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배전 시스템
배전 시스템은 고압 송전선로에서 가정, 기업, 산업 등 최종 사용자에게 전기를 전달하는 전력 시스템의 중요한 부분입니다. 수용가에서 사용하기 위해 낮은 전압 레벨에서 작동하며 소비자에게 효율적이고 안정적으로 전기를 공급하기 위한 다양한 구성 요소와 방법을 포함합니다. 이번 시간에는 배전계통의 구성, 방식, 전력공급, 특성 등에 대하여 알아보도록 합시다.
배전 시스템 구성
배전선로는 급전선(feeder), 간선(main line), 분기선(branch line), 궤전점 등으로 구성됩니다. 급전선은 변전소 또는 발전소에서 저압으로 변성되어 간선까지 이르는 선로로 부하가 접속되어 있지 않습니다. 간선은 급전선으로부터 공급받은 전력을 수용가의 부하로 배분되기 전의 분기선들이 모여져 있는 곳입니다. 분기선은 간선으로부터 분기하여 가지 형태로 전력을 공급하는 부분입니다. 궤전점은 급전선과 간선의 접속점입니다.
배전방식
수용가에 어떠한 방식으로 전력을 공급하느냐에 따라 다양한 방법의 배전방식이 나누어집니다. 가지식 배전 시스템(tree system)에서는 전력이 변전소에서 소비자까지 한 방향으로 흐르는 방식입니다. 간단하고 비용 효율적인 설계이지만 장애 발생 시 중복성과 안정성이 부족하고 전압강하와 정전 범위가 크기 때문에 공급신뢰도가 낮습니다. 환상식 배전 시스템(loop system)은 폐쇄 루프 네트워크를 통해 양방향으로 전력을 공급합니다. 양방향 공급방식이기 때문에 전류 통로에 대한 융통성이 있고, 전압강하 및 전력손실이 경감되는 등 공급 신뢰도가 향상하는 효과가 있습니다. 하지만 설비가 복잡하기 때문에 부하 증설이 어렵다는 단점이 있습니다. 뱅킹 배전방식(banking system)은 동일한 간선에 2대 이상의 변압기를 병렬 접속하여 부하의 융통성을 높인 방식입니다. 환상식과 같이 전압강하 및 전력손실이 경감되어 공급신뢰도가 향상되고 플리커 현상이 감소하는 효과가 있지만 임의의 변압기에서 고장이 발생하였을 때 병렬운전중인 정상적인 변압기도 고장이 확대될 수 있는 '캐스케이딩' 현상이 발생할 수 있는 단점이 있습니다. 네트워크 배전 시스템(network system)은 '망상식 배전방식'으로도 불리며 상호 연결된 경로를 통해 흐르며 메시형 네트워크를 형성합니다. 높은 중복성과 안정성을 제공하여 무정전 전력공급이 가능하기 때문에 공급 신뢰도가 가장 좋은 방식입니다. 하지만 설비비가 비싸고 인축의 접촉사고 위험이 높은 단점이 있습니다.
이번 시간에는 배전 시스템의 구성과 방식에 대하여 알아보았습니다. 배전 시스템은 고전압 송전망과 최종 사용자 사이의 중요한 연결 고리이며 소비자의 문 앞까지 효율적이고 안정적이며 안전한 전기 공급을 보장하는 다양한 구성 요소, 방법 및 기술이 포함됨을 알 수 있었습니다.