전력공학›옥내배선과 수전설비

수전설비

Power Receiving Equipment

수전설비: 22.9kV를 건물 안으로
🏢 수전설비 = 외부전력을 받아들이는 관문
①한전 22.9kV 배전선에서 건물로 전기를 받음
②수전점에서 변압기까지의 모든 고압기기가 수전설비
③소유 구분: 수전점(책임분계점) 이후부터 수용가 소유·관리

22.9kV 수전설비 단선결선도 — ASS→LA·PF→MOF→VCB→TR→MDB

🔑 단선결선도 기기 순서 암기법
①ASS(구분개폐기) →
②LA(피뢰기) + PF(퓨즈) →
③MOF(계량) →
④VCB(차단기) →
⑤TR(변압기) →
⑥MDB(분전반)
수용률·부등률·부하율: 설비 용량 결정의 핵심
60%

수용률에 따른 설비용량·최대수요전력·평균전력 비교 바 차트

수용률 (Demand Factor)
수용률 = 최대수요전력 / 설비용량 × 100 [%]
항상 ≤ 100% — 모든 설비가 동시에 최대로 쓰지 않음
부등률 (Diversity Factor)
부등률 = 각 수용가 최대수요 합 / 합성 최대수요 ≥ 1
클수록 동시성 낮음 → 배전변압기 용량 줄일 수 있음
부하율 (Load Factor)
부하율 = 평균전력 / 최대전력 × 100 [%]
높을수록 설비를 효율적으로 사용 중
수전변압기 용량 선정
변압기 용량 산정
PTR = Σ(설비용량 × 수용률) / 부등률 × (1/역률) [kVA]
역률 cosθ: 보통 0.85~0.95 적용
변압기 표준 용량 [kVA]
50·75·100·150·200·300·500·750·1000·1500 kVA
산정값 이상의 표준용량 중 최소값 선택
🔋 예비전원설비
①자가발전기: 한전 정전 시 중요 부하에 전원 공급
②UPS(무정전전원장치): 컴퓨터·의료기기 등 순간 정전도 불허
③절체시간: 발전기 10초 이내, UPS 0초(순간절체)
④용량: 중요 부하의 총 합산 kVA 이상
역률 개선: 콘덴서로 무효전력 줄이기
역률 개선용 콘덴서 용량
QC = P(tan θ₁ − tan θ₂) [kvar]
P: 유효전력[kW], θ₁: 개선 전 역률각, θ₂: 목표 역률각
역률 개선 효과
전류 감소 → 전압강하↓, 손실↓, 설비 용량↓
한전 기준 역률: 95% 이상 (미달 시 전기요금 할증)
💡 역률 개선 위치
①개별 보상: 각 부하(모터) 단자에 직접 콘덴서 설치 — 가장 효율적
②군 보상: 분전반에 묶어서 설치 — 시공 편리
③일괄 보상: 수전설비에서 한 번에 — 설비비 적음, 효율 낮음
시험 포인트
수용률
최대수요 / 설비용량 × 100 [%]
≤ 100%
부등률
각 최대수요 합 / 합성최대수요 ≥ 1
≥ 1 — 클수록 동시성 낮음
콘덴서 용량
Qc = P(tanθ₁ − tanθ₂) [kvar]
역률 개선 계산 필수 공식
단선결선도 순서
ASS→LA·PF→MOF→VCB→TR→MDB
수전점에서 저압 분전반까지
🎯 시험 포인트
①수용률 ≤ 100%, 부등률 ≥ 1 — 부등호 방향 반드시 암기
②변압기 용량: 설비용량 × 수용률 / 부등률 / 역률 [kVA]
③역률 개선 콘덴서: Qc = P(tanθ₁-tanθ₂) — 계산 출제 포인트
④한전 기준 역률 95% 미달 시 요금 할증 (초과 시 할인)
⑤UPS: 순간절체(0초), 자가발전기: 10초 이내 절체
📝 대표 기출문제
①[기출유형] 설비용량 500kW, 수용률 60%, 부등률 1.1, 역률 0.9일 때 변압기 용량[kVA]은? (답: 500×0.6/(1.1×0.9) ≒ 303 kVA → 표준 300kVA 선정)
②[기출유형] 유효전력 200kW, 역률 0.75→0.95 개선 시 필요 콘덴서 용량[kvar]은? (답: Qc = 200×(tan(cos⁻¹0.75) − tan(cos⁻¹0.95)) ≒ 200×(0.882−0.329) = 110.6 kvar)
③[기출유형] 수전설비 단선결선도의 기기 순서를 쓰시오. (답: ASS→LA·PF→MOF→VCB→TR→MDB)