수전설비

Power Receiving Equipment

수전설비는 배전 고압을 건물로 받아 변압기 앞까지 이어 주는 관문 설비예요. 수용률·부등률·부하율로 설비용량을 정하고, 단선결선도 기기 순서가 시험 단골이에요. 예비전원·책임분계점 개념도 함께 잡혀요. 수용률을 바꿔 변압기 용량 감각이 어떻게 달라지는지 살펴봐요.

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

🔑 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

수용률60%

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

P_TR = 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

Q_C = 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)