변전소 스위칭 스테이션 및 배전실의 차이점은 무엇인가요

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필드: 변압기 분석

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변전소 스위칭 스테이션 및 배전실의 차이점은 무엇인가요?

변전소는 전력 시스템에서 전압 수준을 변환하고 전기를 수신하고 분배하며 전력 흐름의 방향을 제어하고 전압을 조정하는 전력 시설입니다. 변압기를 통해 다양한 전압 수준의 전력망을 상호 연결합니다. 특정 응용 프로그램에서는 해저 전력 케이블이나 장거리 송전과 같이 고전압 직류(HVDC) 송전을 사용하기도 합니다. HVDC는 교류 송전에 내재된 용량성 반응 손실을 극복하고 에너지 절약의 이점을 제공합니다.

변전소는 주로 고전압을 중간 전압으로 또는 고전압을 약간 낮은 고전압으로 변환합니다. 상대적으로 넓은 면적을 차지하며, 땅의 요구 사항은 전압 수준과 용량에 따라 다릅니다. 따라서 일부 사람들은 이를 "변압기 설비"라고 부르기도 합니다.

기능:
변전소는 발전소와 최종 사용자 사이의 중간 시설 역할을 합니다. 발전소는 종종 도시나 공장에서 멀리 위치해 있으며, 발전소에서 생성되는 전압은 상대적으로 낮습니다. 이로 인해 전송선에서 큰 전류가 발생하여 조울의 법칙에 따라 많은 열 손실이 생깁니다. 이는 선로를 손상시키고 전기에너지를 열로 변환하는 것은 큰 비효율성을 나타냅니다. 따라서 변전소는 발전소에서 전압을 상승시켜 효율적인 장거리 전송을 위해 도시와 산업 지역으로 전송합니다. 도착한 후, 현지 변전소는 전압을 필요한 수준으로 낮추어 배전망을 통해 일상 사용에 필요한 표준 220 V를 제공합니다.

위치:
경제적 관점에서 보면, 변전소는 부하 중심에 가깝게 위치해야 합니다. 운영 관점에서 보면, 생산 활동이나 시설 내부의 운송에 방해되지 않아야 하며, 장비 배달에 편리하게 접근할 수 있어야 합니다. 안전상의 이유로, 변전소는 가연성 또는 폭발성이 있는 지역을 피해야 합니다. 일반적으로 변전소는 현장의 상풍쪽에 위치해야 하며, 먼지와 섬유가 축적되기 쉬운 지역을 피하고, 인구 밀집 지역에는 배치되어서는 안 됩니다. 변전소의 위치 선정 및 건설은 화재 억제, 부식 저항, 오염 제어, 방수, 비와 눈 보호, 지진 저항, 작은 동물 침입 방지를 고려해야 합니다.

배전 변전소
정의:
배전 변전소는 또한 전압 수준을 변경하는 시설입니다. 전력 시스템에서 전압과 전류가 변환되고 집중되며 분배되는 장소입니다. 전력 품질과 장비의 안전을 보장하기 위해 전압 조절, 전류 제어, 송전/배전선 및 주요 전기 장비의 보호가 여기에서 이루어집니다. 변전소는 적용에 따라 전력 배전 변전소와 견인 변전소(전기 철도 및 트램용)로 구분될 수 있습니다. 중국 국가 표준 GB50053-94 "10 kV 이하 변전소 설계 코드"에 따르면 변전소는 "10 kV 이하의 교류 전력을 변압기로 전압을 낮춰 전기 부하를 공급하는 시설"로 정의됩니다. 이 정의를 충족하는 모든 시설은 변전소로 간주됩니다.

기능:
변전소의 역할은 발전소로부터 전기를 수신하는 것입니다. 일반적으로 1-2 kV 이하의 전압으로 전기를 수신합니다. 이러한 낮은 전압으로 직접 장거리 전송하면 매우 높은 선로 전류가 발생하여 과도한 전력 손실과 낮은 전송 효율을 초래합니다. 따라서 변압기를 사용하여 전압을 수십 또는 수백 kV(거리와 전력 수요에 따라 달라짐)로 상승시켜 선로 전류를 줄입니다. 다양한 거리와 용량의 전력선을 통합된 그리드로 연결하고 전체 시스템의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 여러 변전소가 필요하여 서로 다른 전압 수준을 일치시키고 연결합니다. 마찬가지로, 고전압 전력이 목적지에 도달하면 10.5 kV, 6.3 kV 또는 400 V(즉, 380/220 V)와 같은 수준으로 낮춰 다양한 사용자의 요구를 충족해야 합니다. 따라서 실제적으로 많은 변전소가 필요합니다. 일반적으로 주 변전소는 주 변전소를 의미하며, 그 아래에 2차 변전소가 있습니다. 주 변전소는 고전압 스위칭 및 분배를 처리하지만 자체적으로 전압 변환은 수행하지 않습니다.

배전실 (또는 스위치 기어실)
정의:
배전실은 배전 변전소라고도 합니다. 국가 표준에 따르면 배전실은 "전기 회로를 개폐하고 전기를 분배하는데 사용되는 고전압 스위치 기어만 포함하는 시설이며, 버스바에 주 변압기가 없습니다."로 정의됩니다. 배전실은 35 kV 미만의 전압 수준에서 작동하며, 회로 차단기, 계측 변압기, 커패시터, 관련 보호 및 측정 장치 등의 장비를 보유하고 있습니다. 간단히 말해, 고전압 스위치 기어 캐비닛, 입출선 패널 등을 수용하는 건물이 배전실(또는 실)입니다. 더 큰 시설은 고전압 및 저전압 스위치 기어 캐비닛을 여러 개 포함하여 전압 변환과 전력 분배를 수행할 수 있습니다.

"변전소"와 "배전실"이라는 용어는 주거 단지나 상업 건물의 변전 및 배전실을 가리키는 경우가 많습니다. 배전실은 건물의 전력 공급 시스템의 중요한 구성 요소입니다. 전문 전기 기술자가 24시간 운영 모니터링을 제공합니다. 관리자 또는 부서 책임자의 승인 없이는 무단으로 입장할 수 없습니다. 운영자는 자격을 갖추고 장비, 운영 절차, 안전 프로토콜에 익숙해야 합니다. 볼트미터, 암미터, 전력 요인 미터의 읽음을 철저히 모니터링하고, 공기 회로 차단기가 과부하 상태에서 작동하지 않도록 해야 합니다. 배전실의 바닥과 장비 표면은 항상 깨끗하고 먼지가 없어야 합니다. 스위칭 작업은 당직자가 감독관과 함께 수행하며, 두 사람이 동시에 스위칭 작업을 수행해서는 안 되어 오류를 방지해야 합니다.

스위칭 스테이션 (또는 스위치 기어 스테이션)

정의:
스위칭 스테이션은 전압 변환을 수행하지 않고 스위칭 장비를 사용하여 전기 회로를 개폐하는 배전소를 의미합니다. 이는 전력 시스템에서 변전소보다 한 단계 아래에 위치하며, 고압 전력을 하나 또는 여러 주변 전력 소비자에게 분배하는 전력 시설입니다. 그 주요 특징은 입출력 선로의 전압이 동일하다는 점입니다. 지역 변전소도 스위칭 기능을 수행할 수 있지만, 스위칭 스테이션이 변전소와는 구분되어야 한다는 점을 명확히 알아두어야 합니다.

Distribution Room (or Switchgear Room).jpg

스위칭 스테이션은 또한 전력을 수령하고 분배하는 전력 공급 및 배전 시설로 정의됩니다. 고압 송전망에서는 일반적으로 "스위칭 스테이션"이나 "스위치 야드"라고 부릅니다. 중압 배전망에서는 스위칭 스테이션이 일반적으로 10 kV 전력을 수령하고 분배하는데 사용됩니다. 이러한 스테이션은 보통 두 개의 수입 피더와 여러 개의 출구 피더(일반적으로 4~6개)를 가지고 있습니다. 특정 요구 사항에 따라 수입 및 출구 선로에 회로 차단기나 부하 차단 스위치가 설치될 수 있습니다. 장비는 일반적으로 최대 10 kV의 전압 수준에서 야외 작동을 위해 설계된 전체 금속으로 둘러싸인 스위치 기어 어셈블리입니다. 일반적인 스위칭 스테이션의 전송 용량은 약 8,000 kW이며, 지역 내의 변전실이나 배전실에 중압 전력을 공급합니다.

기능: