[최신기술] 일본편_신형 고압응급용 전원차의 개발·실용화

신형 고압응급용 전원차의 개발·실용화

- 무선을 이용한 무정전 교체시스템의 채용으로 전원차의 적용범위를 확대 - 

토호쿠전력은 아이치코퍼레이션 및 아키덴샤와 공동으로 신형 고압응급용 전원차를 개발했다.

고압응급용 전원차(이하, ‘전원차’)는 자연재해 등에 따른 정전사고의 발생시나 설비보수 등을 위해서 고압배전선의 통전을 정지시켜 작업을 시행하는 경우 등에 고압배전선에 접속해 응급송전을 시행하는 것으로 이 회사에서는 재해복구의 신속화 및 고객서비스의 향상과 같은 관점에서 1986년부터 각 영업소에 점차 도입되고 있다.

전원차의 사용에 있어서는 고압배전선을 흐르는 전기(상용전원)와 전원차와의 교체를 무정전으로 시행하고 있는데, 그 때 상용전원과 전원차의 전압이나 주파수 등 전기적 조건을 일치(동기)시킬 필요가 있다.

지금까지 이 회사가 사용해 온 전원차는 상용전원과의 동기조정 등을 전원차 내부에서 시행하는 방법으로 되어 있는데, 전원차 내부에 상용전원을 끌어오기 위한 바이버스 회로를 구성할 필요가 있었다.

이 방식은 전원차의 주차장소가 구분개폐기가 설치되어 있는 전신주부근에 한정되어 있는 동시에 도로의 교통상황이나 수해에 따른 도로 침수 등으로 인해 목적이 되는 장소에 전원차를 주차할 수 없는 경우에는 이에 따른 정전범위가 확대되는 것이 과제가 되었다.

또 전원차의 접속을 위해서 많은 기재를 필요로 하고 있고 사전 준비작업에 시간을 요하고 있었다. 또한 전원차 내부에서 동기조정을 시행하기 때문에 전원차에는 다양한 장치 등이 장비되어 있어 최근의 전원차 대용량화와 맞물려 전원차의 중량이 소형 보통 화물차량의 한도인 8t에 육박하고 공구나 기자재를 모두 적재할 수 없다는 과제도 있었다.

이번에 개발한 신형 전원차는 이들 과제를 모두 해결하는 것으로 최대 특징은 지금까지 전원차 내부에 바이패스 회로를 구성해서 시행하고 있던 동기조정 등을 무선을 이용해 시행할 수 있다는 점이다. 구체적으로는 배전선 측에 ‘동기제어장치’를 설치, 동기조정에 필요한 데이터를 이 장치와 전원차와의 사이에서 무선으로 송수신하게 된다.

이러한 무선 이용으로 전원차의 설치장소에 관한 제약이 없어지고 전원차 적용범위가 대폭 확대되는 동시에 전원차를 고압배전선에 접속하기 위한 기재·공사가 대폭 삭감된다. 그리고 전원차 내부에 바이패스 회로를 구성하기 위한 장치·기재가 불필요해지기 때문에 전원차의 중량을 약 400kg 경량화했다.

이와 같은 신형 전원차 구입으로 토호쿠전력으로서는 정전발생시에 전원차에 의한 복구가 신속화되는 동시에 지금까지 수해 등으로 전원차의 탑승이 불가능했던 지역에도 전원차에 의한 송전이 가능해지고 고객서비스를 한층 향상시킬 수 있을 것으로 보인다.

또 전원차를 고압배전선에 접속하기 위한 기재·공사를 대폭 삭감함으로서 관련 공사비의 저감으로 연결될 것으로 기대하고 있다.

신형 고압응급용 전원차에 대해서는 이미 2004년 8월에 2대 도입하고 이를 기점으로 앞으로 점차적으로 도입을 확대해 나가기로 했다. 

신형전원차의 구조

새로운 무정전 교체시스템을 채용

신형전원차는 구분개폐기 개소에 설치된 ‘동기제어장치’와 전원차 사이에서 전기적 조건에 관한 데이터를 무선으로 송수신하고 동기조정을 시행하는 방식을 채용. 이로써 전원차 내부에 바이패스 회로를 구성할(전기의 흐름을 바꿀) 필요가 없어졌다.

고압배전선을 전원차 내에서 바이패스 회로를 구성할 필요가 없다는 점이 종래형과의 가장 큰 차이.

새로운 무정전 교체시스템의 흐름

a. 발전기 전원(전원차 단독운전)으로의 교체(1) 전원차 내의 동기검정 2로, 상용전원과 발전기 전원을 동기검정·동기조정한다.(2) 동기검정 2를 투입한다.(3) 구분개폐기를 개방한다.

b. 발전기 전원에서 상용전원으로의 교체(1) 구분개폐기 개소의 동기제어장치(동기검정 1)로 상용전원과 발전기 전원을 동기검정·동기조정한다.(2) 구분개폐기(동기검정 1)를 투입한다.(3) 동기검정 2를 개방한다. 

신형전원차의 도입효과

고객서비스 향상과 비용저감에 기여

1. 전원차의 적용범위를 대폭 확대

전원차를 경유한 바이패스 회로가 불필요해지기 때문에 전원차의 설치장소에 관한 제약이 없어진다.

또 무선을 이용함으로써 전원차를 전기 공급지역에서 떨어진 지점에 주차시킬 수 있게 되어 도로의 침수 등으로 탑승이 불가능한 지역에도 전원차를 이용한 송전이 가능해진다. 

2. 작업시간의 단축과 작업의 효율화

전원차의 접속에 필요한 기재·공사가 대폭 삭감되어 사전 준비를 위해 작업시간이 1건당 2~3시간 대폭 단축된다. 이로써 정전발생시에 전원차로 대응을 시행할 경우에는 종래에 비해 복구의 신속화를 도모할 수 있다. 

3. 전수배비 완료시, 연간 약 4억엔의 비용 저감

관련기재·공사의 대폭적인 삭감으로 공사비 등이 대폭 저감되고 이 회사의 전원차가 모두 신형으로 갱신되는 시점에서는 연간 약 4억엔의 공사비가 저감될 전망이다. 

4. 차량중량의 경량화

바이패스 회로용 구성재가 불필요해지기 때문에 차량중량이 약 400kg 경량화됐다.