강의노트 전력시스템의 구성 요소

소개

전력시스템은 전기를 생산, 수송, 분배, 소비하는 전체 시스템을 말합니다.

이러한 각각의 목적을 달성하기 위하여 전력시스템은 각 역할 별로 다음과 같은 부분시스템으로 나눌 수 있습니다.

아래 그림에 전력시스템의 구성 요소에 대하여 나타내었습니다.

각 부분은 서로 다른 회사에 의해서 제공될 수 도 있고, 하나의 회사에서 독점 제공할 수 도 있습니다. 전력 시스템의 각 부분에 대하여 간략히 알아 봅니다.

발전

발전은 연료를 이용하여 전기를 생산하는 과정을 의미합니다. 연료 및 생산방식에 따라 화력, 수력, 원자력 발전 등으로 구분됩니다. 이중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 화력과 원자력 발전입니다.

화력 발전은 연료로서 석탄, 석유, 개스등을 사용합니다. 이중 석탄은 무연탄과 유연탄으로 분류되며, 화력 발전 중에서 연료비가 가장 저렴합니다.

천연가스를 사용하는 가스터빈 발전은 화력 발전 중 발전 단가는 가장 비싸나 환경 오염이 비교적 적어서, 도시 부근에 입지할 수 있는 장점이 있습니다.

송전

발전소에서 생산된 전기는 수용가에게 전달되어야 합니다. 통상 발전기는 부하지에서 원거리에 위치하므로 송전 선로를 통하여 전달하게 됩니다.

손실을 최소화하면서 전기를 수용가까지 안전하게 전달하는 것이 중요하므로 송전 시스템의 특성이 안전하고 경제적으로 전기를 수용가에 전달하기 위한 가장 중요한 특성이라고 할 수 있습니다.

변전

발전소에서 생산된 전기가 송전 선로를 통해서 부하지 인근까지 운송된 이후 수용가에게 공급되기 위해서는 수용가가 사용하기에 적절한 전압 등으로 변환할 필요가 있습니다.

이러한 필요에 대응하기 위하여 송전 시스템과 배전 시스템 사이에 위치한 것이 변전소입니다. 변전소는 전력 시스템의 안정성, 전력의 품질등을 고려하여 전기의 상태를 변환하는 곳이라고 할 수 있습니다.

배전

변전을 거친 후 전압은 송전 시스템보다 현저히 낮아진 상태이고, 수용가에 전달할 수 있는 준비가 되었습니다. 이렇게 변전소를 거친 전기를 각 수용가로 전달하는 과정을 배전이라고 합니다.

배전 시스템은 변전소로부터 수용가에게 끊김 없이 좋은 품질의 전기를 공급하는 역할을 합니다.