발전소 전기 시스템 개요

발전소에서 발전된 전기는 여러 단계를 거쳐 전력망(Grid)으로 전달되거나 발전소 자체에 필요한 전원으로 사용됩니다. 이번 글에서는 발전소 전기 시스템의 주요 구성 요소와 그 역할에 대해서 설명하고자 합니다.

전력 생산 및 전송 체계

1. 발전기 (Generator)

발전기는 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치입니다. 발전기의 회전자(Rotor)를 회전시켜 자기장을 변화시키고, 스테이터(Stator)에서 전기를 생성합니다. 이는 전력 발전의 핵심 부품입니다.

 

2. IPB (Isolated Phase Busduct)

IPB는 발전기와 GSUT 사이의 고압 전력을 안전하게 전달하는 장치입니다. 이 장치는 강도가 높고 절연성이 뛰어난 재료로 만들어져 고압 전력을 효과적으로 전달합니다.

 

3. GCB (Generator Circuit Breaker)

GCB는 발전기의 출력 회로를 차단하고 개폐하는 장치로, 발전기를 즉시 정지시키는 데 사용됩니다. 발전기의 고장이나 긴급 상황에 대응하기 위해 설계되어 있습니다.

 

4. GSUT (Generator Step-Up Transformer)

GSUT는 발전기에서 생성된 전압을 높은 전압으로 변환하여 전력 손실을 줄이고, 전력을 효과적으로 전송하기 위한 변압기입니다.

 

5. PT (Potential Transformer)

PT는 발전기의 전압을 측정하고 제어 시스템에 정보를 제공하는 변압기입니다. 이를 통해 발전기의 전압을 안전하게 제어합니다.

 

6. CT (Current Transformer) CT는 발전기에서 흐르는 전류를 측정하여 제어 시스템에 전달하는 변압기입니다. 이를 통해 전류를 정확하게 제어할 수 있습니다.

 

7. Surge Arrestor (서지 차단기)

Surge Arrestor는 발전기에서 발생할 수 있는 서지나 과전압을 차단하여 발전기와 연결된 장치들을 보호합니다.

 

8. Switch Yard

Switch Yard는 발전소에서 생성된 전력을 소비자에게 전송하는 중요한 부분입니다. 전기 에너지의 전압을 조절하고 전력을 전송하는 역할을 합니다. 여러 고전압 회로 차단기, 절연체, 변압기 등이 포함되어 있습니다.

소내 전원 공급

발전소 내에서 발전된 전력의 일부는 발전소 자체의 운영을 위해 사용됩니다. 이를 Unit Auxiliary Power라고 부릅니다.

발전소 내의 기기 운전, 조명, HVAC, 소방, 제어 시스템 등에 사용됩니다.

 

1. UAT (Unit Auxiliary Transformer)

UAT는 발전기에서 생성된 전력을 변압하여 발전소 내의 보조 전력으로 사용합니다. 이는 발전소의 운영에 필요한 전력을 제공합니다.

 

2. MV Switchgear (Medium Voltage Switchgear)

UAT에서 나온 전력은 MV Switchgear를 통해 소내 전원 공급 체계로 진입합니다. 고전압 전력을 다양한 회로로 분배하고, 필요에 따라 차단하거나 연결하는 역할을 합니다.

 

3. LV Switchgear (Low Voltage Switchgear)

MV Switchgear에서 분배된 고전압 전력은 LV Switchgear를 통해 낮은 전압으로 변환되어 발전소 내 다양한 시스템에 전기 에너지를 안전하게 전송합니다.

 

4. MCC (Motor Control Center)

LV Switchgear에서 나온 전력은 MCC를 통해 각종 모터 및 기기로 전송됩니다. MCC는 발전소 내 다양한 전동기의 제어, 운전 및 보호를 담당합니다.

무정전 시스템

발전소의 안정성과 연속 운전을 유지하기 위해 UPS(무정전 전원 공급 장치) 시스템과 DC Power 공급 배터리가 사용됩니다.

 

1. UPS (Uninterruptible Power Supply)

UPS는 전기 에너지원의 중단이나 고장 시에도 전력을 공급합니다. 주로 발전소의 제어 시스템, 보호 시스템, 통신 장비 등에 사용됩니다.

 

2. DC Power 공급 배터리 시스템

DC Power는 제어 패널, 보호 시스템, 통신 시스템 등에 사용됩니다. 정전 시 배터리를 사용하여 DC 전원을 공급합니다.

 

3. UPS와 배터리의 연동

UPS는 일반적으로 AC 전력을 입력으로 받아 DC 전력으로 변환하여 배터리에 충전합니다. 정전 시 배터리에서 DC 전력을 출력으로 변환하여 지속적인 전원을 제공합니다.

 

4. UPS의 특징

지속적인 전원 공급 : 정전 시에도 안정된 전원을 유지합니다.

전력 품질 개선 : 전압 변동이나 고장 시 전력 품질 문제를 완화합니다.

자동 전환 시스템 : 외부 전원 이상 시 자동으로 배터리 전원으로 전환하여 시스템 영향을 최소화합니다.