7. 표준 전압 및 공칭 전압, 경제적인 전압값의 선정

1. 송배전 계통의 구성

1.4 송전 전압

1.4.2 표준 전압 및 공칭 전압

 

 

송전 전압이 높을 때 얻는 경제적인 이점

 

(1) 건설비

① 전선의 굵기가 가늘어도 된다. 즉, 전선의 비용은 낮아진다.

② 절연 내력을 높여야 하기 때문에 애자 및 각종 기기의 가격은 비싸진다.

③ 지지물에 대해서는 전선 상호 간의 거리를 크게 하여야 하므로 더 높고 큰 철탑이 소요되기 때문에 지지물의 가격은 비싸진다.

 

(2) 운전유지비

① 전력 손실(I²R)은 전압의 제곱에 반비례해서 감소한다.

② 기타의 운전 유지비는 전압과 더불어 증가한다.

 

 

경제적인 전압값의 선정

 

 각종의 전압에 대해서는 이와 같은 각 항목에 대하여 구체적으로 계산을 해서 연간의 총지출이 최소로 되는 가장 경제적인 전압을 선정하게 되는데 그림 1.11은 이들의 관계를 나타낸 것이다.

 

그림 1.11 경제적인 전압값의 선정

 

Alfred Still은 경제적인 전압의 산정식으로서 다음과 같은 실험식을 제안한 바 있다.

이 식은 중거리 송전 선로에 대해서 개략적인 값을 얻는 데 편리한 것으로 평가되고 있다.

 

 

표준 전압의 필요성

 

 이상으로 일정한 전력을 일정한 거리에 전송할 경우 가장 경제적인 전압값이 존재한다. 그러나 경제적인 전압값을 각각의 경우에 맞추어 따로 선정하면 송전 선로에 사용되는 설비는 각 구간의 전압에 맞추지 않으면 안 된다. 전압의 종류가 많아지면 많아질수록 이들 설비의 종류도 전압의 종류 수만큼 많아져서 호환성이 결여될 뿐만 아니라 제작비도 비싸지고 예비품 수도 늘어나 전체적으로 비경제적으로 된다. 또, 임의의 전압으로 하면 다른 전선로와 병렬해서 전력의 융통을 기할 수 없게 될 것이다. 이 같은 불편이나 결점을 없애기 위해서 송전 전압을 몇 개의 적당한 전압으로 통일하면 기기, 애자, 지지물 등을 규격화해서 제작할 수 있고 다른 송배전 선로와의 연결도 용이하게 되어 전반적으로 볼 때 경제적으로 될 것이다. 이 때문에 송배전 계통의 전압을 표준화해서 정한 것이 표준 전압이다.

 

 우리나라에서 사용하고 있는 표준 전압에는 공칭전압(Normal Voltage)과 최고 전압이 있다. 전자로는 전선로를 대표하는 선간전압을 말하고 이 전압으로써 그 계통의 송전 전압을 나타낸다. 후자는 그 전선로에 통상 발생하는 최고의 선간 전압으로서 염해 대책, 1선 지락 고장 시 등 내부 이상전압, 코로나 장해, 정정 유도 등을 고려할 때의 표준이 되는 전압이다.

 

 표 1.4는 현재 우리나라에서 채택하고 있는 표준 전압을 나타낸 것이다.

 일반 적으로는 공칭 전압의 1/1.1배을 기준 전압, 또 기준 전압의 1.15배를 최고 전압으로 정하고 있다.

 

 

               표 1.4 우리나라의 표준 전압

공칭 전압 [kV]	최고 전압 [kV]
3.3/5.7 Y	3.4/5.9 Y
6.6/11.4 Y	6.9/11.9 Y
13.2/22.9 Y	13.7/23.8 Y
22/38 Y	23/40 Y
66	69
154	170
345	362
765	800