냉식

(FOA2), 3단계 송유풍냉식(FOA3)의 단계별 용량을 갖도록 한다.

(2) 각 권선의 권선용량은 단계별 냉각방식에 따라 아래와 같다.

변압기의 정격용량 (MVA)

권선별	1단계송유풍냉식	2단계송유풍냉식	3단계송유풍냉식	비 고
고압권선	400(200×2)	520(260×2)	666.7(333.35×2)	( )은 2분할 탱크 각각의용량임
중압권선	400(200×2)	520(260×2)	666.7(333.35×2)
저압권선	12(6×2)	15.6(7.8×2)	20(10×2)

라. 3차권선 용량 검토

● 3차 용량 결정조건

계통조건(조류 불평형 등)에 따른 용량, 여자 용량, 소내 부하용량 및 조상설비

용량에 따라 결정된다.

● 검토결과

3차용량 검토결과 3차측에 조상설비를 설치하지 않는 조건으로 1차용량의 3%

정도 (60MVA)가 적정한 것으로 판단되며 세부내용은 다음과 같다.

3차용량 검토결과

구 분	3차용량 비율	비 고 (적용조건)
계통조건별 용량	2.3%	ㅇ 직접접지시 상간조류 불평형율 100% 비접지시 상간조류 불평형율 7.7%
여자용량	0.1～0.5%	ㅇ 제작업체 설계에 따라 변화하나 일반적 예상치 상정
소내용량	0.1%	ㅇ 소내설비 최대 2,000kW 상정
합 계	3%	ㅇ Margin : 0.1～0.5%

마. 각변위 및 단자 기호

● 변압기의 3상결선은 고압권선과 중압권선은 성형결선, 저압결선은 삼각결선으로

한다. 이 때의 각 변위는 고압권선과 중압권선은 동상, 저압권선은 고압권선 및

중압권선으로 부터 30°지상에 있어야 하며 IEC 76 에서 규정하는 벡터(Vector)군

기호에 의하여 다음과 같이 명시한다.

YNautod1 또는 YNad1

● 765kV변압기는 상2분할탱크형으로서 단자기호는 다음에 의한다.

(가) 고압단자는 중압측에서 고압측을 보아 좌측탱크 H-1, 우측탱크 H-2로하고,

필요시 통합단자는 H로 한다.

(나) 중압단자는 중압측에서 고압측을 보아 좌측탱크 X-1, 우측탱크 X-2로하고,

필요시 통합단자는 X로 한다

(다) 고압중성점단자는 중압측에서 고압측을 보아 좌측탱크 HO-1,우측탱크 HO-2로

하고, 필요시 통합단자는 HO로 한다

(라) 저압단자는 저압측에서 보아 왼쪽부터 좌측탱크는 Y1-1, Y2-1,

우측탱크는 Y1-2, Y2-2로 하고, 필요시 통합단자는 Y1, Y2로 한다.

바. 백분율(%) 임피던스전압

● 변압기의 백분율 임피던스전압은 제3단계 송유풍냉식을 기준으로 하며

이래 표에 따른다.

변압기의 백분율 임피던스 전압

권 선 간	%임피던스전압(%)	비 고
고압권선- 중압권선	18
고압권선- 저압권선	-	계통보호상 필요시는 구매자의 요구에따른다.
중압권선- 저압권선	-

● 백분율 임피던스전압치의 허용오차는 상기표값의 ±10% 이내로 한다. 동일상에

서 권선(Tank)간 %임피던스전압의 편차가 없도록 하여야 하며 그 허용한도는

10% 이내로 한다.

● 3차측의 단락용량은 1,000MVA를 넘지 않아야 한다.

※ 유동대전

초고압 대용량 변압기내에서의 유동대전 현상은 Press Board, 절연지등 고체 절연물의 경계면에서 절연유 순환시 마찰등에 의해서 발생되는 정전하의 대전현상으로 절연유중에 축적된 전하에 의한 공간전계가 부분방전을 일으킨후 절연피괴로 까지 진전하여 변압기 고장 원인이 될 수 있으므로 절연유 유로의 경계면 처리,적정한 유속 등 유동대전을 억제할 수 있는 설계 및 제작이 필요하다.

사. 붓 싱(Bushing)

● 붓싱의 정격은 각 권선에 따라 아래와 같다.

붓싱의 정격(Oil - SF6 Gas형)

권 선 별	정격전압(kV)	정격전류(A)(주1)	뇌임펄스내전압(kV)	비 고
고압권선	800	2,000	2050	Oil-Gas형
중압권선	362	4,000	1300	Oil-Gas형
저압권선	25.8	2,000	150	Oil-Air형
중성점	25.8	2,000	150	Oil-Air형 (직접접지)

(주) 상별로 붓싱을 2개씩 인출하는 경우 정격전류는 상기 표 값의 1/2로 할 수 있다.

● 붓싱변류기(BCT)

(1) 정격 및 수량은 각 권선에 따라 아래표와 같다.

단, ( )안의 코어수는 1Φ 2분할형의 경우 Tank 각각의 수량이며 계통보호상 필요시

사용자의 요구에 따른다.

붓싱변류기 정격 및 수량

권선별	정격전류(A)		부담	오차 계급	과전류정수	잔류자기지정	코어 수량	용 도
	1차(주1)	2차
고압권선	2000/1000	1	25VA	1T	75	30% 이하	4(2) 이상	계전기용
			15VA	1.2	-	-	2(1) 이상	계기용(주2)
중압권선	4000/2000	1	25VA	1T	60	30% 이하	4(2) 이상	계전기용
			15VA	1.2	-	-	2(1) 이상	계기용(주2)
저압권선	2000/1000	1	25VA	1T	60	30% 이하	6(3) 이상	계전기용
			15VA	1.2	-	-	2(1) 이상	계기용(주2)
중성점	2000/1000	1	25VA	1T	60	30% 이하	6(3) 이상	계전기용
한류리액터 (주3)	2000/1000	1	25VA	1T	60	30% 이하	3 이상	계전기용

(주1) 상별로 붓싱을 2개씩 인출하는 경우 정격1차전류는 상기 표값의 1/2로 할 수 있다.

(주2) 권선온도보상용 변류기는 제작사에서 별도로 구비한다.

(주3) 한류리액터를 외부에 설치하는 변압기에 한한다.

아. 부하시 탭절환장치(On Load Tap Changer)

● 부하시 탭절환장치는 변압기의 3상결선시 고압권선의 정격전압을 기준하여 정격전압

의 ±7%범위를 자동적으로 조정할 수 있어야 하며 각 상별 2조씩(2분할 Tank별 1

조 씩)설치 하여야 한다.

● 탭 갯수는 정격전압탭을 기준하여 승압방향으로 10개, 강압방향으로 12개로서 정격

전압탭을 포함하여 모두 23탭으로 한다.

전압조정 범위 및 탭수

조정범위(정격전압에 대한%)		탭 수
승 압	강 압	승 압	강 압	총탭수(정격전압탭 포함)
7	7	10	12	23

● OLTC의 원격제어반(옥내배전반)에는 탭절환기의 위치 표시기, 전압계, 보호장치의

트립 및 경보용 보호계전기 및 경보표시기 등을 구비하되, OLTC용 보호계전기

접점은 2계열로 구비하여야 한다.

● OLTC는 VFVV( Variable Flux Voltage Variation )형을 사용해야 한다.

(1) CFVV (Constant Flux Voltage Variation)

① 개략도

(2) VFVV (Variable Flux Voltage Variation)

① 개략도

자. 냉각방식

● 변압기의 냉각방식은 제1단계 송유풍냉식(FOA₁), 제2단계 송유풍냉식(FOA₂),

제3단계 송유풍냉식(FOA3)으로 한다.

● 제1단계 송유풍냉식, 제2단계 송유풍냉식 및 제3단계 송유풍냉식은<표3-2>와 같이

단계별 용량증가를 가져올수 있도록 냉각장치를 구비하여야 하며, Fan 및 Pump

고장시 대체 사용할 수 있도록 예비 Group의 냉각장치를 갖추어야 한다.

● 절연유 순환시 유동대전 현상이 발생하지 않토록 적정한 유속을 유지 하여야 한다.

● 변압기의 모든 냉각장치 고장 또는 소내전원 정전시 경보장치 및 변압기 보호용

트립 접점을 2계열로 구비하여야 한다.

차. 조작 및 제어 전원

● 변압기의 조작, 제어전원은 AC 3상 220/380V 및 DC 125V 이다.

● AC 3상 4선식 220/380V전원은 2중 전원으로하여 1회선은 상시 공급전원으로 사용

할 수 있도록 하며, 나머지 1회선은 후비전원으로 사용할 수 있도록 구성하여 상시

공급용 전원이 상실되면 후비전원으로 자동절체 되고 복구되면 상시공급용 전원

으로 자동절체 되는 자동절환 장치를 갖추여야 한다. 또한 상시공급용 전원과 후비

전원이 병렬운전 되지 않도록 연동(Interlock) 장치를 구비하여야 한다.

카. 특 성

● 온도상승 허용한도

변압기의 부분	측정방법	온도상승 허용한도
권선(송유풍냉식)	저항법	65℃
유온(절연유가 외기와 접촉하지 않는 경우)	온도계법	55℃
철심 및 기타부분 철심 및 기타 금속부분의 절연면에 접하는 표면	-	근접 절연물을 손상하지 않는 온도

● 절연강도

변압기 권선의 절연강도

권 선 별	뇌임펄스내전압 1.2/50㎲(kV파고치)		개폐임펄스 내전압 (kV파고치)	상용주파 내전압 (kV실효치)	비 고
	전파	재단파
고압권선	2,050	2,255	1,500	690/
중압권선	1,050	1,155	870	360
저압권선	150	165	-	50
중성점	150	165	-	50	직접접지
	550	605	460	230	Floating

주: 1) 유도내전압치 임(800kV 7200Cycle, 690kV 1시간)

붓싱의 절연강도

권 선 별	뇌임펄스내전압 1.2/50㎲(kV파고치)			개폐임펄스 내전압 250/2500㎲ (kV파고치)	상용주파 내전압 (kV실효치)	비고
	전파	재단파 (3㎲)	재단파 (2㎲)
고압권선	2,050	2,360	2,645	1,500	800
중압권선	1,300	1,500	1,680	1,050	575
저압권선	150	172	194	100	60
중성점	150	172	194	100	60	직접접지
	750	862	968	620	365	Floating

타. 시험 및 검사

시험은 인정시험과 검수시험, 참고시험 및 현장시험으로 구분하며 그 방법과 항목은

다음과 같다.

● 현장시험 항목

(1) 절연유 시험

(2) 전압비 측정

(3) 권선저항 측정

(4) 극성, 위상각 측정

(5) 권선, 절연저항 측정

(6) 절연체 유전손실 측정

(7) 누유시험

(8) 현장조작반 Sequence 시험

(9) 부품 동작시험

(10) CT 극성시험 및 변류비 시험

(11) 절연 역율시험

부 속 품	경보접점	트립접점		비 고
		제1계열	제2계열
방압 안전장치			○
충격 압력계전기			○
고압권선 온도지시계기	○	○
중압권선 온도지시계기	○	○	○
저압권선 온도지시계기	○	○	○
유온도 지시계기	○		○
다이알형 유면계	○
유류 지시계기	○
브흐흘쯔 계전기	○	○
고압붓싱 유압검출계전기	○	○
중압붓싱 유압검출계전기	○		○
OLTC 보호계전기		○	○
소내전원상실시 (냉각장치 고장시)	○	○	○

※ 변압기 주요 정격 비교 (345kV : 765kV)

구 분				345kV 변압기				765kV 변압기
종 류				단상 단권				단상 단권 (2분할탱크)
정격전압
정격용량 (MVA)			1Φ	100	133.3		166.7	400 (200×2)	520 (260×2)		666.7 (333.35×2)
			3Φ	300	400		500	1,200	1,560		2,000
냉각방식				ONAN	OFAF1		OFAF2	FOA1	FOA2		FOA3
냉각장치				Radiator형(자냉기능유)				Cooler형 (자냉기능 무)
절연강도(BIL) (BSL)				1,050 kV 870 kV				2,050 kV 1,500 kV
%Impedance				10%				18%
OLTC	전압조정폭			±10%				±7%
	전압조정방법			OLTC (CFVV형)				OLTC (VFVV형)
	탭위치			직렬권선				분로권선 (중성점측)
	탭수			17개 (중앙탭 포함)				23개 (정격전압탭 포함)
붓싱 Type (BIL)				Oil-Air붓싱 (옥외노출) (1,300 kV)				Oil-Gas붓싱 (내장형) (2,050 kV)
기기 연결				내장모선				GIB
소음레벨				85dB				85dB
예방진단시스템				무				유
한류리액터				내 장 형				효성 : 외장형 현대 : 설치불요
중량		수송중량		효 성		현 대		효 성		현 대
				1상 100톤		1상 89톤		탱크별 160톤		탱크별 170톤
		총 중량(1상)		160톤		173톤		520톤		482톤
유 량 (ℓ)				39,000		33,000		151,200 (75,600×2)		151,200 (75,600×2)

정격전압(V)	공칭방전 전류(kA)	제한전압(kV)	방압계급
24	10	87	B

[Yhan]

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[붉은호랑이]

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[광교]

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[마린보이]

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[지니파파]

좋은 정보감사합니다

[감리]

질문 하나 올려도 되겠습니까?

DS-2560을 보면 765kV 변전소 소내 전원 설비 구성에 대한 내용이 나오는데
소내변압기가 3대가 있습니다. 각각 #1, #2, #3라고 한다면
#1 소내변압기에 연결되는 부하 목록에 765kV #1 LH가 있습니다.
#2 소내변압기에 연결되는 부하 목록에 765kV #2 LH가 있습니다.
#3 소내변압기에 연결되는 부하 목록에 765kV #3 LH가 있습니다.

여기서 LH라는 것이 무엇을 의미하는 것인가요?

감사합니다.~