■ 양수발전소(Pumped Storage Power Station)

전력 거래가격이 낮은 시간대에 값싼 전기를 이용하여 하부 저수지의 물을 상부 저수지로 양수한 후 거래가격이 높은 시간대에 발전하는 방식의 발전소를 말한다. 종전에는 전력수요가 적은 시간대에 잉여전력을 이용하여 하부 저수지의 물을 양수한 후 전력수요가 많은 시간대에 발전하는 방식을 양수발전의 의미로 사용했다. 

양수를 위해 투입된 전력과 발전전력을 비교한 효율은 약 70~75% 정도이다.

■ 양정(揚程, Pump Head)

펌프로 액체를 끌어 올릴 수 있는 높이를 말한다. 액체를 흡입하는 수면으로부터 토출하는 수면까지의 수직거리가 실양정이며, 두 수면에 가해지는 압력과 배관의 저항 손실을 고려하여 실양정에 가산한 것을 전양정이라 한다. 

■ 열기전력

2개의 종류가 다른 금속선의 양단을 접속하고, 두 접속점의 온도를 다른 값으로 유지하면 회로에 기전력이 발생하여 일정한 방향으로 전류가 흐른다. 이 기전력을 열기전력이라고 한다. 

■ 여자기(勵磁器, Exciter)

여자라는 것은 자장을 만들기 위해 전류를 공급하는 것을 말하며, 교류발전기·직류발전기·동기전동기 등의 회전자 코일에서 자장이 발생할 수 있도록 전류를 공급하는 장치를 여자기라 한다. 또한 여자전류는 발전기·전동기·변압기·전자석 등의 코일에 자장을 발생시키기 위해 공급되는 전류이다. 

■ 역상 증폭기

입력과 출력의 위상이 역상으로 되는 증폭기이다. 

■ 역률(力率, Power Factor)

교류회로의 유효전력과 피상전력과의 비를 말한다. 직류회로의 경우 전력계산은 전압과 전류를 곱하여 구하지만, 커패시턴스나 인덕턴스가 포함된 교류회로에서는 전압 전류의 실효치에 계수를 곱해야 한다. 여기서의 계수를 역률이라 한다. 

■ 연돌(煙突, Chimney, Stack)

연소설비에 의해서 통풍 배연 및 배기가스의 확산, 희석을 목적으로 하는 부속설비이다. 연돌은 보일러에서 연소에 필요한 통풍력을 얻는 동시에 연소 후 배기가스를 대기로 확산시켜주는 역할을 한다. 

■ 열량단가(熱量單價)

연료의 열량단가라 함은 발전기 연료비의 단위열량에 대한 연료가격이다.

■ 연료전지(燃料電池, Fuel Cell)

연료가 가진 화학에너지를 전기화학반응에 의해 직접 전기에너지로 변환시키는 장치를 말한다. 물의 전기분해과정과 반대로 수소와 산소를 결합시키는 조건을 만들어 연속적으로 직류전기와 물을 만들어내는 것이다. 

■ 연장코일

공중선의 공진 주파수를 저하시키기 위해 직렬로 접속하는 코일이다.

■ 열병합발전(Combined Heat and Power)

화력발전의 일종으로 발전과 더불어 증기터빈에서 배기한 증기를 일부 추출하여 열교환기를 통해 지역난방이나 산업용으로 열을 공급하는 발전방식을 말한다. 

■ 열소비율(熱消費率, Heat Rate)

전력 1kWh 생산에 소요되는 열량을 말한다. 

■ 염소처리장치(Chlorination Equipment)

상하수도의 소독처리, 설비 냉각용 해수 및 하천수에 염소를 주입하는 장치이다. 

주로 상하수도의 소독처리 또는 해수나 하천수를 설비 냉각목적으로 사용할 때 물속에 서식하는 패류, 미생물 등이 설비에 지장을 초래하므로 이를 방지하기위해 사용된다.

■ 영구고장(永久故障, Permanent Fault)

전선의 단락, 변압기의 고장, 지지물의 도괴 등과 같이 고장을 복구하지 않으면 고장상태가 지속되는 것을 영구고장이라고 한다.

조수의 접촉, 수목과의 접촉, 낙뢰로 인한 고장 등 순간적으로 고장이 발생하였다가 자연 소멸되거나 재가압 과정 등을 거쳐 스스로 복구되는 것을 순간고장이라고 한다. 

■ 영사형 전구 

광원을 집광 렌즈의 초점에 맞추기 위해 필라멘트를 단일 평면으로 만들어 광중심 거리를 비교적 정확하게 할 수 있는 전구를 말한다.

■ 오실로스코프

진동 현상을 눈으로 볼 수 있도록 기록 또는 표시하는 장치이다.

■ 오프셋(Off-set)

전선을 수직으로 배치할 경우에 상, 중, 하선 상호간의 수평거리 차를 말한다. 오프셋은 전선의 선간 섬락사고를 방지시키기 위해서 만들어져 있으며, Arm의 길이를 조정해 수평거리 차를 두고 있다. 

■ 진상운전(進相 運轉, Leading Power Factor Operation) 

전력계통 내의 무효전력을 감소시키기 위한 발전기 운전을 말한다. 전력계통은 송전선로 또는 수용가의 역률 개선용으로 사용되는 콘덴서 등의 용량성 부하의 증대에 따라 심야 시간대에는 계통전압이 크게 상승하게 된다. 이러한 전압상승을 억제하기 위한 방안의 하나로, 계통의 진상 무효전력을 흡수하기 위해 발전기를 저 여자(勵磁)로 운전하는 것을 진상운전이라고 한다. 계통전압의 상승을 억제하기 위해서는 분로리액터·유도전압조정기·동기조상기 운전 등을 고려할 수 있으나, 이들 방식은 비용이 들고 손실이 증가하기 때문에 바람직하지 못하다. 이에 대해 발전기의 진상운전은 별도의 비용이 들지 않을 뿐만 아니라 효과도 우수한 장점이 있다.

■ 집진기(集塵器, Dust Collector, Dust Catcher) 

보일러 연소실에서 대기로 배출되는 가스 중에 포함된 재(Ash)를 포집, 제거하는 장치를 말한다. 종류로는 중력·관성·원심력 등을 이용한 기계식 집진장치와 여과체를 이용한 여과식 집진장치, 물과 접촉시켜 분리하는 세정식 집진장치, 코로나 방전을 이용하는 전기 집진장치가 있다.

■ 아역청탄(亞瀝靑炭, Sub-bituminous Coal) 

역청탄 중 탄화도가 낮은 것으로 비점결성(非粘結性) 또는 약점결성이며, 수분함량이 많다. 발열량은 무수무회(無水無灰)기준으로 4,600-6,400kcal/kg정도이며, 휘발분이 30% 이상으로 착화성 및 연소성이 좋다.  

■ 아크 방전 

기체 중의 방전 현상 중에서, 글로 방전에 이어 일어나는 가장 심한 최종 단계의 상태. 

■ 안전밸브(安全밸브, Safety Valve) 

규정압력 이상으로 압력이 상승할 경우 유체를 외부로 방출하여 압력을 내리기 위한 밸브를 말한다. 드럼, 과열기, 재열기 등 압력용기에 설치하며, 설비의 손상을 방지하기 위하여 사용한다.  

■ 아크 지락 

어떠한 원인으로, 송전선과 지면과의 사이가 아크 방전을 일으켜 단락되는 현상. 

■ 아킹 링 

송전선에 플래시 오버가 생겼을 때, 아크 열에 의한 애자의 파손이나 전선의 용단을 방지하기 위해, 현수 애자의 상하에 설치된 원형 모양의 금속 전극. 

■ 아킹 혼

송전선에 플래시 오버가 생겼을 때, 아크 열에 의한 애자의 파손이나, 전선의 용단을 방지하기 위한 보호 장치. 

■ 안전도(安全度, security) 

발전기 또는 송전선로의 고장, 부하변동 등 외란(外亂)이 발생할 경우 전력계통이 전압·주파수 등을 유지하면서 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 정도를 안전도라고 한다. 유사한 개념으로는 신뢰도(Reliability)와 안정도(Stability)가 있다(신뢰도 및 안정도 참조). 신뢰도는 설비능력의 적정성·전기품질·고장파급 방지 및 비상복구능력 등을 포함하는 가장 광의(廣義)의 개념으로 사용되며, 안정도는 시스템 또는 설비가 안정상태로 복원하는 정도를 나타내므로 안전도 보다는 하위의 개념이라고 할 수 있다(신뢰도 > 안전도 > 안정도).

■ 애자(Insulator) 

가공 송배전 선로나 통신선로에서 전압이 걸려있는 전선을 절연시켜 지지물에 취부하기 위하여 애자(Insulator)를 사용한다. 가공 선로용 애자는 가혹한 기상조건에도 충분히 견디어야 하며 전기적 기계적 특성을 확보하여야 하고 상당 기간 동안에도 특성의 저하를 일으키지 않는 내구성도 지녀야 한다. 애자의 종류는 재질에 따라 자기애자(Porcelain Insulator), 유리애자(Glass Insulator), 고분자애자(Polymer Insulator)로 나뉘며 형상에 따라 지지애자 (Post Insulator), 장간애자 (Long Rod Insulator), 내무애자(Smog-Type Insulator), 핀애자(Pin Insulator), 현수애자(Suspension Insulator)로 대략 나뉜다. 

■ 중성점(中性點, Ground) 

발전기, 변압기 등의 코일권선 결선방식 중 Y 결선에서 세 개의 권선이 만나는 점을 중성점이라고 한다. 중성점의 전위(電位)는 보통 영(零)이므로, 이 중성점은 변압기 접지 등에 널리 사용된다.  

■ 중성점접지방식(中性點 接地方式, Neutral Grounding System) 

전력계통에서 발전기나 변압기의 전기적 중성점을 접지시키는 방식을 말한다. 3상 교류에서 발전기나 변압기는 아래 그림과 같이 접속되어 있으며, A점은 항상 전압이 0이 되기 때문에 중성점이라 한다. 중성점이 접지되어 있지 않으면 전력계통의 지락(地絡) 사고가 발생할 때, 이상전압이 생겨 전력기기의 절연을 위협하거나 보호계전기에 의한 계통사고의 검출이 곤란하게 되는 등 여러 가지 장애가 일어나므로 비교적 저전압의 소규모계통을 제외하고는, 중성점을 접지시키고 있다.

■ 중수로(重水爐, Heavy Water Reactor(HWR)) 

감속재와 냉각재로 중수를 사용하는 원자로를 말한다. 천연우라늄을 연료로 사용하며, 경수로에 비해 구조가 비교적 간단해서 건설비와 연료비가 저렴하고, 원자로를 정지시키지 않고 핵연료 교체가 가능하다. 캐나다가 개발한 캔두형(CANDU)이 대표적이며 우리나라는 월성 원자력발전소가 이에 속한다. 

■ 증분 연료비(增分 燃料費, Incremental Cost)

증분 연료소비율에 연료 단가를 곱한 것을 말하며 출력 P로 운전 중인 어느 발전기가 출력을 미소량 p만큼 증가시켰을 때 연료비(燃料費)가 F만큼 증가했다고 하면 이때의 F와 p의 비율(F/p)로 나타낸다.  

■ 중앙급전발전기(中央給電發電機) 

중앙급전장치(EMS)로부터 급전지시를 받고, 이에 응동(應動)할 수 있는 단위 발전기를 말한다. 전력시장운영규칙에서는 중앙급전발전기의 범위를 “전기사업법 제9조 제4항의 규정에 의하여 사업개시 신고를 한 발전기 중 그 용량이 20MW를 초과하는 1기의 발전기” 또는 “집단에너지사업자가 보유한 발전기로서 용량 20MW 이상인 1기의 발전기”로 정의하고 있다. 다만, 대체에너지를 이용하여 전기를 생산하는 발전기는 중앙급전발전기에서 제외토록 하고 있다. 

■ 증분가격계수(增分價格係數) 

발전기 출력과 소비열량의 관계를 나타내는 2차의 입출력 특성곡선식의 1, 2차 계수에 연료열량단가을 곱한 계수로서 발전기의 발전비용계산에 이용된다. 

■ 증발관(蒸發管, Steam Generating Tube) 

보일러수를 증발시키는 튜브로 보일러 화로 내에 설치되어 연소 시 발생하는 화염 혹은 고온의 연소가스에서 열을 흡수하여 보일러 공급수를 가열한다. 

직류송전(Direct Current Power Transmission) 

직류송전방식이란 발전소에서 생산된 교류전력을 대용량 정류기를 이용하여 직류전력으로 변환하여 송전한 후 수전점에서 이를 교류로 재변환(inver- tion)하여 부하 측에 공급하는 방식을 말한다. 송전전압이 높아지면 절연이 큰 문제로 대두되는데 같은 전압의 교류(실효치)와 직류의 절연을 비교하여 보면 절연은 직류가 교류에 비해서 1/1.731배가 되고, 송전용량은 직류는 교류의 역률 100%에 상당하는 전류를 흘릴 수 있어 대용량 송전에 유리하다.  

■ 지역급전소(地域給電所, Local Load Dispatching Center) 

전력계통의 운영을 담당하는 기능으로는 중앙급전소, 지역급전소, 지역급전분소가 있다. 지역급전소는 일정한 지역이나 전압별로 계통운영 영역을 구분하고, 해당 지역에서의 급전업무를 수행하기 위한 조직이다. 현재 지역급전소는 한전 전력관리처(9개소) 단위로 설치·운영되고 있으며, 중앙급전소에서 수행하는 업무 중 전력수급조정 업무를 제외한 관내 송변전 설비의 운전·조작 기능을 담당하고 있다. 지역급전소의 하위조직으로는 지역급전분소(地域給電分所)가 있다. 지역급전분소는 무인 변전소의 154kV 방사상 선로와 154kV급 주변압기의 차단기 및 66kV 이하 송변전 설비에 대한 운전·조작 기능 등을 수행하고 있다. 

이달의 전력 용어와 영어

9월 전력 용어

■ 자기 누설 변압기

1차 권선과 2차 권선과의 사이에 자기 분로를 설치하여 누설 리액턴스가 크게 되도록 설계한 변압기

■ 자기여자현상(自己勵磁現狀, Self Excitation Phenomenon)

발전기에 여자(勵磁)전류가 공급되지 않더라도 발전기와 연결된 송전선로의 충전전류의 영향으로 발전기에 전압이 발생하거나 발전기 전압이 이상(異常) 상승하는 현상을 말한다. 운전 중인 발전기에 무부하(無負荷) 또는 경부하(輕負荷) 상태의 송전선로를 연결하면 송전선로에 충전전류가 흐르게 된다. 이 충전전류는 정전용량이라는 특성으로 인해 발전기 전압보다 위상이 90。 앞선 진상(進相) 전류이므로 교류발전기의 전기자(電氣磁) 반작용(增磁 작용)을 일으켜 발전기 단자전압의 상승 원인이 된다. 이때 발전기의 용량이 충분히 크지 않으면 발전기의 여자회로를 개방하여도 발전기 단자전압이 순식간에 이상 상승할 수 있다. 이 현상을 발전기의 자기여자라고 한다.

■ 자기(自己)임피던스(Self Impedance)

전류의 흐름을 방해하는 전기회로의 물리적 특성을 말하며, 저항의 일종에 속한다. 어떤 전기회로에 전류 I가 흐르면 전류 주위에는 자계(Magnetic Field)가 형성되고, 전류에 의해서 생긴 자속(Magnetic Flux)과 항상 반대방향으로 교차(이를 ‘쇄교’라고 한다)하게 된다. 이러한 경우에 회로에 흐르는 전류를 변화시키면 쇄교수에 변화가 생겨서 회로 내에는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 기전력이 유도된다. 이때 자속 ψ와 전류 I와의 비를 회로의 자기임피던스라 한다. 식으로 표시하면 L＝dψ/dI[H], 이것을 Impedance로 환산한 값을 Self Impedance라 한다.

■ 자동급전시스템(自動給電시스템, Energy Management System)

전력계통의 감시 및 제어, 경제급전 및 자동발전력제어, 전력계통 해석, 자료의 기록 및 저장, 급전원 모의훈련 등의 기능을 수행하는 중앙급전시스템을 말하며 우리나라 전력계통을 종합적으로 감시·제어하는 설비이다. 현재 자동급전시스템에서는 전국의 중앙급전발전기(250여기)에 대한 발전출력 제어와, 154kV 이상 송전선로의 운전상태, 차단기 등 계통보호설비의 동작상태, 전력계통의 이상상태 및 고장발생 상황, 전압 및 주파수 등을 종합적으로 감시·제어하고 있다.

■ 자동발전제어(自動發電制御, Automatic Generation Control)

중앙급전시스템(EMS)에서 전력계통에 연결되어 있는 각 발전기의 출력을 조정하는 발전제어방식이다. 전력계통에서의 수요는 항상 변화하기 때문에 발전량도 이에 맞게 조정되어야 한다. 이러한 발전량 조정 기능을 중앙급전시스템을 통해 종합적으로 수행하기 위한 것이 자동발전제어 기능이다. 자동발전제어 과정은 다음과 같다. EMS의 자동발전제어(AGC) 기능을 통해 각 발전기에 대한 발전량 정보가 전달되면 해당 발전기의 조속기(속도조정기)가 동작하고, 조속기는 제어대상이 되는 발전용 터빈의 속도를 자동발전제어 시스템에서 전달된 정보와 일치시키도록 함으로써 각 발전기의 출력이 제어된다.

■ 자동전압조정기(AVR, Automatic Voltage Regulator)

부하변동과 전원전압의 변동 시에도 변압기 2차측의 송출전압을 일정하게 유지하기 위하여 OLTC의 탭을 조정하는 장치로서 변압기 2차측 CT와 2차측 모선PT에서 부하전류의 크기와 모선전압을 감지하고, 설정된 내부의 기준전압과 비교하여 기준전압을 유지하기 위해 변압기의 탭을 조정하는 신호를 OLTC 구동장치로 송출한다. AVR에는 AVR의 동작범위를 설정하는 기능, 부하선로의 임피던스에 따라 선로전압강하의 크기를 정하는 기능, 송출전압의 조정을 위한 동작시간 조정기능(시간 지연), 송출전압 설정기능 등이 포함된다. 종류로써는 MK-20, MK30, VC100-BU, YVC-01 등이 있다.

■ 재열기(再熱器, Reheater)

고압터빈에서 포화온도 가까이 팽창하여 일하고 나온 증기를 다시 보일러로 되돌려 보내 가열하는 장치를 말한다. 재열기에서 가열하여 과열도를 높인 증기를 저압터빈에 넣어 재팽창시키면, 습분에 의한 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 열효율도 향상시킬 수 있다.

<자료제공 : 전력통계정보시스템 www.kpx.or.kr/epsis>

이달의 전력 용어와 영어

8월 전력 용어

■ 발전기 특성자료(發電機 特性資料, Generator Parameter Set)

발전기에 대하여 특징지을 수 있는 각종 자료를 말한다. 이러한 자료들에는 발전기의 유형(유도기, 동기기 등) 극수, 회전수, 발전기 단자전압, 절연의 종류, 여자기 형식, 조속기, 원동기 등에 관한 자료를 전력계통의 운영 및 분석을 목적으로 정적 및 동적 모델링을 하기 위한 데이터, 도표, 챠트 등의 기술적인 자료들이다. 전력거래를 위한 발전기 특성자료에는 해당 발전기의 유효전력, 무효전력, 최대가능출력, 최소가능출력, 정격출력증가율, 정격출력감소율, 비상 시 출력증가율, 비상 시 출력감소율, 각종 시정수, 관성정수, 단락비, 전기회로 정수인 저항과 리액턴스, 가능출력곡선, 등이 있으며 발전기의 부속설비인 관련 변압기(보조용, 기동용, 여자용), 조속기, 여자기, 계통안정화장치, 발전기 설정 운전값 등에 대한 특성자료들도 포함하고 있다.

■ 발전단전력(發電端電力, Gross Output)

발전기에서 생산된 전력의 총량을 말하며, 송전단전력에 대응되는 개념이라고 할 수 있다. 발전기에서 생산된 전력 중 일부는 전기생산을 위하여 발전소에서 자체적으로 소비(이를 所內 消費電力이라고 한다)하게 된다. 발전단전력에서 소내 소비전력을 제외한 전력은 송전선로를 통해 소비자에게 전달되게 되는데, 이와 같이 송전선로로 유입된 전력을 송전단전력이라고 한다.【발전단전력=소내 소비전력+송전단전력】

■ 발전설비 용량(Installed Generating Capacity)

발전설비 용량(Installed Generating Capacity) 전기를 생산하는 설비로써 발전시설, 발전설비용량, 설비용량, 시설용량이라고도 한다. 일반적으로 발전소 또는 발전기의 출력을 의미하며 넓게는 전력계통 전체 발전기 출력의 합을 나타내는 말로써 용량단위는 kW, MW, GW 등으로 표시한다.

■ 발전원가(發電原價, Generating Cost)

전력생산(발전)에 소요된 총비용을 생산된 발전량으로 계산한 단위 킬로와트(kWh)당 발전 비용을 말한다. 여기에는 감가상각, 금리 등의 자본비, 인건비, 수리비 등의 직접비, 연료비 및 기타비용이 포함된다.

■ 방전전류(Discharge Current)

피뢰기의 방전전류란 피뢰기가 방전 중 이것에 흐르는 충격전류를 말하며 공칭방전전류란 피뢰기의 보호성능 및 자동복귀성능을 표현하기 위하여 쓰이는 방전전류의 규정치로 소정의 파고치와 파형을 갖는 뇌충격전류를 표시한다.

■ 방출안전장치(Automatic Resetting Pressure Relief Device)

절연유와 접하지 않는 변압기의 상부 판 또는 상부관에 부착되어 변압기 내에 이상압력이 발생 시 일정 압력[10±1psi(0.7±0.07kg/cm2)]에 도달하면 방압막(Diaphragm)이 동작하여 이상압력을 외부로 방출시켜 변압기함의 파손을 방지한다. 방출안전장치는 방압관과는 달리 여러 번 동작하여도 다이아프람이 파손되지 않도록 강판으로 제작되며 평상시 다이아프람을 눌러 주는 압축 스프링과 기밀유지를 위한 가스켓, 동작표시봉, 경보용 접점 등으로 구성되어 있다.

■ 배열회수 보일러(排熱回收 보일러, Heat Recovery Steam Generator)

가스터빈의 배기가스 열을 이용하여 증기를 발생시키는 장치로 일종의 보일러이다. 배열회수보일러 또는 폐열보일러라고도 한다. 발생한 증기는 증기터빈을 구동하여 전력을 생산하거나 지역난방에 이용된다.

■ 배전반(配電盤, Switchboard)

배전반(Switchboard)은 계기류, 계전기류, 개폐기류 및 각종 보안장치를 설치하여 전류를 개폐 또는 제어하는 대리석, 에보나이크, 철판제 등의 장치로서 배전반은 전력계통 또는 기기의 감시, 제어를 목적으로 조작, 계측, 표시 및 보호장치를 한 곳에 설치한 것으로 전기설비와 감시제어자 간의 중계적 역할을 담당하는 기기운전의 중추적인 요소이다. 배전반의 종류로는 수직벽지지형, 수직 자립형, 벤치형, 데스크형, 폐쇄형 및 그래픽형이 있으며 기술의 진보에 따라서 감시, 제어 및 보호방식이 고도화되고 있어서 다종다양의 배전반이 사용되고 있다.

<자료제공 : 전력통계정보시스템 www.kpx.or.kr/epsis>