KDS31 60 10 수변전설비
1. 일반사항
1.1 목적
(1) 이 기준은 건축물에서 사용되는 각종 부하기기에 적합한 전압으로 변성하는 수변전설비가 안전하고 신뢰도 높은 전기품질로 부하에 공급하기 위한 표준적인 설계방법을 제공하여 합리적인 계획, 설계를 도모하는데 목적이 있다.
1.2 적용범위
(1) 건축물에서 부하기기에 전기를 공급하기 위하여 설치되는 전기 인입설비, 변압기설비, 배전반 등의 수변전설비 설계에 관하여 적용한다.
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)·
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
(1) 이 기준에서 사용되는 주요 용어의 정의는 다음과 같다.·고효율에너지기자재 : 산업통상자원부고시 고효율에너지기자재 보급촉진에 관한 규정에 따라 고효율에너지기자재로 인증 받은 제품 또는 이와 동등 이상의 성능을 가진 것을 말한다.·최대수요전력 : 수용가에서 일정 기간 중 사용한 전력의 최대 값을 말한다.·최대수요전력 제어장치 : 수용가에서 최대수요전력의 억제, 전력부하의 평준화 등을 위하여 최대수요전력을 감시, 경보 및 제어 할 수 있는 장치를 말한다.·자동역률제어장치 : 역률개선용 커패시터를 전원계통에 자동으로 투입하거나 분리하는 장치를 말한다.
1.5 기호의 정의
내용 없음
1.6 설계 고려사항
1.6.1 인입
(1) 지중 배전선로에서 전기를 수전하는 경우는 건축물 구내에 전기사업자의 개폐기장치 설치공간과 변전실까지의 경로에 맨홀을 설치한다.① 건축물 구내에 시설되는 전기 인입용 맨홀(또는 핸드홀)은 그 상부 중량물 하중에 충분히 견디는 구조로 하고, 뚜껑은 사람이 쉽게 개폐할 수 없는 구조로 한다. ② 건축물 구내에 노출되어 시설되는 전기사업자용 전기설비(예: 변압기, 스위치 등)는 불특정인이 접근할 수 없도록 안전한 시설을 갖추어야 한다.(2) 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 전기설비를 설치할 수 있는 공간이 확보되어야 하며, 설치장소로는 전기사업자가 전기설비의 설치, 보수, 점검 및 조작 등 유지관리 업무가 용이한 곳이어야 한다.(3) 지중수전시 전선로 구성을 위한 공사방법은 전기설비기술기준에 따른다.
1.6.2 수전시스템
(1) 수전전압과 계약용량은 전기사업자와 협의하여 전기공급약관에 준하여 결정한다.(2) 수전시스템은 건축물의 용도 및 부하기기의 중요도, 수전전력의 신뢰도, 경제성 등을 고려하여 선정하여야 하며, 수전지점은 전기사업자와 협의한다.
1.6.3 변전시스템
(1) 변전시스템은 부하설비의 종류와 규모, 중요도 등을 검토하여 변압기의 뱅크 구성, 모선방식, 내진방법 등을 결정하여야 한다. 변전시스템은 고장 시 많은 손해가 발생하고 긴 복구시간이 필요하므로 신뢰도의 향상을 위해 고장 시 파급범위를 최소한으로 억제하도록 검토하여야 한다.(2) 변전시스템의 단락 및 지락 등에 의한 보호방식의 선정은 전기설비기술기준에 따라 안전하도록 하여야 한다.
2. 조사 및 계획
내용 없음
3. 재료
내용 없음
4. 설계
4.1 기기 선정
(1) 변전시스템의 구성 기기는 부하설비용량을 고려하여 안전확보가 되도록 정격의 것으로 선정하여야 한다.(2) 변압기 선정시에는 사용 장소, 부하 특성, 효율성, 안전성 등이 고려되어야 하며, 표준소비효율변압기를 사용한다. 다만, 고조파발생부하 비중이 높은 설비의 경우 전기품질 개선과 전력손실 저감을 위해 고조파 감쇄 기능의 변압기 또는 동등 이상의 성능을 갖는 변압기를 사용할 수 있다.(3) 변압기 뱅크마다 전압, 전류, 역률, 전력 및 최대수요전력 등의 계측이 가능한 기기를 설치하여 부하감시 및 예측이 가능하도록 한다. 다만, 하나의 뱅크만 구성될 경우에는 기능을 조정할 수 있다.(4) 배전반 및 스위치기어 등의 정격은 부하설비용량을 고려하여 안전확보가 되도록 정격의 것으로 선정하여야 한다. 다만, 차단기는 해당 선로를 통과하는 최대단락전류를 차단하는 능력이 있어야 한다.(5) 보호계전기는 전기설비의 고장(단락, 지락 등) 시 사람 및 기기의 손상을 최소한으로 억제하여 전기설비의 안정을 유지하도록 설치하여야 한다.(6) 수전단측 역률은 90 % 이상으로 관리표준을 설정하고, 수용형태에 따라 설비의 부분별 또는 일괄하여 커패시터를 부설하는 것이 기술적으로 타당할 경우에는 설비의 부분별 또는 일괄하여 커패시터를 부설할 수 있다. 이 경우 경부하 시에 있어서 진상역률이 되지 아니하도록 자동역률제어장치 또는 부분개방장치 등 조절장치를 부설하도록 설계한다.(7) 수용가 측의 최대수요전력을 감시 및 억제하고 전력부하 평준화 등을 위하여 배전반에 최대수요전력제어장치 설치를 검토하여야 한다. 최대수요전력제어장치는 고효율에너지기자재 보급촉진에 관한 규정 제3조에 따른다.(8) 변전시스템 구성 기기는 에너지절약을 도모할 수 있는 제품을 선정하며, 건축물의 에너지절약설계기준에 따른다.
4.2 용량 산정
4.2.1 부하용량 산정
(1) 기본설계 시 부하용량은 전기사업자의 전기공급약관을 참조하여 산정할 수 있다.(2) 부하용량의 추정방법① 계획 또는 기본 설계 시 부하용량을 추정하는 경우는 용도에 따른 유사건물 데이터를 참조할 수 있다.② 공동주택(APT)의 경우에는 주택건설기준 등에 관한 규칙 제12조에 따라 산정하여야 한다.
4.2.2 변압기 용량 산정
(1) 2단강하 방식인 경우 용량 산정① 1차 변압기는 각 변압기별 최대수요전력 합계에 부등률을 적용한 합성최대수요전력으로 산정하고, 2차 변압기는 부하의 용도별로 구분될 경우 해당 부하용량 합계에 수용률을 적용한 예상 최대수요전력보다 크게 산정한다.(2) 직강하방식인 경우 용량 산정① 변압기는 부하의 용도별로 구분될 경우 해당 부하용량 합계에 수용률을 적용한 예상 최대수요전력보다 크게 산정한다. 다만, 부하 용도별 구분이 되지 않거나 혼재된 경우는 부등률까지 적용할 수 있다.(3) 수용률(Demand Factor)① 수용률은 최대수요전력을 구하기 위한 것으로 최대수요전력의 총부하설비용량에 대한 비율이다.② 수용률은 부하용도에 따른 유사건물 데이터를 참조할 수 있으며, 공장의 경우에는 에너지관리기준 별표 6을 참조할 수 있다.(4) 부등률(Diversity Factor)① 부등률은 합성최대수요전력을 구하는 계수로서 각 부하의 최대수요전력 합계와 합성최대수요전력과의 비율이며, 최대수요전력의 합계는 항상 합성최대수요전력 값보다 크다.(≧1.0)② 부등률은 부하용도에 따른 유사건물 데이터를 참조할 수 있다.(5) 동력부하의 경우① 변압기 용량 산정시 최대용량의 전동기부하 기동전류를 고려한 변압기용량을 산정하여야 한다.
4.3 에너지절약 설계
(1) 수변전설비의 에너지절약 설계에 관한 사항은 건축물의 에너지절약설계기준에 따른다.