원전에서 사용되는 계측제어계통 기기들의 국산화를 위하여 수행중인 KNICS 사업의 개발내용을 요약하였다. 본 연구개발은 계측제어계통 구성의 근간이 되는 핵심 기기를 PLC와 DCS로 선정하여 국산화하고, 이를 기반으로 원전에서 요구되는 각종 보호계통, 제어계통 및 감시계통 캐비닛을 개발한다. 원전 적용시 필수적으로 거쳐야 하는 인허가 획득을 위하여 개발요건 수립에서부터 기기검증에 이르기까지 체계적인 계획하에 개발을 추진중에 있으며, 개발결과는 국내 후속원전 건설 및 기존 원전의 기기교체 시 사용가능할 것으로 기대한다.
자가디젤발전기를 운전하고 있는 산업체 전력계통에서 전력공급의 신뢰성을 높이기 위해 전력치사와의 연계선 분리에 따른 수급 불균형과 전력회사 계통 동요로 인한 계통 불안정 상태에 대처하기 위한 부하차단 및 계통분리 안정화 시스템을 고속동작이 보장되는 PLC로 구축하여 현장에 적용한 연구 사례이다.
전력계통이 시장환경이 바뀌어감에 따라 기존의 독점체제하에서의 계통계획과는 달리 시장의 영향, 불확실성의 증가 등을 고려한 새로운 개념의 계통계획 기법이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 계통혼잡비용을 바탕으로 송전망 확충의 경제성을 평가하는 기법을 제안하고 이를 바탕으로 송전망 확충의 경세성을 평가하는 방식을 제안한다.
전력계통은 발전기, 변압기, 모선, 송배전선, 전동기급 정지부하 등으로 구성되어 전력의 발생에서 소비까지 행하고 있다. 그러나 이들 기기만으로는 안정한 운전을 할 수 없으며 인체의 신경계통과 마찬가지인 각종 제어, 측정장치 및 보호장치 등이 필요하다. 이중 특히 보호계전량는 전력계통이나 그 기기 등의 보호를 맡고 있는 기기이다. 특, 발전기, 변압기, 선로, 차단기 등에 절연파괴 등 고장이 생기던가 계통자체의 이상운전이 발생했을 때에는 즉시 그 고장부분을 계통에서 분리하여 고장, 이상이 파급되어 전력공급지장에 이르는 것을 방지하며 또 부득이한 경우에도 공급지장을 최소한으로 억제하고 기기, 시설의 손상을 최소한으로 하는 것이 보호계전기의 기본적인 기능이다.
전력계통의 주파수변동은 공급력과 수요의 불평형에 의하여 발생되는것으로 이것은 상시 일정속도를 요구하는 제사, 제지, 정밀공업등에 크게 영향을 끼치고 일반 회전부하에서도 효율을 저하시킨다. 한편 사고등으로 인한 주파수의 이상저하는 전력계통의 안정도를 저하시키며 특히 기력발전기의 탈락을 수반할 경우 사고의 파급이 확대되는 경우가 있게 됨으로 이러한 경우가 극력 적을것이 요망된다. 따라서 공급측은 평상시는 시시각각으로 변동하는 수요에 적응해서 공급력을 조정하고 대전원 탈락으로 공급력에 대폭 부족이 발생하는 이상시는 계통주파수를 한도치 이상으로 하여 계통의 안정을 유지하여야 한다. 본 고에서는 전력주파수특성의 개요만을 간단히 설명하고 1968년말 부터 시행한 주파수 특성시험 방법과 그 결과치를 보고코져 한다.
전력용 콘덴서는 무효전력을 보상하여 역률을 개선하기 위해 전력계통에 없어서는 안 될 기기이다. 콘덴서는 본래 절연신뢰성이 높은 기기인데, 고조파 발생부하로 싸이리스터 응용기기가 광범위하고 다양하게 사용됨에 따라 콘덴서 설치와 운용을 잘못하면 전력계통에 과대한 고조파 왜곡을 발생시켜, 다른 기기에 영향을 줄 뿐 아니라, 콘덴서 자체도 성능열화 또는 과열손상을 초래한다. 따라서 고조파 발생원을 갖는 계통에서는 콘덴서 설치.운용에 있어서 충분한 검토가 필요하다. 본론의 구성은 전력계통에서 이해하기 어려운 고조파 관련 기술을 학습한 후, 무효전력제어와 역률 개선 기술을 해설하고자 한다.
전력용 콘덴서는 무효전력을 보상하여 역률을 개선하기 위해 전력계통에 없어서는 안 될 기기이다. 콘덴서는 본래 절연신뢰성이 높은 기기인데, 고조파 발생부하로 싸이리스터 응용기기가 광범위하고 다양하게 사용됨에 따라 콘덴서 설치와 운용을 잘못하면 전력계통에 과대한 고조파 왜곡을 발생시켜, 다른 기기에 영향을 줄 뿐 아니라, 콘덴서 자체도 성능열화 또는 과열손상을 초래한다. 따라서 고조파 발생원을 갖는 계통에서는 콘덴서 설치·운용에 있어서 충분한 검토가 필요하다. 본론의 구성은 전력계통에서 이해하기 어려운 고조파 관련 기술을 학습한 후, 무효전력제어와 역률 개선 기술을 해설하고자 한다.
22KV 음성계통 부하는 괴산발전소에서 발전기 출력 2600KW(1300KW gen2대)로 공급되고 그 잉여전력이 음성 s/s 주변압기를 통하여 66KV 계통에 공급되는 경우와 발전기 출력 감소(양수기 및 운휴시)는 66KV측에서 공급받는 경우가 있다. 전자의 경우 22KV 계통에 횡류(cross current)가 흘러서 전력손실이 많아지므로 이를 개선하고저 음성 및 증평변압소에 전력용 condenser설치를 하였고 또 주변압기 tap조정으로 다소 방지했으나 아직도 계통에 횡류가 흐르고 있으므로 이를 측정하고 그 대책을 강구코저 한다.
본 논문에서는 배전계통의 정상상태 운용 목적중 하나인 부하의 균등 배분에 관하여 연구하였다. 배전계통의 재구성이라 함은 위의 목적식에 따라 시스템 내에 존재하는 개폐기의 On/Off 상태를 변경하여 구성을 바꾸는 것이다. 이를 통하여 해당 전력계통의 부하가 평준화 되는 것을 보이도록 한다. 또한, 부하의 균등 배분이라는 목적으로 계통을 재구성한 결과와 손실의 최소화를 목적으로 재구성한 결과를 비교하여 보다 효율적인 방법을 제안하고, 그 해가 지역해에 빠지지 않고, 좀 더 빠른 시간에 최적해에 도달할 수 있는 방안을 구현하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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