전기공학에 대해 이해하기

개폐기(Switch)의 이해 개폐기(Switch)는 전력 시스템에서 전류를 차단하거나 흐름을 제어하는 장치로서, 주로 부하 전류를 개폐할 수 있으며 고장 전류를 차단하는 기능은 제한적이다. 즉, 개폐기는 송전선로나 배전선으로, 변압기 등의 전력 장치의 정상 운전 중 전류를 안전하게 차단하거나 연결하는 역할을 담당한다. 개폐기의 종류는 사용되는 소호(Arc Quenching) 방식, 절연 매체, 설치 환경 등에 따라 다양하게 구분되며, 각기 장단점을 가지고 있다. 대표적인 개폐기 유형은 다음과 같다. 유입개폐기 (Oil Switch) 유입개폐기는 절연유(Transformer Oil)를 아크 소호 매체로 사용하는 개폐기이다. 개폐 시 발생하는 아크를 절연유 속에서 소화함으로써 안전하게 전류를 차단한다..

피뢰기 주요용어에 대한 설명전력 시스템의 피뢰기는 안전성과 안정성은 현대 산업 사회에서 매우 중요한 설명 요소 중 하나이다. 특히 전력망은 다양한 외부 요인, 예를 들어 낙뢰, 전력 개폐 서지, 고조파 등으로 인해 순간적인 과전압이 발생할 수 있으며, 이러한 과전압은 변압기, 차단기, 전력 케이블과 같은 주요 설비에 심각한 손상을 초래할 수 있다. 따라서 전력 설비를 보호하고 전력 공급의 연속성을 유지하기 위해서는 적절한 과전압 보호 장치의 설치가 필수적이다. 그중 피뢰기(Surge Arrester)는 전력 시스템에서 과전압을 신속하게 흡수하고 방전함으로써 설비를 보호하는 핵심 장치이다. 피뢰기는 단순히 전압을 차단하는 장치가 아니라, 시스템 전체의 안정성을 보장하고 설비 수명을 연장하며, 전력 공급..

전력퓨즈(Power Fuse)의 이해전력퓨즈(Power Fuse, 이하 PF)는 전력 계통에서 과전류로부터 설비를 보호하고 안정적인 전력 공급을 보장하는 핵심 보호 기기이다. 퓨즈는 전류가 일정 한계를 초과하면 내부의 퓨즈 원소가 끊기어 회로를 차단함으로써 설비를 손상으로부터 보호한다. PF는 변압기, 계전기, 차단기 등 다른 보호기기와 비교해도 소형이면서도 고속 차단이 가능하다는 장점을 가지고 있으며, 설치와 유지관리가 용이하다. 전력퓨즈의 종류 전력퓨즈는 작동 원리와 구조에 따라 크게 한류 퓨즈(Limiter Fuse)와 비 한류 퓨즈(Non-Limiter Fuse)고 구분된다.한류 퓨즈(Limiter Fuse)한류 퓨즈는 아크 저항을 높여 아크 전압을 크게 함으로써 단락 전류를 제한하는 방식..

전력 수요관리 제도(DSM)의 이해전력은 다른 상품과 달리 생산과 동시에 소비가 이루어지는 특수한 성격을 가진 에너지 자원이다. 즉, 전력은 대규모로 생산한 후 저장하기 어렵기 때문에 수요에 맞춰 실시간으로 공급이 이루어져야 한다. 이에 따라 발전설비는 항상 최대 부하(Peak Load)에 맞춰 충분한 전력을 공급할 수 있는 용량을 갖추어야 한다. 그러나 현실적으로 1일 중 극히 짧은 시간에만 발생하는 첨두부하(Peak Load)에 대응하기 위해 발전 용량을 무작정 늘리면 막대한 발전소 건설 비용이 필요하고, 그렇게 건설된 발전소들은 평상시 부하율이 낮아져 경제성이 떨어지는 문제가 발생한다.따라서 전력산업에서는 피크 부하를 효율적으로 관리하여 발전소 건설비용을 절감하고 기존 설비의 운전 효율을 높이는 방..

접지극의 시설 및 접지저항에 관한 상세 설명 전기 설비에서 접지극은 안전 확보와 장비 보호를 위해 필수적인 요소입니다. 접지극(Earth Electrode)은 전류를 안전하게 대지로 흘려보내는 역할을 하며, 그 설치와 관리에는 다양한 조건과 규정이 있습니다. 아래에서는 접지극의 종류, 접지저항, 매설 방법, 부식 고려 사항, 수도관 및 건축물 철골 활용 등 세부 사항을 자세히 설명합니다. 접지극의 종류 접지극은 설치 형태와 소재에 따라 여러 가지로 구분됩니다. 일반적으로 다음과 같은 형태가 사용됩니다.콘크리트에 매입된 기초 접지극건물의 기초 구조물에 직접 삽입되는 접지극으로, 건축물 자체의 철근콘크리트와 연결되어 안정적인 접지를 제공합니다.콘크리트 내부의 철근과 결합하여 있어 구조적 강도와 접지 ..

Hybrid 분산형 전원의 개념 분산형 전원(Distributed Generation, DG)은 기존의 대규모 집중형 발전소와 달리, 전력 소비 지역 주변에 소규모로 hybrid 분산 배치되는 발전 설비를 의미한다. 이러한 전원은 주로 지역 수요를 충족시키기 위해 설계되며, 송전 손실을 줄이고 전력 공급 안정성을 높이는 데 기여한다. 분산형 전원에는 태양광, 풍력 등 신재생에너지를 이용한 발전 설비와 함께, 집단 에너지 사업법에 따라 설치된 소규모 발전사업이 포함된다. 즉, 분산형 전원은 지역 기반의 친환경적 전력 생산을 가능하게 하면서, 기존 중앙집중형 전원과 보완적인 역할을 수행한다. Hybrid 분산형 전원의 정의 하이브리드(Hybrid) 분산형 전원은 분산형 전원의 출력 변동성을 안정화하기..

퓨란(Furan) 변압기 열화 진단 퓨란(Furan) 화학식(C4H4O)은 무색의 휘발성 유기화합물로, 변압기 내부 절연물의 주요 구성 성분인 셀룰로스(Cellulose) 가열과 열화 전기적 스트레스, 그리고 장기간의 사용에 의해 분해될 때 생성된다. 변압기 절연유 속에 녹아 존재하는 이러한 퓨란은 절연지(Press board 및 Paper) 열화의 직접적인 산물로 간주한다. 따라서 절연유 속의 퓨란 농도를 측정하면 절연지가 얼마나 열화되었는지, 즉 변압기 내부 절연 상태의 건전성을 간접적으로 파악할 수 있다. 다시 말해, 퓨란은 단순한 화학물질이 아니라 변압기 절연 상태를 보여주는 ‘지표 물질’ 역할을 하게 된다. Furan의 색상 변화를 이용한 열화 진단 원리기존에는 절연유에 녹아 있는 퓨란의 양..

네트워크 프로텍터의 기능 네트워크 프로텍터(Network Protector)는 전력계통에서 주로 스포츠 네트워크(Spot Network) 방식의 배전 계통에서 사용되는 핵심 보호장치다. 스포츠 네트워크는 여러 대의 변압기를 병렬로 연결하여 부하 측에 전원을 안정적으로 공급하는 구조로, 일반 배 전선로보다 신뢰성과 연속성이 매우 높은 배전 방식이다. 주로 병원, 대형 빌딩, 지하철, 금융센터 등 정전이 허용되지 않는 중요 시설에서 널리 적용된다.네트워크 프로텍터의 주된 역할은 전력의 역류 방지와 자동 재투입 기능을 수행하여 안정적인 전력 공급을 유지하는 것이다. 그러나 특수한 운전 조건이나 외부 요인으로 인해 오동작할 수 있으며, 이를 예방하기 위한 장치적·운영적 대책이 필요하다. 아래에서는 네트워크 프..

전력 케이블의 열화 진단 방법의 이해전력 케이블은 장기간 운용 과정에서 전기적, 열적, 기계적 요인에 의해 절연체가 점차 열화된다. 이러한 열화가 심해지면 절연 파괴, 지락 사고, 정전 등 심각한 전력 사고로 이어질 수 있기 때문에 정기적인 진단이 필수적이다. 케이블 열화 진단은 절연 성능을 정량적 또는 정상적으로 평가하여 교체 및 보수 시기를 예측하는 데 목적이 있다. 대표적인 진단 방법은 다음과 같이 구분된다. 충격 전압 시험 충격 전압 시험은 케이블이 번개와 같은 이상전압에 얼마나 견딜 수 있는지를 확인하는 방법이다. 일반적으로 1.2/50 μ s의 표준 충격 파형을 사용하며, 시험 시 피시험 기기의 절연내력 수준(BIL, Basic Insulation Level)에 해당하는 크기의 충격 전압을..

가변주파수 변압기(VFT: Variable Frequency Transformer)란 무엇인가? 전 세계적으로 가변주파수 변압기(VFT) 및 에너지 수요가 급격히 증가하고, 재생 가능 에너지의 비중이 높아짐에 따라 전력 시스템의 복잡성도 증가하고 있습니다. 이때 중요한 기술적 요구 중 하나는 서로 다른 주파수를 가지는 전력 계통을 어떻게 연결할 것인가? 입니다. 전통적인 전력 송전 방식에서는 두 전력 계통이 동일한 주파수를 가질 때 전력 흐름을 자연스럽게 관리할 수 있지만, 서로 다른 주파수의 두 계통을 연결하는 문제는 항상 큰 도전 과제였습니다. 이 문제를 해결하기 위한 기술 중 하나가 바로 가변주파수 변압기(VFT, Variable Frequency Transformer)입니다. VFT는 두 개의 ..