KDS 설계기준 316010 수변전설비

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1. 일반사항

1.1 목적

• 건축물 내 부하기기에 적합한 전압으로 변성하는 수변전설비를 안전하고 신뢰도 높은 전기품질로 공급하기 위한 표준 설계 방법 제공
• 합리적인 계획 및 설계 도모

1.2 적용범위

• 건축물 내 부하기기에 전기를 공급하는 전기 인입설비, 변압기설비, 배전반 등 수변전설비 설계에 적용

1.3 참고 기준

1.3.1 관련 법

• 건축물의 설비기준 등에 관한 규칙
• 건축물의 구조기준 등에 관한 규칙
• 건축물의 피난, 방화구조 등의 기준에 관한 규칙
• 건축법령, 주택법령
• 산업표준화법령
• 에너지이용합리화법령
• 전기사업법령, 전기공사업법령, 전력기술관리법령
• 주차장법령
• 주택건설기준 등에 관한 규정
• 지진․화산재해대책법
• 초고층 및 지하연계 복합건축물 재난관리에 관한 특별법령

1.3.2 관련 기준

• 건축물의 에너지절약설계기준 (국토교통부)
• 고효율에너지기자재의 보급촉진에 관한 규정 (산업통상자원부)
• 공공기관 에너지이용합리화 추진에 관한 규정 (산업통상자원부)
• 에너지관리기준 (산업통상자원부)
• 전기설비기술기준 (산업통상자원부)
• 지하공간 침수방지를 위한 수방기준 (행정안전부)
• KDS 31 10 20 (건축전기설비 일반사항, 국토교통부)
• KDS 41 17 00 (건축물 내진설계기준, 국토교통부)

1.3.3 참조 표준

• KS C IEC 60364 저압전기설비
• KS C IEC 60051 직동식 지시전기계기
• KS C IEC 60071 절연협조
• KS C IEC 60076 전력용 변압기
• KS C IEC 60099 서지피뢰기
• KS C IEC 60143 전력시스템용 직렬커패시터
• KS C IEC 60211 최대수요전력표시기(1.0급)
• KS C IEC 60216 전기절연재료의 내열성 결정지침
• KS C IEC 60228 절연케이블용 도체
• KS C IEC 60255-1 측정계전기와 보호장치
• KS C IEC 60252 교류전동기 커패시터
• KS C IEC 60265 고압스위치
• KS C IEC 60269 저전압퓨즈
• KS C IEC 60282 고압퓨즈
• KS C IEC 60332 화재 조건에서 전기/광섬유케이블시험
• KS C IEC 60439 저전압개폐장치 및 제어장치 부속품
• KS C IEC 60601 의료용 전기기기
• KS C IEC 60614 전기설비용 전선관
• KS C IEC 60694 고압개폐기 및 제어기기 공통사항
• KS C IEC 60898 가정용 및 이와 유사한 용도의 과전류 보호용 차단기
• KS C IEC 60909 3상 교류계통의 단락전류
• KS C IEC 60947 저전압 개폐장치 및 제어장치
• KS C IEC 61000 전기자기적합성 (EMC)
• KS C IEC 61009 주택용 및 이와유사한 용도의 과전류 보호장치를 가진 누전차단기
• KS C IEC 61010 측정, 제어 및 실험실용 전기장비 안전요구 사항
• KS C IEC 61039 절연유의 분류
• KS C IEC 61234 전기절연재료의 수화안전성 시험방법
• KS C IEC 61302 전기절연재료
• KS C IEC 61439 저압배전반
• KS C IEC 61558 전력용변압기, 전원장치, 리액터 및 유사기기의 안전
• KS C IEC 62262 외부 기계적 충격에 대한 전기기기용 외곽의 보호등급
• KS C IEC 62271-1 고압 개페기와 제어기
• KS C IEC 62305 피뢰시스템
• KS C 1201 전력량계류 통칙
• KS C 1203 전력량계류의 내후성능
• KS C 1206 무효전력량계
• KS C 1208 유도형전력량계
• KS C 1211 최대수요전력계
• KS C 1706 계기용변성기(표준용 및 일반 계기용)
• KS C 2301 전기 절연유
• KS C 2620 동선용 압착단자
• KS C 4311 건식변압기
• KS C 4511 고압 교류부하개폐기
• KS C 4610 고압 피뢰기
• KS C 4611 고압 교류차단기
• KS C 4612 고압 전류제한퓨즈
• KS C 4613 산업용 누전차단기
• KS C 4802 고압 및 특별고압 진상콘덴서
• KS C 4805 전기기기용 커패시터
• KS C 7702 전구류의 베이스 및 소켓
• KS C 8304 상자개폐기(저압회로용)
• KS C 8401 강제전선관
• KS C 8422 금속제 가요전선관
• KS C 8459 금속제 가요전선관용 부속품
• KS C 8460 금속제 전선관용 부속품
• KS D 3503 일반 구조용 압연 강재
• KS D 5530 구리 버스바
• KS D 6705 알루미늄 및 알루미늄 합금 박
• KS D 8308 용융 아연도금

1.4 용어의 정의

• 고효율에너지기자재: 산업통상자원부고시 고효율에너지기자재 보급촉진에 관한 규정에 따라 고효율에너지기자재로 인증 받은 제품 또는 동등 이상의 성능을 가진 제품
• 최대수요전력: 수용가에서 일정 기간 중 사용한 전력의 최대 값
• 최대수요전력 제어장치: 수용가에서 최대수요전력 억제, 전력부하 평준화 등을 위해 최대수요전력을 감시, 경보 및 제어 할 수 있는 장치
• 자동역률제어장치: 역률개선용 커패시터를 전원계통에 자동으로 투입하거나 분리하는 장치

1.5 기호의 정의

• 해당 내용 없음

1.6 설계 고려사항

1.6.1 인입

• 지중 배전선로에서 전기를 수전하는 경우 건축물 구내에 전기사업자의 개폐기장치 설치공간과 변전실까지 맨홀 설치
  • 건축물 구내에 시설되는 전기 인입용 맨홀(또는 핸드홀)은 상부 중량물 하중에 충분히 견디는 구조
  • 뚜껑은 사람이 쉽게 개폐할 수 없는 구조
  • 건축물 구내에 노출되어 시설되는 전기사업자용 전기설비(예: 변압기, 스위치 등)는 불특정인이 접근할 수 없도록 안전한 시설
• 연면적이 500 ㎡ 이상인 건축물의 경우 건축물의 설비기준 등에 관한 규칙 제20조의 2(전기설비 설치공간 기준)에 따라 전기사업법 제2조 제2호에 따른 전기사업자가 전기를 배전하는 데 필요한 전기설비 설치 공간 확보
  • 설치장소는 전기사업자가 전기설비의 설치, 보수, 점검 및 조작 등 유지관리 업무가 용이한 곳
• 지중수전시 전선로 구성을 위한 공사방법은 전기설비기술기준에 따름

1.6.2 수전시스템

• 수전전압과 계약용량은 전기사업자와 협의하여 전기공급약관에 준하여 결정
• 수전시스템은 건축물의 용도 및 부하기기의 중요도, 수전전력의 신뢰도, 경제성 등을 고려하여 선정
• 수전지점은 전기사업자와 협의

1.6.3 변전시스템

• 변전시스템은 부하설비의 종류와 규모, 중요도 등을 검토하여 변압기의 뱅크 구성, 모선방식, 내진방법 등을 결정
• 고장 시 많은 손해가 발생하고 긴 복구시간이 필요하므로 신뢰도 향상을 위해 고장 시 파급범위를 최소화하도록 검토
• 변전시스템의 단락 및 지락 등에 의한 보호방식 선정은 전기설비기술기준에 따라 안전하도록 함

2. 조사 및 계획

• 해당 내용 없음

3. 재료

• 해당 내용 없음

4. 설계

4.1 기기 선정

• 변전시스템 구성 기기는 부하설비 용량을 고려하여 안전확보가 되도록 정격의 것으로 선정
• 변압기 선정 시 사용 장소, 부하 특성, 효율성, 안전성 등 고려
  • 표준소비효율변압기를 사용
  • 고조파발생부하 비중이 높은 설비의 경우 전기품질 개선과 전력손실 저감을 위해 고조파 감쇄 기능의 변압기 또는 동등 이상의 성능을 갖는 변압기를 사용
• 변압기 뱅크마다 전압, 전류, 역률, 전력 및 최대수요전력 등의 계측이 가능한 기기를 설치하여 부하감시 및 예측 가능하도록 함
  • 하나의 뱅크만 구성될 경우에는 기능을 조정
• 배전반 및 스위치기어 등의 정격은 부하설비용량을 고려하여 안전확보가 되도록 정격의 것으로 선정
  • 차단기는 해당 선로를 통과하는 최대단락전류를 차단하는 능력이 있어야 함
• 보호계전기는 전기설비의 고장(단락, 지락 등) 시 사람 및 기기의 손상을 최소화하여 전기설비의 안정 유지
• 수전단측 역률은 90 % 이상으로 관리표준 설정
  • 수용형태에 따라 설비의 부분별 또는 일괄하여 커패시터를 부설하는 것이 기술적으로 타당할 경우에는 설비의 부분별 또는 일괄하여 커패시터를 부설
  • 경부하 시에 있어서 진상역률이 되지 아니하도록 자동역률제어장치 또는 부분개방장치 등 조절장치 설계
• 수용가 측의 최대수요전력을 감시 및 억제하고 전력부하 평준화 등을 위해 배전반에 최대수요전력제어장치 설치 검토
  • 최대수요전력제어장치는 고효율에너지기자재 보급촉진에 관한 규정 제3조에 따름
• 변전시스템 구성 기기는 에너지절약을 도모할 수 있는 제품 선정
  • 건축물의 에너지절약설계기준에 따름

4.2 용량 산정

4.2.1 부하용량 산정

• 기본설계 시 부하용량은 전기사업자의 전기공급약관을 참조하여 산정 가능
• 부하용량 추정 방법
  • 계획 또는 기본 설계 시 부하용량을 추정하는 경우는 용도에 따른 유사건물 데이터를 참조
  • 공동주택(APT)의 경우에는 주택건설기준 등에 관한 규칙 제12조에 따라 산정

4.2.2 변압기 용량 산정

• 2단강하 방식인 경우 용량 산정
  • 1차 변압기는 각 변압기별 최대수요전력 합계에 부등률을 적용한 합성최대수요전력으로 산정
  • 2차 변압기는 부하의 용도별로 구분될 경우 해당 부하용량 합계에 수용률을 적용한 예상 최대수요전력보다 크게 산정
• 직강하방식인 경우 용량 산정
  • 변압기는 부하의 용도별로 구분될 경우 해당 부하용량 합계에 수용률을 적용한 예상 최대수요전력보다 크게 산정
    • 부하 용도별 구분이 되지 않거나 혼재된 경우는 부등률까지 적용
• 수용률(Demand Factor)
  • 최대수요전력을 구하기 위한 것으로 최대수요전력의 총부하설비용량에 대한 비율
  • 부하용도에 따른 유사건물 데이터를 참조 가능
    • 공장의 경우에는 에너지관리기준 별표 6을 참조
• 부등률(Diversity Factor)
  • 합성최대수요전력을 구하는 계수로서 각 부하의 최대수요전력 합계와 합성최대수요전력과의 비율
    • 최대수요전력의 합계는 항상 합성최대수요전력 값보다 크다.(≧1.0)
  • 부하용도에 따른 유사건물 데이터를 참조 가능
• 동력부하의 경우
  • 변압기 용량 산정시 최대용량의 전동기부하 기동전류를 고려한 변압기용량 산정

4.3 에너지절약 설계

• 수변전설비의 에너지절약 설계에 관한 사항은 건축물의 에너지절약설계기준에 따름

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