2013년도 설계실무자료집 - 기타공사

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9-7

고속도로 특성을 반영한

전기시설물 전기용량 산정기준 개선

시 설 처-1445

(2013. 5. 14)

I 추진배경

□『고속도로 전기시설물 전기용량 산정기준 연구』결과를 통한 전기

시설물 용량 산정에 대한 적정성 검토 및 기준 개선

□ 고속도로 전기시설물 용량의 적정설계를 통한 설비의 효율적 이용

으로 유지관리 예산절감 추진

Ⅱ 현기준

□ 변압기 용량 산정

* 변압기 용량(P) = ΣPL / η × α [kVA] 으로 산정

단, ΣPL : 부하전력의 합(각 부하전력 × 각 부하의 수용율5)의 합)

η : 변압기 효율(95% 이상), α : 변압기 여유율(1.1)

o 건물별 수용률(%) 적용 기준

구 분

수용률(%)

전등 동력(일반) 동력(비상) 공조(냉난방) UPS

본부, 지사, 영업소 70 55 70 75 60

휴게소 75 65 70 80 60

※ 터널은 터널 내 부하 100%, 터널 외 부하는 건물 수용률 적용

□ 비상발전기 용량 산정

o PG1, PG2, PG3 계산 방식에 따른 가장 큰 용량으로 산정

5) 수용률(%) : 최대사용전력과 설비용량과의 비율을 %로 표시한 값

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Ⅲ 문제점

□ 고속도로 건물 전기시설물의 변압기 평균 이용률6)이 낮음

구 분 지 사 영업소 휴게소 터 널

시설물 총용량[kVA] 558 361 584 1,146

변압기 시설용량[kVA] 429 305 422 1,350

사용전력[kW]/이용률[%] 186/43 140/46 183/44 715/53

비상발전기 시설용량[kW] 234 199 327 1,080

※ 세부현황 : 붙임1 참조

☞ 정부 에너지절약 정책에 따른 사용전력 절감(건물 평균 10%)을

고려할 때, 건물 이용률은 평균 44%(실제 54%) → 평균 64%

(실제 74%) 약 20%의 이용률 개선이 필요하나, 터널 이용률은

사용전력 절감(터널 평균 30%)을 고려할 때 53%(실제 83%)로

적정하게 산정됨

☞ 비상발전기 시설용량(비상전력)은 상용전력이 90%임을 감안할

경우 최대전력을 수용할 수 있는 용량으로 적정하게 산정됨

□ 변압기 여유 용량에 따른 한전 전력요금 부담 증가

o 한전 전력요금은 “기본요금 + 사용요금“ 으로 구성

* 기본요금은 사용요금과 달리 변압기 시설용량이 클수록 증가

□ 전기시설물 여유 용량에 따른 공사비 및 유지관리 비용 증가

6) 이용률(%) : 변압기 용량 대비 전기시설물 사용용량 비율

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Ⅳ 개선방안

□ 부하 특성에 따른 부하종류 및 수용률(%) 기준 개선

o 시간, 빈도, 계절 특성에 따른 전기사용 부하 구분

o 부하의 종류(기존)

* 전등, 동력, 공조, UPS 등

⇒

o 부하의 종류(개선)

* 야간, 간헐, 일반 부하로 구분

o 수용률(%) 적용 기준 개선

o 수용률(기존)

* 전등(70%), 일반동력(55%),

비상동력(70%), 공조(75%),

UPS(60%)

⇒

o 수용률(개선)

* 야간(100%), 간헐(15%), 일반(30-70%)

* 건물 규모 및 차로수에 따른

가산율(10-30%) 적용

□ 야간, 간헐, 일반부하 및 수용률(%) 적용 세부현황

o 부하 종류별 수용률(%)

구 분 수용률(%) 부 하 종 류

야간부하 100 가로등, 보안등, 조명탑 등

간헐부하 15 소방펌프, 배수펌프, 기계실․급배기팬 둥

일반

부하

지 사 50

전등, 전열, 전산장비, 항온항습기

+ 냉․난방기기 총 부하 중 최대치

영업소 30

전등, 전열, 전산장비, 항온항습기, 툴부스

+ 냉방, 난방기기 총 부하 중 최대치

휴게소 70

전등, 전열

+ 냉방, 난방기기 총 부하 중 최대치

o 건물 규모 및 차로수에 따른 가산율(%) 적용

구 분 지사(본부) 영업소

가산율(%)

- 면적 5,000[m2] 이상

- 근무자 80인 이상

- 건물 층수 3층 이상

20%

- 5차로 이하 : -

- 12차로 이하 : 10%

- 13차로 이상 : 30%

※ 근거자료 : “고속도로 전기시설물 전기용량 산정기준 연구(2012.10)”

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□ 비상발전기 용량은 『고속도로 전기시설물 전기용량 산정기준 연구

(2012)』결과에 따라 기존 방식(PG1, PG2, PG3) 적용

Ⅴ 기대효과

□ 전기시설물 수용률(%) 개선에 따른 변압기 평균 용량 감소

구 분 기존[kVA] 개선[kVA] 증(△)감

지 사 429 321 △ 108 (25%)

영업소 305 218 △ 87 (28%)

휴게소 422 333 △ 89 (21%)

※ 세부현황 : 붙임1 참조

□ 수용률 개선에 따른 예산 절감 : 3,640백만원/20년

구 분 합 계 공사비 전력료 대행수수료

절감액(백만원) 3,640 426 2,015 1,199

※ 2016년 신설 및 확장구간 적용

Ⅵ 향후 추진계획

□ 현재 시공 중인 현장은 현장여건을 감안하여 설계변경 시행

□ 향후 설계 시 개선된 수용률 반영

붙 임 : 1. 전기시설물 용량 현황

2. 절감액 산출근거

3. 변압기 산정 양식

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변압기 산정 양식(예시)

1. 계산 조건

변압기종 MOLD TR. 변압기 효율 98.5% 적용

전압방식 3ø4W 22.9KV / 380V-220V 위 치

2. 용량 계산

구 분 접속부하(VA) 수용율(%) 수용부하[VA] 비 고

하계부하 150,000 　　　

동계부하 60,000 　　　

Max(동계, 하계) 150,000 50% 75,000 동계부하와 하계부하의 큰 값

상시부하 220,000 50% 110,000 　

야간부하 6,000 100% 6,000

간헐부하 160,000 15% 24,000

　　　　　

　　　　

　　　　

　　　　

　　　　　

　　　　　

합 계 596,000 215 [kVA] 　

여 유 율 1.1 　236 [kVA]

선정변압기 250 [kVA]

　　　　

붙 임 #3