변전소: 전력 전송 허브 개요
변전소는 발전원에서 최종 사용자까지 전기 에너지를 전송하는 과정에서 중요한 중간 역할을 합니다. 변압기, 발전기, 전력 케이블 등 다양한 필수 구성 요소로 장착되어 있어 효율적인 전력 전송을 보장합니다. 변전소의 핵심 기능은 발전, 송전 및 배전입니다.
전기를 생산하는 변전소는 발전 변전소라고 불립니다. 반면에 송전 변전소는 장거리 전력을 중계하는 역할을 하며, 배전 변전소는 개별 부하에 전력을 공급하는 데 초점을 맞춥니다. 아래에서는 다양한 종류의 전기 변전소를 자세히 살펴보겠습니다.
변전소의 분류
변전소는 직무의 성격, 제공하는 서비스, 운영 전압 수준, 중요성, 설계 등 여러 가지 방법으로 분류될 수 있습니다.
직무의 성격에 따른 변전소 분류
증압 또는 주 변전소
증압 또는 주 변전소는 일반적으로 3.3 kV, 6.6 kV, 11 kV, 33 kV 범위의 상대적으로 낮은 전압을 생성합니다. 효율적인 장거리 전력 전송을 위해 이러한 전압은 증압 변압기를 통해 상승시킵니다. 이러한 변전소는 일반적으로 발전 변전소 근처에 위치하며, 전력 전송 계층 구조의 첫 단계로 작용합니다.
주 그리드 변전소
주 그리드 변전소는 초기 증압된 고전압을 수신합니다. 그들의 역할은 이러한 주 증압 전압을 더 관리하기 쉬운 수준으로 줄이는 것입니다. 주 그리드 변전소의 출력은 다음 단계의 전송을 위해 전압을 더 낮추는 2차 변전소의 입력으로 사용됩니다.
감압 또는 배전 변전소
감압 또는 배전 변전소는 부하 중심지 근처에 전략적으로 위치해 있습니다. 여기서 기본 배전 전압이 하위 전송을 위해 감소됩니다. 이들 변전소 내의 2차 배전 변압기는 서비스 라인을 통해 소비자에게 전력을 공급하여 지역 수준에서 전력 공급 과정을 완료합니다.
제공 서비스에 따른 변전소 분류
변압 변전소
변압 변전소는 전력망의 요구사항에 따라 하나의 전압 수준에서 다른 전압 수준으로 전기 전력을 전송하도록 설계된 변압기를 갖추고 있습니다. 이러한 유연성은 다양한 전압 표준으로 작동하는 서로 다른 전력 시스템 간의 원활한 통합을 가능하게 합니다.
스위칭 변전소
스위칭 변전소는 전압 수준을 방해하지 않고 전력선을 켜고 끄도록 특별히 설계되었습니다. 이러한 변전소는 일반적으로 송전선을 따라 위치하며, 전력 흐름의 재배치, 고장 섹션의 격리, 그리고 그리드 운영의 최적화를 가능하게 합니다.
변환 변전소
변환 변전소는 교류(AC) 전력을 직류(DC)로, 또는 그 반대로 변환하는 특수 시설입니다. 또한 특정 운영 요구 사항을 충족하기 위해 전기 전력의 주파수를 조정하여 높은 주파수를 낮은 주파수로, 또는 그 반대로 변환할 수도 있습니다.
운영 전압에 따른 변전소 분류
고전압 변전소(HV 변전소)
고전압 변전소는 11 kV부터 66 kV 범위에서 작동합니다. 이러한 변전소는 지역 내 전력 분배와 중간 전압 전력망의 다양한 부분을 연결하는 데 필수적입니다.
초고전압 변전소
초고전압 변전소는 132 kV부터 400 kV 범위의 전압을 처리합니다. 이러한 변전소는 대규모 전기 전력을 장거리로 전송하고 주요 발전원과 지역 그리드를 연결하는 데 중요한 역할을 합니다.
극고전압 변전소
극고전압 변전소는 400 kV 이상의 전압에서 작동합니다. 이러한 고용량 변전소는 매우 긴 거리를 포함하여 대규모 지리적 영역이나 다른 전력망 사이에서 대량의 전력을 전송하는 데 사용됩니다.
중요성에 따른 변전소 분류
그리드 변전소
그리드 변전소는 한 위치에서 다른 위치로 많은 양의 전기 전력을 전송하는 역할을 합니다. 이러한 변전소가 전력망에서 중요한 역할을 하므로, 그리드 변전소에서 발생하는 고장이나 중단은 전체 네트워크의 전력 공급 연속성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
도시 변전소
도시 변전소는 일반적으로 33 kV에서 11 kV로 전압을 낮추어 도시 지역 내 전력 분배를 용이하게 하는 역할을 합니다. 도시 변전소의 고장은 해당 도시 전체의 전력 중단을 초래할 수 있으므로, 지역 전력 공급에서 중요한 역할을 합니다.
설계에 따른 변전소 분류
실내형 변전소
실내형 변전소에서는 모든 전기 장비가 폐쇄된 건물 구조 내에 설치됩니다. 이러한 변전소는 일반적으로 11 kV 이하의 전압 수준에서 사용됩니다. 그러나 주변 공기가 먼지, 연기, 유해 가스로 오염된 환경에서는 장비를 악화된 환경 조건으로부터 보호하기 위해 전압 용량을 33 kV 또는 66 kV로 확장할 수 있습니다.
실외 변전소
실외 변전소는 두 가지 주요 카테고리로 나눌 수 있습니다:
폴 마운티드 변전소: 폴 마운티드 변전소는 주로 지역 전력 분배에 사용됩니다. 변압기의 용량에 따라 단일 튼튼한 폴, H-폴, 또는 4-폴 구조와 적절한 플랫폼이 사용됩니다. 25 kVA, 125 kVA, 125 kVA 이상의 용량을 가진 변압기를 이러한 구조에 설치할 수 있습니다.
기초 마운티드 변전소: 기초 마운티드 변전소는 일반적으로 33,000 볼트 이상의 높은 전압 등급의 변압기를 설치하기 위해 설계되었습니다. 이러한 변전소는 고전압 전력 작업에 필요한 무거운 대형 장비를 지원하기 위한 안정적이고 견고한 기반을 제공합니다.