110kV 변전소 전원측 버스 연결 구조의 발전

초기 110kV 변전소는 전력 공급 측에서 "내부 버스 연결" 구성을 주로 채택하였으며, 전력 소스는 일반적으로 "내부 브릿지 연결" 방법을 사용하였다. 이는 특정 220kV 변전소에서 "동일 방향 양방향 전원" 배치를 통해 110kV 버스를 다른 변압기로부터 공급하는 경우에 종종 관찰되었다. 이 구성은 두 개의 변압기를 포함했으며, 10kV 측에서는 단일 버스바와 분할 연결을 사용하였다.

이 구조의 장점은 배선이 간단하고, 운용이 편리하며, 자동 전환 스위칭이 직관적이었고, 두 변압기에 대해 전력 측에서 세 개의 스위치만 필요했다는 점이다. 또한, 전력 측 버스바는 별도의 보호가 필요하지 않았으며, 변압기 차동 보호 영역 내에 포함되어 있었고, 전체 투자가 낮았다. 그러나 한계도 있었다: 각 버스바는 하나의 변압기만 수용할 수 있어 10kV 부하 용량의 성장이 제한되었으며, 한 변압기가 작동 중일 때 변전소의 절반은 전력을 차단해야 했다. 만약 다른 절반이 장비 고장으로 인해 문제가 발생하면 변전소 전체가 정전될 위험이 있었다.

변전소 용량을 향상시키고 공급 신뢰성을 개선하기 위해 중간 단계의 솔루션으로 110kV 변전소는 "확장된 내부 버스 연결" 방법을 채택하였으며, 전력 측에서는 주로 "확장된 브릿지 연결"을 사용하였다. 이 구성은 세 개의 변압기를 포함하였으며, 전력은 동일 방향 양방향 110kV 버스를 통해 단일 220kV 변전소로부터 두 개의 "측면 버스바"로 공급되었고, 다른 방향 단일 전원 공급을 통해 다른 220kV 변전소로부터 하나의 "중앙 버스바"로 공급되었다.

10kV 측에서는 계속해서 단일 분할 버스바를 사용하였으며, 이상적으로는 중앙 변압기의 10kV 출력을 A 및 B 섹션으로 분할하였다. 이러한 접근 방식은 10kV 출구 회로 수를 증가시키고, 중앙 변압기가 고장 날 경우 다른 두 변압기로 부하를 재분배할 수 있게 하였다. 그러나 이는 운용과 자동 스위칭의 복잡성을 증가시키고, 투자를 더 많이 필요로 하였다.

도시 확장, 땅의 부족, 그리고 전력 수요의 급증에 따라 변전소 용량과 신뢰성을 더욱 향상시키는 필요성이 생겼다. 현재 110kV 변전소 설계는 전력 측에서 단일 분할 버스바를 사용하여 네 개의 변압기를 연결한다. 각 변압기는 별도의 버스에 연결되며, 두 중앙 변압기는 상류 전원에 교차 연결된다. 10kV 측에서는 A/B 분할 구성을 사용하여 네 개의 변압기로 공급되는 8개 섹션의 "링 연결"을 형성한다.

이러한 설계는 10kV 출구 회로 수를 증가시키고 공급 신뢰성을 향상시킨다. 두 중앙 변압기가 상류 전원에 교차 연결됨으로써, 하나의 110kV 버스바가 전력을 차단하더라도 8개 섹션의 10kV 버스바에 지속적인 전력 공급이 가능하다. 단점으로는 110kV 버스바에 대한 전용 보호가 필요하고, 초기 투자가 높으며, 운용 복잡성이 증가한다는 점이 있다.