1. 배전손실 측정방법
가. 전력계통도
(1) 전력의 흐름도
(2) 전력손실 발생과정
나. 전력량 구분
○ 발전단 전력량 : 발전기의 승압용 변압기 2차측에 부착된 전력량계에서 적산된 전 출력
○ 송전단 전력량 : 발전단 전력량에서 154㎸, 345㎸변전소의 소내 소비량과 양수전력 발전량을 제외한 값
- 소내전력량과 양수발전량은 전력량계에서 적산
○ 배분전력량 : 154㎸ 변전소 2차측 전력량의 합으로서 당월 1일부터 말일까지 고객에게 공급된 전력량
- 변전소 2차측 인출선로별로 전력량계 부착
○ 판매전력량 : 고객에게 판매한 전력량으로써 각 고객별로 해당검침일에 검침하여 집계된 량
다. 손실률 측정방법
○ 전력수급 종합도
○ 송배전손실
- 송배전손실 전력량 = 송전단 전력량 - 판매전력량
- 송배전손실율 = 송배전손실 전력량 ÷ 송전단 전력량 × 100%
○ 배전손실
- 배전손실 전력량 = 배분전력량 - 판매전력량
- 배전손실율 = 배전손실 전력량 ÷ 송전단 전력량 × 100%
2. 국가별 비교
○ 외국의 손실율 및 산출방법
|
국 가 |
산 출 방 법 |
송배전손실율 |
|
한 국 |
(송전단전력량 - 판매전력량)÷송전단전력량 |
5.6 |
|
미 국 |
송배전손실량÷공급(송전단)전력량 |
5.4 |
|
캐나다 |
송배전손실량÷공급전력량 |
7.6 |
|
영 국 |
(공급전력량 - 판매전력량)÷공급전력량 |
8.0 |
|
프랑스 |
(송배전손실)÷(발전량+국내판매량+수출입차감량) |
7.2 |
|
독 일 |
(공급전력량 - 소비전력량)÷공급전력량 |
4.6 |
|
일 본 |
(송전단 공급력 - 수전단 공급력)÷송전단 공급력 |
5.5 |
※ 해외의 공급전력량은 국내 송전단전력량과 동일한 개념
프랑스의 국내판매량은 구입전력을 의미
일본의 수전단 공급력 = 사용전력량 + 변전소 소내 전력량
※ 근거 : 해외전력통계(한국전력공사 경영정보처 발행)
3. 설비투자에 따른 손실감소 이론
가. 손실발생 내역
○ 선로손실
- (특)고저압 및 인입선에 전류가 흐르면서 발생되는 손실
선로손실 ∝ 부하전류2×전선저항
○ 변압기 손실
- 철손(무부하손)
변압기의 철심 재료특성에 따라 변압기에 전압이 인가된 경우 전류의 크기에 관계없이 지속적으로 일정하게 발생되는 손실
- 동손(부하손)
변압기의 권선에 흐르는 부하전류에 따라 발생되는 손실
나. 손실감소 가능항목
|
선로손실 |
부하전류감소 |
- 3.3/6.6㎸→22.9㎸로 승압 |
|
전선저항감소 |
- 신기술을 이용한 저손실 전선 사용 | |
|
변압기손실 |
철손 |
- 무부하 특성이 개선된 철심재료 사용 |
|
동손 |
- 변압기 내부 코일을 굵은 전선으로 사용 |
다. 손실감소 계산예
○ 1차 배전전압의 승압
- 개요 : 배전선로의 운전전압을 3.3/6.6㎸에서 22.9㎸-y 전압으로 승압
- 감소요인 : 배전선로의 부하전류 감소로 손실 감소
예) 배전선로 용량 6,000㎾를 6.6㎸로 공급하는 경우와 22.9㎸ 경우의 손실비교 (동일규격의 전선사용시)
·6.6㎸로 운전시
부하전류 
·22.9㎸로 운전시
부하전류 
∴ 전압의 제곱에 반비례하여 손실감소
○ 220/380V 배전전압 승압
- 개요 : 저압 공급전압을 승압함으로써 부하전류 감소
- 감소요인 : 부하(W) = 전압(V) × 전류(I) × 역률(cosθ)로 사용부하가 일정시 전압이 증가에 따라 전류감소로 손실감소
- 220V 승압효과
·동일부하에 전력공급시 110V로 공급할 경우의 전류치를 I라고하면 220V로 공급시의 전류값은 I/2가 되며, 이때의 손실은 110V공급시의 1/4((110/220)2)로 줄어듬
- 380V 승압효과
·3Φ 220V 전압을 3Φ 380V로 승압시 손실율은 약 33%로 감소
○ 배전선로 보강 및 배전선로 신설
- 개요 : 과부하 배전선로의 부하전류를 분리하여 운영
- 감소요인 : 동일부하공급시 부하의 평준화로 부하전류의 감소 및 장경간 선로의 해소로 선로 저항치 감소
예) 동일용량 10,000㎾를 1회선 운전하는 경우와 5,000㎾ 선로 2회선으로 운전하는 경우
·10,000㎾ 1회선 운전시
·5,000㎾ 2회선 운전시
∴ 5,000㎾ 2회선 운전시 10,000㎾ 1회선 운전시보다 손실이 1/2로 감소
○ 전선교체시 손실
예) 1000㎾를 ACSR 58°로 공급시와 160°로 공급시 손실비교
- ACSR 58°로 공급시(저항R = 0.471)
- ACSR 160°로 공급시(저항R = 0.169)
∴ 전선의 단면적에 비례하여 손실감소
○ 부하 불평형 시정을 통한 손실감소
- 개요 : 3￠ 배전선로의 부하의 평준화로 불평형 순환전류 억제
- 감소요인 : 부하의 평형을 유지함으로 전류값이 평준화 되고 불평형 순환전류 감소로 손실억제
예) 5,000㎾를 3￠ 평형부하로 공급시와 불평형 공급시의 비교
·평형시 부하전류에 의한 손실량
·30% 불평형시 부하전류에 의한 손실량
Ia = 84, Ib = 96, Ic = 71
※ 불평형률
- 부하불평형은 선로 운전여건 및 고객부하의 자연증가와 신증설에 따라 수시로 발생되는 사항으로 주기적인 측정 감시 및 적출 시정
4. 손실방지사업 내역
가. 승압사업 추진
○ 1차 배전전압 승압 : 6.6㎸ → 22.9㎸-y
- 대상지역 : 서울중심부 및 제주도
- 추진계획
|
구 분 |
1993 |
1994 |
1995 |
1996 |
1997 |
|
승압긍장(㎞) |
468 |
578 |
461 |
35 |
30 |
|
승압용량(MVA) |
55 |
79 |
123 |
62 |
50 |
|
투자비(백만원) |
14,494 |
19,346 |
26,352 |
8,300 |
7,500 |
|
손실방지량(MWh) |
2,643 |
3,264 |
2,603 |
594 |
509 |
○ 2차 배전전압 승압 : 110V → 220V
- 예상효과 : 저압선로 및 인입선 손실 개선
- 추진계획
|
구 분 |
1993 |
1994 |
1995 |
1996 |
1997 |
|
승압호수(천호) |
250 |
350 |
350 |
350 |
300 |
|
투자비(백만원) |
4,306 |
6,851 |
6,851 |
6,851 |
5,872 |
|
손실방지량(MWh) |
5,596 |
10,330 |
10,330 |
10,330 |
8,850 |
※ 근거 : 배전백서(한국전력공사 배전처 발행)
나. 손실방지량의 경제성 검토
○ 평가산식
- 투자비용과 DSM에 의한 손실방지 이득금액 현가환산 비교
- DSM에 의한 회피비용산출 : 세부내용 별첨
·회피고정비용 : 19.79원/㎾h
·회피에너지비용 : 12.46원/㎾h
* 회피비용 : 회피고정비용 + 회피에너지비용 = 32.25원/㎾h
- 현가환산 계수표(할인율 8.5% 적용)
A : 이득금액, P : 현재가액
- 현가환산표
|
기간 |
현가환산 |
기간 |
현가환산 |
기간 |
현가환산 |
|
1 |
0.92166 |
11 |
6.9691 |
21 |
9.6432 |
|
2 |
1.7725 |
12 |
7.3448 |
22 |
9.8135 |
|
3 |
2.5543 |
13 |
7.6910 |
23 |
9.9602 |
|
4 |
3.2758 |
14 |
8.0102 |
24 |
10.1112 |
|
5 |
3.9418 |
15 |
8.3042 |
25 |
10.2354 |
|
6 |
4.5537 |
16 |
8.5763 |
26 |
10.3627 |
|
7 |
5.1187 |
17 |
8.8252 |
27 |
10.4712 |
|
8 |
5.6392 |
18 |
9.0555 |
28 |
10.5708 |
|
9 |
6.1192 |
19 |
9.2678 |
29 |
10.6610 |
|
10 |
6.5617 |
20 |
9.4633 |
30 |
10.7527 |
○ 손실방지활동 효과 분석
(94년 실적치 기준)
|
항 목 |
투자비용 |
이득전력량 |
이득금액 |
30년 현가 |
투자효과 |
|
1차 배전 승압 |
19,346,000 |
3,264 |
105,264 |
1,132,872 |
5.8% |
|
2차 배전 승압 |
6,851,000 |
10,330 |
333,142 |
3,582,181 |
52.3% |