
I. 문제점: 기존 변전소 개조의 어려움
노후된 변전소에서 전통적인 전자기식 전류변환기(CT)는 다음과 같은 여러 문제를 제기합니다:
- 높은 개조 비용: 일반 CT를 교체하려면 대규모 정전, 토목 공사, 보호 패널, 케이블 및 접지 시스템 업데이트가 필요하며, 이러한 비용이 50% 이상에 달합니다.
- 저조한 호환성: 새로운 장치는 릴레이, 계량기 등의 기존 2차 시스템과 인터페이스 불일치가 있어 추가 변환 장치가 필요합니다.
- 공간 제약: 노후된 변전소는 공간이 제한적입니다. 전통적인 CT는 크고 무거워서 설치가 어려울 수 있으며, 기초 확장을 요구할 수도 있습니다.
- 긴 운용 시간: 개조는 다중 시스템 통합 테스트를 필요로 하며, 짧은 정전 시간 내에 그리드 복구가 지연될 수 있습니다.
II. 솔루션: ECT(전자식 전류변환기) 경제적 개조
ECT 기술을 통해 "최소화된 개조 비용, 최대화된 기존 시스템과의 호환성"을 달성할 수 있습니다:
**▶ 핵심 경제적 이점: 종합 개조 비용의 상당한 감소**
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비용 항목
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전통적인 CT 개조
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ECT 개조 솔루션
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비용 절감
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장비 설치
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크레인/토목 작업/기초 강화
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직접 스텁 마운팅
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**↓ 40% 건설 비용**
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케이블링
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다중 구리 케이블 + 광범위한 배선
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광섬유 / 디지털 신호 라인
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**↓ 60% 케이블 비용**
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2차 장비 인터페이스 개조
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보호 패널 및 계량기 교체 필요
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기존 아날로그 출력과 호환
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**↓ 80% 2차 개조 비용**
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정전 기간
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≥7 일 (전체 변전소 정전)
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≤3 일 (부분 정전)
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**↓ 50% 정전 손실**
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**▶ 호환성 설계: 기존 인프라와의 원활한 통합**
- 하이브리드 인터페이스 출력:
ECT는 내장된 아날로그 출력 (4-20mA/0-5V) + 디지털 출력 (IEC 61850-9-2)를 제공하여 세 가지 시나리오와 호환됩니다:
- 기존 보호 장치: 기존 전류 입력 단자에 직접 연결합니다.
- 디지털 보호 시스템: 병합 유닛(MUs)을 통해 GOOSE 메시지를 전송합니다.
- 계량 시스템: 계량 샘플링을 위해 아날로그 신호를 동시에 출력합니다.
- 플러그 앤 플레이 설치:
- 크레인 필요 없음: ECT 무게 <15kg (전통적인 CT 약 150kg), 수동 설치 가능
- 콤팩트 사이즈: 직경 ≤200mm, 기존 CT 마운트 브래킷에 맞습니다.
- 유연한 로고스키 코일: 기존 일차 도체 주변에 감싸서 버스바 분해 없이 설치 가능합니다.
- 적응형 전원 공급 방안:
- 레이저 전원 공급: 절연체에 내장된 광섬유를 통해 에너지를 전달하여 별도의 전원 공급이 필요 없습니다.
- 버스바 전력 수확: 일차 전류를 사용하여 자기 공급, 수동 환경에 적합합니다.
III. 가치 실현: 빠른 개조 투자 회수
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개조 단계
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ECT 솔루션의 핵심 가치
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경제적 영향
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준공 및 시공
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일정 단축 70%
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정전 손실 ≥ ¥2백만 감소
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운용 및 유지보수
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플러그 앤 플레이, 기존 보호 장치에 대한 교정 없음
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운용 비용 **↓60%**
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운영 및 유지보수
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자속 포화 없음, 넓은 대역폭 측정 (0.1Hz~5kHz)
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유지보수 빈도 90% 감소
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장기 확장
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미리 설치된 디지털 인터페이스는 미래의 스마트 변전소 업그레이드를 지원합니다.
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2차 개조 투자 피함
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IV. 사례 연구: 110kV 구두 변전소 개조
- 원래 구성: 전자기식 CT (1985년 준공)
- 개조 솔루션:
기존 CT를 대체하기 위해 12개의 ECT(Class ±0.5S)를 설치했습니다. 출력 신호:
→ 4-20mA는 기존 릴레이 보호 장치에 입력됩니다.
→ IEC 61850-9-2LE는 새로 설치된 스마트 제어 캐비닛에 입력됩니다.
- 경제적 결과:
- 총 투자액 42% 감소 (주로 케이블, 토목, 운용 비용 절감).
- 정전 시간 원래 계획된 7일에서 2.5일로 줄였습니다.
- 호환성 검증: 기존 차동 보호 작동 시간은 15ms를 유지했으며, 트립 실패/오작동 없음.
V. 왜 ECT 경제적 개조를 선택해야 하는가?
- 비용 관리: 개조 예산 30%-50% 감소, ROI < 3년.
- 위험 완화: 기존 보호 논리를 유지하여 시스템 재구성 위험을 피합니다.
- 순조로운 진화: 오늘날의 아날로그 시스템과 호환되며, 내일의 디지털 그리드를 지원합니다.
- 긴급 교체: 고장난 CT 교체는 최소 48시간 내로 완료됩니다.