변전소 ()
정의
발전소에서 생산된 전력의 전압을 변환하는 시설.
내용
변전소는 발전소에서 생산된 전력을 송전선로나 배전선로를 통하여 수요자에게 보내는 과정에서 전압을 높이거나 낮추는 작업을 하기 위해 설치한 시설이다. 발전소에서 생산된 전기를 수송하기 위해서는 매우 먼 거리의 송전선로를 통과해야 된다.
이때 송전선로의 저항으로 인해 전력손실이 발생되기 때문에 이를 최소화하기 위해서는 전선의 저항을 줄이거나 송전전압을 증가시켜야 한다. 전선을 굵게 만들면 전선의 저항이 낮아지므로 손실은 줄어들지만 전선의 가격이 상승할 뿐만 아니라 전선을 지지하는 철탑이나 전봇대 등도 더 튼튼하게 만들어야 되므로 경제적인 측면에서 불리한 방법이다.
전력 전송에서 발생되는 손실은 전류가 커질수록 커지므로, 전류를 줄이면서 같은 에너지를 전달하기 위해서는 전압을 높여 전송해야 한다. 그러나 높은 전압의 전기를 직접 사용하면 위험하기 때문에 사용하기 전에 다시 전압을 낮추는 것이 필요하다.
전압을 높이고 낮추는 일을 하는 장치가 변압기이며, 변전소의 가장 중요한 장치이다. 우리나라의 송전전압에는 66㎸, 154㎸, 345㎸, 765㎸ 등이 있는데, 모두 변전소를 통해 만들어진 전압이다. 전압을 변환시킨 전기는 전봇대 위에 있는 변압기에서 다시 220V로 낮추어져 가정에 공급된다.
19세기 말 미국의 웨스팅하우스 일렉트릭(Westinghouse Electric Company)에서 교류 송전을 위해 처음으로 변압기가 사용되었으며, 이러한 변압기가 대형화되면서 변전소로 발전하였다. 우리나라에서는 1903년에 최초로 한성전기회사에서 남대문변전소를 설치하였다.
현황
변전소는 용도에 따라 전압을 높이는 승압변전소와 전압을 낮추는 강압변전소로, 전압을 변환시키는 단계에 따라 1차 변전소와 2차 변전소로, 주요 시설의 설치 장소에 따라 옥내 변전소와 옥외 변전소로 구분된다.
현재 우리나라에서는 사람이 상주하는 변전소도 있지만 대부분의 변전소는 무인으로 운영되고 있다. 이를 위해서 전력설비의 상태 감시, 각종 측정값 수집, 설비 제어 등을 디지털 시스템으로 하는 디지털 변전소가 설치되고 있다. 이는 IEC61850 국제표준을 기반으로 해서 만들어지며 변전소 간의 통신은 광케이블을 통해 이루어진다.
최근에는 지하에 변전소를 설치하고 지상에 공원을 조성하는 등 환경친화적으로 건설이 이루어지고 있다. 특히 지상에 주거시설이 있는 것을 ‘주거용 복합변전소’라고 하는데, 서울의 화양변전소·대전의 둔지변전소·부산의 연산변전소 등이 대표적인 예이다.
참고문헌
『열정과 야망의 전기 이야기』(김석환, 대영사, 2010)
한국전력공사(cyber.kepco.co.kr)
