4가지 배전 시스템 개요

 

오늘은 주로 사용되는 4가지의 배전 시스템에 대한 내용입니다. 단선도에 대한 포스팅이 그동안 없었는데 이번에 간단하지만 유용한 자료가 있어서 올려 보려고 합니다.

 

오늘날 적용되는 가장 일반적인 4가지 배전 시스템에 대해 알아보겠습니다. 여러가지 변형된 형태들이 있지만 기본적인 형태에 집중하도록 하겠습니다. 각 배전 시스템이 왜 사용되는지, 어디에서 사용되는지 이해하는 것이 매우 중요한데, 이는 여러분이 무엇을 하든(2차 변전소 설계, 2차 SWGR나 변압기 테스트 수행 또는 계획 등) 첫 번째로 알아야 할 것이기 때문입니다.

목차

1. Radial system
2. Parallel Feeders
3. Ring Main
4. Meshed system

 

1. Radial system (방사형 시스템)

많은 배전 시스템은 방사형 피더 시스템을 사용하고 있습니다. 전형적인 방사형 피더 시스템은 그림2에서 개략적으로 보여집니다. 방사형 피더는 건설과 보호 시스템에 있어서 가장 단순하고 최소의 비용이 소요됩니다.

 

그러나 이러한 장점은 피더에서 고장이 발생할 시에 전력 공급을 유지하는 것의 어려움으로 상쇄됩니다.

고장이 발생하면 고장의 위치가 확인되고 해소되기까지 다수의 수용가에 대한 전력 공급의 상실을 초래합니다. 다음 단계의 신뢰도는 병렬 피더 시스템에 의해 제공됩니다.

 

2. Parallel Feeders (병렬 피더)

신뢰도의 다음 단계는 더 높은 비용이 드는 병렬 피더 시스템으로 얻을 수 있습니다. 전형적인 병렬 피더 시스템은 그림3에서 개략적으로 보여집니다.

 

고장 시에는 단지 하나의 피더 세트만 영향을 받습니다. 그래서 남은 병렬 피더가 부하에 대한 전력 공급을 유지할 수 있도록 해줍니다.

 

신뢰도 계수를 향상시키기 위해 개별 케이블 세트가 다른 경로를 따르도록 하는 것이 가능할 수 있습니다. 이 경우 비용은 방사형의 두 배이지만 회선에 대한 신뢰도 계수는 더 높습니다. 부하가 더 많거나, 더 많은 수용가에 공급되고 있거나, 높은 수준의 신뢰도를 요구하는 병원과 같은 부하가 있는 경우 이러한 비용은 정당화될 수 있습니다.

병렬 피더는 비상시에 Load shedding이 발생할 수 있는 도시 지역이나 대형 단독 수용가에서 더 일반적입니다.

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3. Ring Main (링 메인)

병렬 피더와 비슷한 수준의 신뢰도를 링 메인 피더를 사용해서 얻을 수 있습니다. 이는 일반적으로 케이블이 다른 경로를 따라 설치된 병렬 피더에 의해 공급되는 부하가 증가하는 것으로 실현됩니다. 도시나 산업 환경에서 일반적으로 사용됩니다.

 

링의 첫 지점과 끝 지점은 같은 위치에 있지만 전력은 링 주변에 설치된 변전소로 링의 양쪽 경로로 공급됩니다.

 

링 주변의 어느 지점에서 피더 케이블에 고장이 발생했다면 링의 모든 변전소에 전력 공급을 유지하는 동시에 보호 차단기의 동작으로 고장 구간을 분리하게 됩니다.

최근에는 자동 배전 시스템을 사용하는데 이는 피더 링에서의 운전과 공급 복구를 중앙에서 제어하는 감시 시스템에 의해서 자동으로 수행하는 것입니다.

 

이는 링 메인 시스템에 장점을 추가하는 것으로 각 부하 변전소에 하나의 일차 인입선이 고장 나도 다른 경로를 사용할 수 있는 확실한 전력 공급이 제공되는 여러 부하 변전소에서 선로 전압 강하가 감소되는 것입니다.

 

4. Meshed System (메쉬 시스템)

 

송전 및 하부 송전 시스템에서는 병렬, 링 혹은 상호 연결된 (Meshed) 시스템들이 사용됩니다. 이것은 송전 라인이나 기기에 고장이 발생할 경우 수용가에 대안 공급 방안을 제공할 수 있도록 하기 위한 것입니다.

 

과도한 비용은 송전이나 하부 송전 계통에서의 라인 고장에 의해서 영향을 받는 많은 수용가와 아주 큰 부하 용량으로 정당화됩니다.

 

일반적인 규칙은 대규모의 부하 또는 다수의 고객이 관련된 경우, 임의의 이중화 형태의 대기 선로가 병렬, 메쉬형 또는 링형 피더를 사용하여 네트워크 설계에 내장된다는 것입니다.

오직 도시 외부 지역에서만 서브 트랜스미션 레벨에서의 방사형 공급을 고려할 것입니다. 반면, 도시 지역에서도 비교적 적은 고객을 공급하기 때문에 저전압(400V) 피더에 대해서는 단순 방사형 공급이 거의 보편적으로 사용됩니다.

 

 

참고 자료: https://electrical-engineering-portal.com/4-main-types-distribution-feeder-systems