◇ 수전설비 변압기 용량 선정 ◇

Substation ~ 8 ◇ 수전설비 변압기 용량 선정 ◇   수전설비에 있어 가장 중요한 것은 변압기일 것입니다. 부하설비에 비해 변압기 용량이 적다면 공장 가동이 어려울 것이고 부하용량에 비해 변압기용량이 커진다면 이 또한 경제적 손실이 클 것입니다.   변압기 용량을 선정 할 때는 대개 수용율을 60%에 맞추게 됩니다. 예를 들자면 A+B+C+D 부하 합계가 100KVA라고 가정하면 총부하(최대수용전력)는 (100KVA * 0.6) = 60KVA 가 되며   변압기용량=총부하(최대수용전력) * 부하율(80%)를 적용하면 60KVA * 0.8 = 48KVA가 됩니다.   그러나 이는 일반적인 계산에 불과한 것이기 때문에 현장 적용에는 다소 무리가 따릅니다. 무엇이든 100%라는 것은 여유가 없기 때문에 기기에 무리가 따를 것이고 이를 피하기 위해서는 어느정도 여유도 있어야 합니다.   즉 1Ton 트럭에 짐을 얼마를 싣고 다니는가에 따라 고장이나 수명이 달라 질 것입니다. 변압기 역시 이와 다르지 않기에 용량 선정시 여러조건을 감안 할 수 밖에 없습니다.   어떤 현장은 최대 Peak가 절반에도 못미치는 경우도 많습니다. 이것은 여유가 아니라 경제적 손실로 이어지게 되고 특히 아파트 가 그런 경우가 많습니다. 아파트는 설계시 세대당 KW로 환산 하기 때문에 오차가 클수 밖에 없습니다. (여유분도 세대당으로 계산 되기 때문에 큰 오차 발생)   만약에 공장을 이런식으로 부하계산을 하게 되면 간이 수전으로도 충분한 것을 정식수전으로 받게 되어 엄청난 공사비가 발생되고 유지관리에 어려움이 생깁니다.   그렇다고 일방적인 공식에 따라 변압기 용량을 선정하게 되면 준공과 동시에 곧 바로 증설하는 문제가 생기기도 합니다.   변압기 용량 선정시 공식에 따르 되 부하특성을 감안 하여야 합니다.   3년전의 일입니다. 수전설비 500KVA 공장 이었는데요. 1년 최대 PEAK가 350KW대로 변압기용량 대비 60~70% 였는데 고주파 장비 조작회로에 문제가 생겨 발전기를 임대해서 사용하고 있었습니다. (수전설비 변압기용량은 충분한 상태임.) ▲당시 발전기 565KW   당시 발전기 하루 유류대가 약 100만원으로 회사에서는 엄청난 손실이 발생하고 있어 원인을 의뢰하게 되어 현장을 방문하게되었습니다.   공장 부하를 조사한 결과 특별한 것은 없었고 순간 최대부하로 인한 원인도 아니었습니다.   원인은 이렇게 판단 했습니다. 이 공장에는 대형 구조물 제작을 주로 하다가 보니 크레인을 많이 사용하고 있었는데 촌동(순간 on _Off) 작업이 잦다 보니 순간 전압 변동으로 인하 전압 drop으로 조작회로가 해제 되어버리는 것으로 판단하고 부하율은 충분하지만 변압기용량 증설을 권 했습니다.   회사측에서 변압기만 증설만 하면 확실히 해소 되는가 되 묻기에 그렇다라고 답했고 공사를 하게 되었습니다. ▲ 변압기 500kva→950kva로 증설 ▲ 저압 ACB반 신설(좌)   변압기 교체 후 문제점은 완전 해소 되었습니다.   기설 변압기의 용량은 충분하였지만 순간 촌동 부하에 견디기에는 무리가 있었다는 게  그 원인이 증명된 것입니다.   쉽게 설명하자면 깊은 물은 바람에 쉬이 출렁거리지 않습니다만 작은 그릇에 물은 평상시에는 가만히 있다가도 조금만 흔들려도 물이 넘치는 것과 같은 이치 이지요.   크레인에 중량물이 없다면 문제가 되지 않겠지만 수 십톤의 중량물이 매달린 상태에서 촌동 운전을 하게 되면 전압은 파도처럼 출렁이게되는데 이를 Hunting이라고 합니다. 삼상 부하는 그런데로 견딜지 몰라도 단상은 순간 전압이 200V대 이하로 Down 이 되면서 문제가 생기는 것입니다. 저압에서 저압으로(440/380V  or 380V/220V   강압 변압기)  변성 하는  변압기를 사용하는 현장에서 특히 심합니다.   그러므로 변압기 선정시에는 여러조건을 고려해야 합니다. 대체적으로 살펴보면,   ① 단일 부하로 용량이 큰 것에 대한 특성 고려. ② 회전체(기동부하)가 큰 부하(impeller 부하로 배풍기등) ③ 저항 부하인가? 유도성(용량성) 부하인가? ④ 단기내 증설은 없는가? ⑤ 단상 용접기인 경우 부하율 선정 Data(용량 및 댓수) 특히 주 변압기에서 가까운 촌동부하 등등..   여러가지를 조합 하여 변압기 용량을 산출 하여야 하고 용량 값이 산출 되면 그 산출 값에 최소한 120%로 선정 하시길 권합니다. 요즘은 변압기 용량도 10KVA단위로 제작이 됩니다. 즉 약식 수전의 최대 변압기용량은 990KVA까지 가능하고 꼼수를 부리면 최대 995KVA 까지도 할 수 있습니다.(합법적임)   1년내 부하 증설이 계획이 있다면 미리 감안하여 공사하는 게 유리하고 현장 공사를 하면서 가장 많이 듣는 소리가 판넬을 왜 이렇게 크게만들어 왔는가 하는 소리인데요 심할 경우 공사비를 부풀린 것으로 의심 하기도 합니다.   하지만 반년 후에 가 보면 그것도 꽉 차 있습니다. 도리어 측면에 추가로 설치한 곳도 부지기 수 입니다.   수용가는 생각이 짧습니다. 공사업자가 양심적으로 안목을 넓혀 일을 해야 합니다.   공사 수주에만 급급하여 견적을 넣고 저질공사를 하게 되면 바보라도 시간이 지나면 그 결과는 다 나오게 됩니다.   이젠 세월이 바뀌었습니다. 사전에 이러한 경우를 수용가에 알려 인식하게 하고 업자가 제대로 공사를 하여야 합니다.   돈 벌이도 중요 하겠지만 자신의 명예는 더욱 소중 하기에 그 명예를 중히 여기다 보면 또 다시 일을 물어다 주는 흥부의 제비가 될지도 모를 일입니다. ㅎㅎㅎ ▲ 현장_ACB 반 내부사진   ▲ 당시 현장_수전설비 950KVA 변압기는 100% 초과 부하도 어느 정도 견딜 수는 있습니다만 사람과 마찬가지로 무리하면 생명이 단축 되듯 사고가 발생 하여도 무부하 일때 야간에 사고가 납니다. 하루 종일 잘 지내던 사람이 한 밤중에 응급실에 실려 가는 것과 같은 이치입니다. 스트레스가 쌓이고 쌓여 마침내 폭발 하는 것이지요. 마구 홀대하면 말 못하는 변압기는 행동으로 보여 주기 때문에 적절한 보호 장치를 이중 삼중으로 해 두어야 후환이 따르지 않습니다. 도움이 되길 바랍니다. ( 글 : 무 루 )

來者님! 부디 살펴가는 인생길 되십시오.