이번 포스팅에서는 소규모 화학 공장을 설계할 때 필요한 내용들을 정리했습니다. 먼저는 저압 수전이 가능한 용량의 한계가 얼마인지 확인해 보고 그다음에 그러한 저압 수전 시의 단선도를 어떻게 작성할지를 살펴보겠습니다.
1. 한전에서 저압 즉 380V로 수전이 가능한 용량은 얼마일까요?
하나의 수용가에서 최대 500KW까지 가능하지만 실제로는 주변 전력 설비와 수용가 상황에 따라서 다를 수 있습니다. 일반적으로는 최대 300KW 까지는 지중 송전으로 150KW 까지는 가공 송전으로 가능하다고 하는데요 상세한 내용은 아래 한전 자료를 참조하시면 됩니다.
소규모 공장을 건설할 때에 수전 설비에 대한 비용도 고려해야 하는데요 고압 수전 설비를 갖추면 한전에 지불할 수전 비용은 줄어들지만 지속적인 설비 관리도 고압 기준으로 해야 하고 시설 비용도 많이 듭니다. 그래서 소규모 200KW 근처라면 저압 수전이 더 좋다고 생각됩니다.
한전의 저압 수전 관련 자료를 첨부로 공유합니다. 상세 파일은 한전 홈페이지에서 Q&A에 올려져 있습니다.
위의 내용을 살펴보면 150kW가 넘는 경우는 기본적으로 한전의 변압기등을 설치할 수 있는 땅을 제공해야 합니다. 공급 여건이 되는 경우는 300kW까지 지중선로로 공급 받을 수 있지만 쉽지 않습니다. 사전에 한전에 문의하여 이런 전력 공급이 가능한지를 확인해야 하겠습니다.
2. 소규모의 화학공장 건설 시에 전기 단선도를 작성하는 방법.
보통 건축 설계 사무소에서 건축설계를 하면서 건축전기를 자체적으로 설계하거나 건축전기 전문 업체에 맡겨서 설계를 제공합니다.
그런데 이 건축 전기 설계는 공장 설비에 대한 내용을 포함 시키지 않고 건축물 자체에 대한 내용만 보여줍니다. 따라서 공장 설비와 건축 전기 설비를 포함하는 전기 단선도가 필요하고 이를 설계할 별도의 업체가 필요합니다.
1) 먼저 부하 계산서를 작성해야 합니다. 건축에서 작성한 건축전기 부하 계산서를 반영하고 공장 설비의 부하리스트를 합쳐서 전체 공장의 부하 리스트를 작성한 후 공장의 운영 방법 등을 고려한 부하 수용율을 산정하여 전체 공장 운전에 필요한 전기 용량을 산출하는 것입니다.
죄근의 한 프로젝트에서 20개의 펌프가 있는데 실제로 한 번에 돌리는 것은 2-3개여서 실제의 수용율은 30%를 적용한 사례가 있습니다.
2) 단락 용량 계산서를 작성 해야 합니다. 차단기의 용량이나 케이블의 굵기 등을 미리 선정해야 전기 단선도를 작성할 수 있습니다. 개략적인 전기단선도의 스케치를 가지고 단락용량 계산서를 작성하고 이를 반영하여 단선도를 수정하고 다시 계산하는 등의 반복적인 작업이 필요합니다.
단락용량 계산서에는 단락용량과 차단기의 정격전류 및 케이블의 사이즈까지 포함됩니다. KEC에 따르면 단락용량, 차단기 정격 전류, 단락전류 사이에는 반드시 지켜야 할 기준이 있습니다. 이를 모두 고려했는지를 단락 용량 계산서에서 보여줘야 합니다.
3) 인입 배전반의 전기 단선도를 작성합니다. 전기 단선도에는 다음 사항이 포함되어 있어야 합니다.
(1) 한전측에서 부터 메인 차단기까지의 케이블 사이즈
(2) 메인 차단기 정격 전류, 차단 용량, 차단기 형식, 계측설비
(3) 서지보호용 SPD 설비
(4) BUSBAR의 전압,전류, 주파수, 상 표시
(5) 분기용 차단기 정격 전류, 수량, 차단기 형식
(6) 역율 보상용 CAPACITOR BANK
4) 분기용 배전반과 분전반의 단선도를 작성합니다. 이 단선도는 건축 전기의 메인 분전반과 건물별 층별 분전반 단선도가 포함됩니다. 소방펌프가 있는 경우에는 소방펌프용 단선도가 있어야 하고 공장 설비용 MCC의 단선도도 필요합니다.
5) 비상전원이 필요한 경우 비상발전기에 대한 단선도가 추가됩니다. 비상전원은 주로 소방펌프 관련 부하인 경우가 대부분입니다. 그런데 소방펌프를 엔진형으로 구비하면 별도의 비상발전기를 설치하지 않아도 됩니다. 경제적인 선택을 하는 것이 필요합니다.
6) PSM 승인 미팅에서 나온 보완 사항 중에 전기 단선도는 말단 부하까지 모두 포함 시켜야 한다는 내용이 있었습니다. 부하가 누락되지는 않았는지 체크하기 바랍니다.
상기와 같은 내용을 기준으로 전기 단선도를 작성합니다. 주로 건축쪽에서 건축 관련 단선도를 작성하기 때문에 이 메인 단선도는 공장부하와 건축 메인을 포함하고 역률보상 콘덴서를 추가하는 것이 일반적입니다.
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