배전전압 선정

배전전압이란

배전전압은 수용가에 공급하는 공칭 전압이다.

부하 용량과 공급 거리, 설비 여건을 보고 적정 값을 고른다.

전압이 높을수록 전류가 준다

전력 P = √3VIcosθ에서 같은 전력이면 전압이 높을수록 전류가 작아진다.

전류가 줄면 전압강하와 동손이 함께 줄어든다.

그래서 장거리 대용량일수록 높은 전압이 유리하다. 다만 절연 비용과 보호장치 비용이 커진다.

계산 예: 같은 전력, 다른 전압

300kW, 역률 0.9인 부하를 6.6kV와 380V로 공급하는 경우를 비교한다.

선로 전류는 6.6kV에서 약 29.2A, 380V에서 약 506.6A다.

전류 비율은 약 17배이므로 손실은 약 300배 차이가 난다.

결과적으로 고전압 배전이 손실 측면에서 유리하다.

전압 결정 절차

전압 등급은 다섯 단계 절차로 정한다.

먼저 부하 용량을 구하고 수용률과 부등률을 적용해 최대 수요 전력을 정한다.

이어서 방식을 고르고 손실과 전압강하율을 허용 범위와 비교한다. 넘으면 다시 검토한다.

마지막으로 보호 협조와 증설 여지를 반영해 전압 등급을 확정한다.

건축물 적용과 강압 방식

건축물에서는 수전 방식에 따라 직강압과 2단계 강압 중 하나를 고른다.

중소형 건축물은 수전 전압을 직접 강압하는 방식이 기본이다.

대형 건축물은 특고압에서 고압을 거쳐 저압으로 2단계 강압한다.

변압기는 저손실형을 쓰며 부하에 맞춰 복수 대수로 나눠 운전할 수 있다.

정리

앞 문제의 답은 직강압 방식이다. 중소형 건축물은 수전 전압을 직접 강압한다.

배전전압은 부하 규모, 전력 손실, 전압강하, 설비 비용을 함께 보고 정한다.

채점에서는 결정 요소를 부하 규모, 손실과 전압강하, 설비 비용과 안전으로 나눠 쓰는지 본다.

장래 부하 증가를 반영해 여유를 두는 것이 전압 선정의 핵심이다.