KC CODE KDS 61 31 05

설계기준 Korean Design Standard

KDS 61 31 05 : 2017

전기·계측제어설비

설계기준

2017년 월 일 제정

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KDS 61 31 05 전기･계측제어설비 설계기준

1. 총론

하수도시설에서의전기･계측제어설비는시설운전에필요한동력공급원으로서시설전체를합

리적이고효율적으로운영하는데필요한설비로처리방식, 시설규모, 유지관리체계나운영자의

기술수준, 장래확장계획, 설비의수명과교체주기및투자효과등을충분히검토후계획하여야

한다.

또한, 토목구조물이나기계설비등의설계제반조건을충분히파악하고기술혁신의동향, 환경

보전대책이나자원절감, 에너지절약을고려하여설계하여야한다.

전기･계측제어설비는수전에서말단부하까지일관된보호협조가되어야하고감전이나화재사

고등을방지할수있도록하고사고발생시피해범위를최소화하여시설전체의기능이문제없

도록하여야한다, 유지관리가용이하고잘못된조직이나판단실수로인한사고를방지할수있는

시설구축을위하여가능한간결하고통일된시설이되도록하여야한다. 또한, 전기･계측제어설

비는전력설비, 계측제어설비및건축부대설비로크게분류할수있으며, 이장에서는펌프, 송풍

기등의기계설비나조명, 환기등의건축부대설비에전력을공급하고운전을하기위한전력설비,

하수도시설을적절히운전하고관리하기위한계측제어설비에대하여기술한다.

전력설비는수변전설비, 부하설비, 자가발전설비및제어계측설비용전원설비로구성된다. 수변

전설비는한국전력공사(KEPCO)의송･배전선로에서3상4선154kV 또는3상4선22.9kV로인출

하여수전된전력을부하의종류, 용량등에따라3상6.6/3.3kV, 3상4선380/220V 등의전압으로변

성하기위한설비이다.

부하설비는배전설비와동력설비로구분되며배전설비는처리장내전기실상호간고압으로배전

하는고압배전설비와저압으로변성된전원을동력설비, 건축부대설비에공급하는저압배전설비

가있다. 동력설비에는펌프등의부하와부하를운전하기위한MCC(motor control center)등의부

하제어장치및전력을공급하는배선등이있다.

자가발전설비는정전시비상용으로펌프. 배수시설및주요하수처리시설등의부하에전력을공

급하기위한것이다. 상용전원으로시설될수있으며발전기, 원동기, 원동기보조기기, 배전반, 배

선, 배관등으로구성된다.

계측제어용전원설비는시설의감시, 제어를위한필요설비로상용전원, 직류전원장치, 교류무정

전전원장치(UPS)가있다.

계측제어설비는하수도시설을계측, 감시, 제어를하기위한시설로서정보처리설비가이용되며

계측설비와감시제어시스템으로크게분류된다.

계측설비는시설의상태감시나자동제어를목적으로처리시설의양(量), 질(質) 및운전상태등을

수량적으로파악하기위한설비이다. 감시제어시스템은계측설비에의해수집된물리량등을기

초로처리시설의운전관리를용이하고더욱효율적으로수행하여시설의운전은물론지속적인

정보수집과분석을실시하며감시제어설비, 운전조작설비및관리.운용설비로구분된다.

감시제어설비는운전원과의인터페이스를위한것으로서감시반, 조작반, 계측기기반및감시제

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어기등이다. 또한운전조작설비는시설을운전및제어하는것으로서process controller, sequence

controller, 현장반, 보조릴레이반등으로구성된다.

관리운용설비는시설의운전에관계되는지원정보, 운전예측등을제공하는것으로서감시제어

기에서정보처리기능을분산시킨데이터수집및제어기와정보처리설비로구분된다.

1.1 기본사항

전기･계측제어설비의계획은다음사항을고려하여결정하여야한다.

(1) 전기설비계획시기본적으로고려하여야할사항중에는신뢰성, 경제성, 유지관리성, 안전성,

확장성, 조작성등이있다. 각설비별연관사항에대해서는충분히검토하여야하며, 특히토

목･건축구조물및기계설비의설계조건을고려하여이들과부합된전기설비가설치되도록계

획한다. 그리고장래다가올시설교체를참고하여전체을계획하여야한다.

(2) 계측제어설비를도입하는경우에는감시제어시스템간의조화와개개의계측제어설비의특

징을고려하여전체의효과를발휘할수있게하여야한다. 또한사용초기의대책도고려하여

대상으로하는시설과규모, 처리과정, 환경조건, 유지관리체계, 작업내용등을충분히파악하

여시설들의특징, 특성및문제점을명확히하여처리시설전체가조화를이룰수있도록하여

야한다.

계측제어설비는다른설비와비교하여설치환경에의해기능적사용한계도달이쉽고또한기

술혁신으로상대적노화가빨리진행되므로수선, 개보수및신규교체에대하여고려할필요가

있다.

1.2 법규의 준수

전기･계측제어설비의설계에서는관계법령에저촉되지않도록충분히검토하여야하며, 관련된

법규는하수도법을비롯하여전력기술관리법, 전기사업법, 전기공사업법, 산업안전보건법, 소방

관련법등이있다.

1.3 규격 등의 적용

전기･계측제어설비설계시기술적인사항은관련국내규격, 규정, 지침을적용하여야하며, 해당

내용이불충분할경우에는국제규격이나지침을적용할수있으며관계되는국내규격, 규정, 지

침은전기설비시설기준, 내선규정, 배전규정, 한국산업표준, 한국전기공업협동조합표준규격, 전

기공급약관, 판단기준등이있고국제규격및기준은ISO, IEC, NEMA, JEM, JIS, NEC 등이있다.

1.4 시공범위

전기･계측제어설비의설계에있어서는타공종과의시공범위, 상호관계및장래공사와의시공범

위를명확히한다.

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1.5 공정 및 지역적 특성

전기･계측제어설비의설계에있어서는해당지역의적설, 한랭, 해변지역등의지리적, 기후적환

경조건및관광지, 그지방산업지역등의사회적입지조건에대해서고려한다.

1.6 설비계획

전기･계측제어설비의계획시에는처리시설내부하수, 용량, 부하의분포상황등을파악하여설

치방식, 용량, 대수및기종을결정하되설비전체를일관성있는시스템으로구성하여배치하고,

연차계획에따른단계적인시설용량증대시설비의증설및개조가용이하도록계획한다.

2. 전기설비

2.1 수변전설비

2.1.1 수전계획

(1) 수전설비용량은시설단계별최대수요전력으로한다.

(2) 계약전력은한국전력공사의전기공급약관에따라결정한다.

(3) 수전전압이고압이상수전인경우에는2회선수전방식을채택하여전력공급의신뢰도를높인다.

(4) 변압기는사고에대비하여예비변압기설치를원칙으로한다.

2.1.2 수전방식

(1) 계약전력과전기공급방식및공급전압의관계는전기공급약관에따른다.

구 분 전기공급방식 및 공급전압

1,000 kW 미만 교류 단상 220 V 또는 교류 삼상 380 V중 설비의 정격 및 한전공급 가능전압에 따라 선정

1,000 kW 이상 10,000 kW 이하

교류 삼상 22,900 V

10,000 kW 초과 400,000 kW 이하

교류 삼상 154,000 V

400,000 kW 초과 교류 삼상 345,000 V

(2) 수전설비의인입은한국전력공사의일반배전선로또는전용선로로한다.

(3) 주회로기본구성은판단기준과내선규정및한국전력공사의설계기준에의한다.

2.1.3 수변전설비 계획

수변전설비의계획은아래사항을고려하여결정한다.

(1) 신뢰성이높아야하며안전성을확보하여야한다.

(2) 건설비뿐만아니라유지관리비도절감될수있도록경제적으로계획하여야한다.

(3) 증설및개보수가용이하도록계획을한다.

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(4) 실내설치를원칙으로한다.

(5) 홍수시에침수피해가없도록지상일정높이이상의위치에설치한다.

(6) 수변전설비설계시에는다음해당항목을검토하여최적의시설이설치되도록한다.

① 신뢰성의수준, 유지관리형태, 증설계획등에대하여기본구상을결정

② 기상, 지형, 유사시설예, 사고예, 법규등사전조사실시

③ 설비용량을결정

④ 수전전압, 수전방식결정

⑤ 규모, 배치, 운용방법을고려하여모선구성및배전방식을결정

⑥ 주요기기와케이블의사양을결정

⑦ 각종기기의보호방식, 계측방식, 고조파대책검토

⑧ 관계관청등과의협의수시실시

2.1.4 전기실 계획

(1) 전기실은부하의분포상황, 부하수및용량, 유지관리체제등을고려하여시설의경제성및유

지관리편의성확보가용이토록계획한다.

(2) 전기실은침수또는누수의우려가없고유해한부식성가스, 분진, 습기등의침투가곤란하고

온도변화가적은위치에배치한다.

(3) 건축법, 소방기본법, 기타관련법령에의하여규제를받는경우에는법령등을기준으로하여

관련설비를설치한다.

2.1.5. 수변전설비 구성

수변전설비는다음사항을고려하여구성한다.

(1) 수전선로를안전하게개폐할수있는개폐기나부하전류또는고장전류를안전하게차단할수

있는차단기를설치한다.

(2) 폐쇄형배전반사용을원칙으로하며특고압수변전설비의경우에는가스절연형배전반등의

사용을고려할수있다.

(3) 변압기는2뱅크구성을표준으로하며시설규모에따라서그이상의뱅크로구성할수도있다.

(4) 수전은상용및예비의2회선수전을표준으로하며2회선수전시에는자동부하절환개폐기

(ALTS)를설치하던지, LB(S)에의한완전2회선을검토한다.

(5) 상태감시에필요한계기및표시등을설치하여야하며, 원격감시제어가가능하도록구성한다.

(6) 전력및계통구성방식에따른적정보호계전기를설치한다.

(7) 변압기2차측중성선에는누설(지락) 영상전류를검출한다.

2.1.6 차단기

고압및특고압차단기는진공및가스차단기를표준으로하고, 폐쇄형배전반에수납되는차단기

는진공차단기가일반적으로사용되고있으며, 최근에는가스차단기도사용이확대되고있는추

세임에따라경제성및유지관리성을종합적으로검토하여적정차단기를선정한다.

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2.1.7 변압기의 선정

변압기는다음사항을고려하여결정한다.

(1) 변압기의용량은변압하는전력을피상전력으로환산한값에적정한여유를주어결정하며, 각시

설별적용공법등에따른특수성, 설비별용량산정기준, 초기운전방안및장래증설계획과부하

의시간특성(부등률)등을고려하여변압기용량이과대하게선정되지않도록유의하여야한다.

(2) 3상변압을하는경우에는3상변압기사용을표준으로한다.

(3) 변압기의절연및냉각방식은시용조건, 설치장소및경제성등에따라결정하되화재예방이나

내습성, 설치면적등을고려하여야할경우에는몰드변압기를사용한다.

(4) 변압기의뱅크수는설비의신뢰성요구조건, 증설계획, 운용형태, 자가발전실의유무등을고

려하고종합적인경제성을고려하여결정한다.

(5) 변압기용량을결정할때는부하가동시전압변동을, 부하단자전압강하및사고시단락정류

등을고려한다.

2.2 부하설비

2.2.1 배전설비

배전설비는다음사항을고려하여정한다.

(1) 전기실에서각시설에전력을공급하는배전선로는원칙적으로전력케이블을사용한다.

(2) 주요부하의배전선로에는전력량계를붙일수있다.

(3) 배전반에붙이는계전기와기구는수전반에준한다.

(4) 배전설비에는폐쇄형배전반사용을표준으로한다.

(5) 배전전압은사용목적및부하측의특성을충분히고려하여결정한다.

(6) 모선방식및배전방식은시설의중요성, 규모및운전조건등을고려하여결정한다.

(7) 각전선로에는부하전류및고장전류를안전하게투입･차단할수있는차단기를설치한다.

2.2.2 동력설비

동력설비는다음각항을고려하여결정한다.

(1) 고압부하의개폐장치는금속폐쇄형배전반및고압전동기기동반사용을표준으로한다.

(2) 저압부하의개폐장치는저압금속폐쇄형배전반및저압전동기제어반(MCC)사용을표준으로

한다.

(3) 유도전동기의기동방식은부하의특성과전원용량등을고려하여결정한다.

(4) 전동기의공급전압은전동기출력과최적전압의관계에의해전력계통에적합한전압으로선

정한다.

2.2.3 속도제어설비

속도제어방식은운전시간, 회전수조정범위, 대상기기의용량및대수, 시설비, 설치공간, 유지관

리의용이성및경제성을종합적으로검토하여결정하며, 그방식은다음과같다.

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(1) 2차저항제어방식

(2) 정지셀비우스장치

(3) 인버터제어

(4) 와전류제어

(5) 극수변환

2.2.4 역률 개선 설비

역률개선설비는다음각항을고려하여정한다.

(1) 역률을개선하기위하여진상콘덴서를사용한다. 이경우경제성, 보수관리성등을고려한후

아래의2가지방식중한가지를사용하거나병용으로사용한다.

① 전동기와병렬로개별적으로콘덴서를설치한다.

② 모선에콘덴서군을집중설치한다.

(2) 콘덴서는방전장치설치를원칙으로하며대용량콘덴서에는직렬리액터를설치한다.

(3) 특고압및고압수전설비의종합역률은90% 이상유지되도록한다.

(4) 콘덴서군의대수제어는자동및수동제어를할수있어야한다.

(5) 역률개선설비에는운전및감시에필요한장치를마련한다.

2.2.5 조명설비

(1) 조명은사용목적에적합하고작업면에서충분한조도를확보할수있어야하며, 효율이높은

광원을사용해야한다.

(2) 운전관리상필요한장소에는비상용조명등을설치한다.

(3) 조명기구의배치는유지관리를용이하게할수있도록하여야한다.

2.3 예비전원설비

2.3.1 자가발전설비

자가발전설비는다음과같이계획한다.

(1) 처리장또는펌프장의수전방식이1회선수전일경우에는비상용또는상용자가발전설비를

설치한다. 단, 정전시간내에주변환경및하수도시설의기능에중대한손상을줄가능성이적

은경우는자가발전설비를생략할수가있다.

(2) 초기유입하수량이적은경우는장래시점에서설치를검토한다.

(3) 발전기구동용내연기관는디젤기관또는가스터빈기관으로한다.

(4) 자가발전설비운전시간은지역적특성, 정전예측시간등을고려하여결정한다.

(5) 자가발전설비계획은관련규정을준수하여결정한다.

(6) 무인관리되는설비의발전기는원격감시제어가가능한시스템구축을원칙으로한다.

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2.3.2 발전기 형식

발전기는3상교류발전기를표준으로한다.

(1) 3상교류발전기형식은동기발전기형식을표준으로한다.

(2) 발전기여자방식은브러시레스방식을표준으로한다.

(3) 발전기의정격전압결정은하수처리시설의부하설비중고압부하가있는경우3,300 V, 6,600

V를표준으로하고저압부하만있는경우는380 V를표준으로한다.

2.3.3 발전기 대상부하

발전기용량은배수및양수능력이확보될수있고처리기능을최소한유지할수있음과동시에펌

프장, 처리장유지관리나보안상필요한부하를확보할수있는용량으로한다.

2.3.4 발전기 및 내연기관 용량

발전기의용량결정은그사용목적에서따라부하용량뿐만아니라부하군으로서기동특성, 기동

순서등을충분히검토할필요가있으며, 용량을적정하게산출하기위하여PG 방식과RG 방식을

도입하여산출하고있으나, 최근RG 방식을많이사용하고있다.

(1) 발전기의용량은제작자의표준품중에서선정해야하며, 정상적으로필요한부하용량, 전동기

기동시의전압강하허용치에의한용량, 단시간과부하내량, 역상전류의허용치에의한용량등

중에서가장큰용량의것으로한다.

(2) 발전기구동을위한내연기관용량은적정하게산출한다.

(3) 발전기와내연기관의출력은적절하게조합되어야한다.

2.4 제어용 전원설비

직류전원장치는다음의각항을고려하여결정한다.

(1) 고압또는특고압수변전설비의제어용전원과비상용조명의전원으로직류전원장치를설치

하며, 축전지는가능한연축전지를사용한다.

(2) 직류전원장치의충전장치는부동충전방식을사용한다.

(3) 직류전원장치에는필요에따라부하전압보상장치, 과방전방지보호장치를추가로설치한다.

(4) 작류전원장치에는동작및감시에필요한장치를설치한다.

2.4.1 무정전전원장치

교류무정전전원장치는아래의각항을고려하여정하며, 상세사양은한국전기공업협동조합규격

KEMC 1114(교류무정전전원장치)의규정에따른다.

(1) 교류무정전전원장치는상용전원의순간적정전에도부하에무정전으로교류전력을공급하는

장치로인버터상시운전방식을표준으로한다.

(2) 인버터용량은원칙적으로정상부하의용량에따라결정한다.

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2.4.2 축전지 및 충전기의 용량 산출

(1) 축전지의용량을구하기위해서는축전지에서공급하는부하의종류별용량, 최대정전시간예

측, 축전지의사용방법, 온도및경년변화에따른용량의변동, 축전지배선케이블의전압강하,

자가발전설비의유무, 유지관리체계등을종합적으로검토한다.

(2) 충전기의용량은축전지에충전되는전류와상시부하전류의합의값에따라구한다.

2.5 보호 및 안전설비

2.5.1 계통보호 및 보안장치

전력설비에는다음각항을고려하여적용된계통을보호할수있는장치를설치한다.

(1) 전력회사와의보안상책임분기점(terminal Point))에는구분개폐기를설치한다.

(2) 특고압수전또는고압수전시에는소내계통의과전류및지락전류를검출하여전로를자동으

로차단할수있는장치를설치한다.

(3) 특고압변압기에는온도상승및내부고장을검출하여경보를발하거나전로를차단할수있도

록한다.

(4) 부하설비에는단락전류, 과부하전류및지락전류검출에따라전로를자동차단하는장치를설

치한다.

(5) 콘덴서에는용량에따라과전류, 과전압및내부고장을검출하고전로를자동으로차단할수

있는장치를설치한다.

(6) 자가발전설비에는전로등의이상검출시전로를자동차단하고, 기관을자동으로정지시키는

장치를설치한다.

(7) 직류전원공급장치및교류무정전전원공급장치에는축전지이상및전로의이상을검출하는

장치를설치한다.

2.5.2 접지 시스템

전기설비의접지는그목적및계통보호기준에따라적합한종별과계통을선정하여시공한다.

(1) 직접접지계통인경우는접지시스템화를고려한등전위본딩및구조체접지극을위주로한통

합접지시스템을원칙으로하고, 비접지계통의경우는전기설비기술기준에정한바에따라해

당종별저항값이하로하는개별접지방식을원칙으로하되공용접지방식을검토할수있다.

(2) 접지공사에서현장특성을고려하여적정한시공방법을선정한다.

(3) 각접지선은고장전류에대응하는충분한용량으로선정한다.

(4) 지락전류경로를확보하여야한다.

2.6 방재설비

하수처리장에는화재와뇌해등에의한방재설비를갖추어야한다.

(1) 소방관련법에의해처리장내건축물에경보설비를설치하여야한다.

(2) 피난설비는피난구유도등과통로유도등및비상조명으로구분되며화재시신속하게대피할

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수있도록유도하는데그목적이있다.

(3) 피뢰시스템은내부뇌(개폐써지등)와외부뇌(낙뢰, 유도뢰등)와접지를연관하여설계에반

영하여야한다.

2.7 에너지계획

하수처리시설에는에너지계획이검토되어야한다.

(1) 에너지절감계획

(2) 건축전기설비에너지절감

(3) 수변전설비에너지절감

(4) 신재생에너지도입검토

3. 계측제어설비

3.1 계측항목

계측설비를설치할경우프로세스상태감시를목적으로하는경우와프로세스제어를목적으로

하는경우가있으며또한관련법규및법령에의해계측기기를의무적으로설치해야하는경우등

이있다.

(1) 프로세스상태감시를목적으로하는경우에는프로세스상태를명확히감시, 파악하여조작의

확실성, 안전확보및작업조건의개선등을고려하여야한다.

(2) 프로세스제어를목적으로하는경우에는처리효율의향상, 작업환경의개선, 인력투입절감,

자원및에너지절감을도모하기위한경우이며이를위하여계측기기차체의안전성, 신뢰성,

보수성이확보되어야하고제어계의안전성에대한배려도필요하다.

(3) 법령, 법규상설치하여야하는경우에는환경부법령, 법규및관련지침에의해설치하여야하

는계측기기는반드시설치하여야한다.

(4) 계측항목의선정은계측목적을명확히인식하고입지조건, 방류지역, 처리방법, 시설의규모,

유지관리체계및관계법령등을충분히고려하여그에적합한기기를선정하여야한다.

3.2 계측기기의 선정

처리시설에는각종의계측기기가사용되며운전관리, 감시및제어에중요한역할을수행하고있

다. 이들계측기기의선정은다음의각항을고려함과동시에기기의규모, 사양및취급방법이간

편하고유지관리가용이한것을채택하여야한다.

(1) 계측목적

(2) 측정장소의환경조건

(3) 정밀도, 재현성및응답성

(4) 유지관리성

(5) 측정대상의특성

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(6) 신호전송방식

(7) 측정범위

3.3 계측기기의 종류

하수처리시설에주로사용되는계측기기는양적인계측기와질적인계측기로구분되며, 형식및

종류는산업기술에발달에따라다양한방식으로제공되고있으므로, 설계시설계자의충분한근

거와검토를통해설계가되어야한다. 또한, 계측장치를설치하더라도측정치의오차가커지거나

신뢰성이낮게될우려가있는경우에는계측기기의설치를자제할필요가있으며, 측정기기가많

아지면경제적으로불리할뿐만아니라유지관리에도많은노력과비용이들기때문에비용과효

과및보수의밸런스를고려하여최소한의개소에설치하는것이바람직하다. 특히, 질적계측기를

사용하는과도한계측제어화는가능한최소화하며, 대표값을이용한제어, 각각의계측을통한제

어로구분하여이에적합하도록시스템(기계장치포함)을구성한다.

3.4 수질원격감시체계(TMS)

3.4.1 일반사항

수질오염물질배출을발생원에서부터원격관리함으로서국가수질오염을사전에저감하고보다

체계적이고효율적인통합관리체계구축과양질의물공급, 종합적이고체계적인물환경관리를위

한환경정보화기반을마련하기위하여수질원격감시체계(TMS)를구축하고수질및수생태계보전

에관한법률을개정하여하수배출량을기준으로700톤/일이상의시설에pH, 유기물(COD, BOD),

SS, TN, TP, 유량계, 자동시료채취장치, 자료전송장치(data logger) 등을설치하도록규정하고있다.

수질원격감시체계(TMS) 구축대상사업장은주변환경이측정기에영향을미치지않도록측정시

스템을별도공간에격리시키고외기온도, 수분, 먼지, 진동, 전원전압불안정, 주파수변동등으로

인해측정기의오동작이유발될우려가있는경우항온･항습장치, 무정전을포함한정전압장치

(UPS), 방진장치, 접지등을설치하여야하며, 낙뢰등으로부터보호하기위한피뢰침설치등의대

책을세워야하고, 채수지점선정, 설치장소및규모, 보수･점검의신속성등을종합적으로검토하

여야한다.

3.4.2 수질원격감시체계의 구성

수질원격감시체계는크게다음과같이구성된다.

(1) 시료채취부

(2) 연속측정부

(3) 전기제어부

(4) 공조설비

(5) 전송장치

(6) 측정소건물

(7) 기타필요설비

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3.4.3 수질자동측정기기의 선정의 일반사항

수질자동측정기기는기능, 정밀도, 측정결과의처리, 전송방법등의계획을명확히하여이에적

합한측정기기를선정하여야하며, 설치환경조건및내구성과신뢰성도함께고려되어야한다.

선정시일반적고려사항은다음과같다.

(1) 관련규정상의적합성

(2) 목적에대한적합성

(3) 신뢰성의확보

(4) 측정기술동향파악

3.4.4 수질자동측정기기의 선정의 구체적 검토사항

수질자동측정기기선정시구체적검토사항은다음과같다

(1) 측정기기의성능

(2) 측정기기의가격

(3) 설치비용

(4) 유지관리비용

(5) 시운전및교육

(6) 하자보증

3.4.5 항목별 측정기기의 성능 기준

수질자동측정기기의 성능은 환경측정기기의 형식승인･정도검사 등에 관한 규정을 만족하여야

하며, 구체적내용은한국환경공단의수질자동측정기기의선정및일반지침을참고한다.

(1) 수소이온농도(pH)

(2) 생물학적산소요구량(BOD)

(3) 화학적산소요구량(COD)

(4) 부유물질량(SS)

(5) 총질소(TN)

(6) 총인(TP)

(7) 유량

(8) 자동시료채취장치

3.4.6 수질자동측정기기의 설치

수질원격감시체계(TMS)를위한수질자동측정기기의설치방법은수질오염공정시험방법을기초

로하며, 측정기기의특성및기기와방류수특성등에따라철저하게검토후설치하여야한다.

(1) 시료채취지점

(2) 시료채취조

(3) 배수관

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(4) 측정소입지조건

(5) 측정소구조

(6) 측정소내기타설비

(7) 전기, 수도등의Utility 설비

3.5 감시제어설비

3.5.1 일반사항

감시제어설비는 광범위하게분산되어 있는처리장 설비를운영 요원이중앙감시실에서 일괄감

시, 조작및제어를수행함으로서안전하고효율적으로처리장을감시제어하기위한설비로서유

지관리비절감, 에너지절감, 노동환경의개선및작업성의향상등을목적으로설치된다.

따라서감시제어설비는처리장각요소로부터대량의정보를신속하고확실히반영할수있는시

스템(감시제어장치, 데이터전송장치, 원격감시제어장치, CCTV장치등)으로구성된다.

또한, 감시제어설비와정보처리설비는기능및시스템구성에서명확히구분되지않고어느정도

중복되고있지만본장에서는POS감시제어기능까지를포함시킨범위로하였으며, 최근급속한

기술적진보를이루고있는IT분야기술과병행하여표현한다.

3.5.2 기본설계

감시제어설비의설계기준은처리장시설의규모(펌프, 수처리, 찌꺼기(슬러지)처리) 및계획처리

수량외에적용범위, 적용조건, 유지관리의형태, 각설비의배치, 처리방식, 장래의대응성, 경제성

등을충분히검토하여최적의설비로선정한다.

3.5.3 시스템 형태

감시제어시스템은유지관리가편리한집중관리방식을표준으로하며, 감시제어시스템형태에는

다음과같은방식들이있다.

(1) 집중감시･집중제어방식

(2) 집중감시･분산제어방식(비계층형)

(3) 집중감시･분산제어방식(계층형)

(4) 집중감시･분산제어방식, 통합제어방식(N : N)

3.5.4 감시제어설비의 기능분류

감시제어설비를기능으로분류하면

(1) 맨-머신인터페이스기능(표시운전부)

맨-머신인터페이스기능은감시실에서운영요원이각시설(설비, 기기)의정보를수집하여

각시설의상황파악과원격조작을하는기능

(2) 프로세스제어기능(감시제어부)

시퀀스제어, 대상설비의프로세스량을제어하는연산제어등은설비의구성이나기능운전의

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신뢰성을좌우한다. 이러한제어기능은컴퓨터를이용하여구성하며컴퓨터가없는설비를채

택할경우에는제어기능에적합한설비를선택하여구성하여야한다.

(3) 데이터전송기능(시설운영부)

각부하설비와제어장치, 중앙감시실의기기간, 제어장치간상호의데이터수집을행하는기능

을말한다. 그방법에는직송, 원격감시제어장치, LAN, WAN 등이있다.

3.5.5 시스템 구축 시 검토사항

시스템구축에있어서아래의사항에관하여항목별로검토하고이들을종합적으로판단하여그

시설에적합한시스템을구성하여야한다.

(1) 방식의검토(처리규모, 관리형태, 감시방식, 제어방식, 전송방식)

(2) 항목의검토(감시제어항목, 데이터처리항목, 전송항목)

(3) 구성기기의검토(감시제어장치, 전송장치, 제어장치, 전원설비)

(4) 신뢰성확보의검토

(5) 시스템의완전개방형구조검토

(6) 전체와의부합성검토(초기투자, 증설시, 타설비와의부합)

(7) 시･군단위별통합운영

(8) 시스템선정기준

3.5.6. 시스템 구성의 고신뢰성

시스템구성은고신뢰성을확보하기위해아래사항에대하여검토한다.

(1) 감시제어장치의기능분담, 위험분산, 고장시대응

(2) POS 감시제어, 그래픽판넬의기능분담

(3) 데이터전송방식, 타시설과입출력인터페이스

(4) 제어장치의루프제어, 시퀀스제어, 릴레이반기능분담

(5) 제어장치의분산설치, 증설시의대응

(6) 중요설비의이중화

(7) 전원구분의분할등검토를필요로한다.

3.6 원격감시제어장치

3.6.1 일반사항

원격감시제어설비는처리장내의분산된부하또는펌프장을처리장의중앙감시실에서제어하고

상태표시, 계측정보등을전송받아통일된집중관리를위해도입한다. 도입계획에있어서는피제

어소의규모, 제어･표시항목, 결합방식, 전송속도전송로의종류, 경제성, 유지관리등을고려하여

선정한다.

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3.6.2 원격감시제어장치 선정

원격감시제어장치의전송방식은상시디지털사이클방식, 포링디지털방식을표준으로하며선

정은아래의사항에대하여검토한다.

(1) 피제어소의규모, 제어･표시･계측항목

(2) 결합방식

(3) 전송속도

(4) 전송로의종류

(5) 인터페이스에관해서검토하여최적의것을선정한다.

3.7 통합관리시스템

3.7.1 통합관리시스템 계획

통합관리시스템은시･군단위로산재되어있는각종환경기초시설물을시･군을대표하는하수

처리시설에서중앙집중식원격감시･제어시스템을도입하여환경기초시설물의효율적인관리

시스템을구축하기위한것으로아래사항을검토하여계획하여야한다.

(1) 통합관리의범위검토

(2) 중앙통합관리처리장선정

(3) 통합관리형태검토

3.7.2 통합관리시스템 구축 시 검토사항

통합관리시스템 구축에있어서 아래사항에관하여 개별검토하고 이들을종합적으로 판단하여

그시설에알맞은최적의통합관리시스템을구축한다.

(1) 감시･제어방식

(2) 전송방식

(3) 통합관리항목

(4) 구성기기

(5) 신뢰성확보

(6) Web server구축

(7) 보안및안정성확보

(8) 장래증설에대한시스템

3.7.3 비상 통보 장치

비상통보장치는원격감시에사용하는것으로하수처리시설의고장신호를원격의관리자에게유･

무선네트웍을이용하여PDA, 휴대폰, 전화사서함등으로문자및음성등을통보하는장치를말하

며음성은미리녹음한내용으로하고, 문자의경우는이벤트에따른등록메시지로하며방식은

H/W형식과S/W형식으로구분하며처리장의설치공간, 유지관리체제등을고려하여선정한다.

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3.8 중앙감시반

3.8.1 일반사항

중앙감시반은다음사항에대하여충분히검토하여야한다.

(1) 설치목적

(2) 중앙감시반구성요소및형식

중앙감시반으로projector 감시반설치를검토할경우감시･제어외에발주처와활용도를충분

히협의하여선정하여야한다.

3.8.2 시스템의 선정

시스템선정은최신의기술동향, 경제성, 현장조건등을고려하여가장적합한형식을선정하여야

한다.

3.9 CCTV장치

3.9.1 일반사항

CCTV장치도입에있어서도입의목적및적용장소에대해충분히검토후계획한다.

3.9.2 시스템 기능

CCTV시스템선정에는처리장의규모, 관리체제, 자동화, 감시제어설비구성등을고려하여그처

리장에최적인것을선정한다.

카메라의설치기준은옥내, 옥외(일반형, 정밀형)형으로분리하여검토한다.

주요한시스템구성은다음과같다.

(1) TV카메라

(2) 영상모니터

(3) 녹화장비

(4) 영상분배기

(5) 케이블보상장치

(6) 제어장치

(7) 사용케이블

(8) 조명

(9) 피뢰설비

3.10 하수처리 시설의 제어방식

3.10.1 일반사항

하수처리시설및중계펌프장의자동, 연동, 원격제어는계측설비를이용한제어시스템구성이주

체가된다.

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3.10.2 설계사항

처리시설의제어시스템설계에있어서다음사항을고려한다.

(1) 목적

(2) 처리시설

(3) 유지관리체제

(4) 신뢰성및안전성

(5) 지역성

(6) 토목시설, 기계설비와의부합화

3.10.3 제어 장치 및 제어 기능

(1) 제어장치중시퀀스컨트롤러및원루프컨트롤러는1개장치의다운이다른루프에미치는영

향을피하기위해단위루프마다구축하는것을원칙으로한다. 그러나, 시퀀스컨트롤러는복

수의루프제어와공통되므로처리시설마다위험요소를최소화할수있도록하여야한다.

(2) 시퀀스제어는시퀀스컨트롤러, 계측제어는디지털제어장치(원루프컨트롤러등) 또는아날

로그제어장치(지시조절계등)를적용하는것을원칙으로한다. 또제어장치는취급, 조작성도

고려한다.

3.10.4 각 시설의 제어 방식

각시설의제어방식은각설비제어방식일람표를참조하되기본적내용은다음과같다.

(1) 긴급차단유입수문(오수) 제어

오수의이상유입에따른침사지설비등의수몰을방지하기위해서펌프정수위가규정치이

상일경우유입수문을닫는다.

(2) 유입수문(우수) 제어

우수유입에따른펌프운전을위하여유입맨홀수위가규정치이상일경우유입수문을연다.

(3) 오수및우수펌프

오수펌프는유입하수를하수처리시설에송수하기위하여맨홀, 침사지및펌프정의총용적량

의버퍼효과를이용하여펌프정수위변화에따라펌프의운전제어를실시하며, 우수펌프는

침사지에유입되는우수를안전하게배제하기위해댓수를조절한다.

(4) 오수펌프제어

수위폭일정제어는수위변동폭을일정폭내에서운전될수있도록펌프의댓수와회전수를

제어하는것이고, 여기에하수유입량대비목표양수량을연산하여펌프의회전수를제어하는

것이수위및유량제어방식이있다.

(5) 일차침전지찌꺼기(슬러지) 펌프제어

일차침전지유출수질을안정화하고찌꺼기(슬러지) 부패를방지하기위해정해진시간에의

해인발밸브를순차적으로제어하는타이머제어와1지당인발량과주기를설정하는방식과1

일인발량과주기를설정하는프리세트제어방식이있다.

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(6) 송풍기제어

풍량증감에대해관로저항이변동하는것을보정하여송풍기의안정적운전을도모하는것으

로송풍기의토출압력이설정된압력에의해흡입밸브또는회전수의제어를시행하는방식

이있다.

(7) 반응조송풍량조절밸브제어

반응조의송풍량을제어하여활성찌꺼기(슬러지)의성상을안정화하여처리효율을높이는것

으로풍량설정값에의해송풍량을일정하게제어하는방식과반응조유입하수량과방류유량

에비례하여제어하는방식및반응조내DO값을일정하게제어하는방식이있다.

(8) 반송찌꺼기(슬러지) 펌프제어

반응조내MLSS를일정하게유지하여처리수질안정화를도모하기위하여설정값에따른반

송찌꺼기(슬러지) 펌프의 회전수를 제어하는 반송량 일정제어와 반응조 유입하수량(방류유

량)에대하여설정한반송비율을일정하게유지하는반송비율일정제어방식이있다.

(9) 잉여찌꺼기(슬러지) 펌프제어

증식된찌꺼기(슬러지)를인발하여프로세스내찌꺼기(슬러지)를일정하게유지하기위해정

해진시간에의해인발밸브를순차적으로제어하는타이머제어와1지당인발량과주기를설

정하는방식과1일인발량과주기를설정하는프리세트제어방식이있다.

(10) 농축찌꺼기(슬러지) 펌프제어

농축조에서 적정 찌꺼기(슬러지)를 인발하여 찌꺼기(슬러지) 부패를 방지하기 위해 정해진

시간에의해인발밸브를순차적으로제어하는타이머제어와1지당인발량과주기를설정하

는프리세트제어방식이있다.

(11) 찌꺼기(슬러지) 탈수/약품주입펌프제어

약품량을적절하게주입하여탈수케익의함수율을저하시키기위해투입찌꺼기(슬러지) 농

도로부터약품의주입률을산출하여주입펌프의속도를제어한다.

(12) 반류수펌프제어

수처리시설에서반류수유량을일정하게유지하여수처리의안정화를꾀하며, 요구반류수

량에대하여일정유량을유지하여반류수펌프의회전수를제어한다.