KR101958297B1 - 변전소의 공기조화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화 시스템은 변전소에 설치되는 공기 조화 시스템으로서, 급기피트와 연결되고 외기를 상기 변전소의 각 공간에 공급하는 복수의 급기덕트; 배기 피트와 연결되고 각 공간의 공기를 외부로 배출하는 복수의 배기덕트; 전력구의 공기를 흡입하는 전력구급기팬; 상기 전력구급기팬으로부터 상기 전력구의 공기를 제공받고, 제1 공간에 배출구가 연결되는 젼력구급기덕트를 포함한다.

Description

변전소의 공기조화 시스템{AIR CONDITIONING SYSTEM OF SUBSTATION}

본 발명은 전력구 공기를 이용하는 변전소의 공기조화 시스템에 관한 것이다.

변전소는 발전소에서 생산한 전력을 송전선로나 배전선로를 통하여 부하에 공급하는 과정에서 전압이나 전류의 성질을 바꾸기 위한 시설로서, 다양한 전력케이블, 변압기, 절연개폐장치 등의 설비를 수용한다.

이와 같이 변전소에는 다양한 설비가 설치되고, 이러한 설비는 습도, 온도 등에 의해 이상 동작을 일으킬 수 있으므로, 변전소 내의 공기를 적합한 상태로 유지하는 공기조화(air conditioning)를 수행하는 공기조화 시스템은 안정적인 전력 공급에 있어 중요한 역할을 한다.

일반적으로 변전소의 공기조화시스템은 변전소 외부의 외기를 급기피트를 통해 흡입하여 변전소 내부로 공급하고 공급된 공기량만큼 배기피트를 통해 외부로 배출하는 시스템으로 구성되어 있다.

다만, 변전소는 다양한 설비를 수용하는 복수의 공간을 포함하고 있고, 고온 동작하는 설비가 배치된 공간은 내부의 온도가 상대적으로 높게 형성될 수 있다.

따라서, 변전소에는 변전소 전체를 냉방하는 냉각된 공기를 공급피트를 통해 공급하는 중앙조화 시스템 또는 실외기를 통해 냉매를 이동시켜 선택된 공간을 냉방하는 개별공조 시스템이 채용될 수 있다.

그러나, 변전소 전체를 냉각하는 중앙공조 시스템은 공간별 온도 제어가 불가능하여 실내 열불균형 및 에너지 누수가 발생할 수 있고, 개별공조 시스템은 별도의 실외기가 필요하고 외기 공급이 불가능하므로 공기조화 시스템에 추가로 설치되어야 하는 단점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1654474호

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전력구의 냉기를 이용하여 변전소의 특정한 공간을 냉방할 수 있는 공기조화시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화시스템은 변전소에 설치되는 공기 조화 시스템으로서, 변전소에 설치되는 공기 조화 시스템으로서, 급기피트로부터 흡입된 외기를 상기 변전소의 각 공간에 공급하도록 구성된 복수의 급기덕트; 상기 변전소의 공기를 외부로 배출하는 배기피트로 상기 변전소의 각 공간의 공기를 공급하도록 구성된 복수의 배기덕트; 전력구의 공기를 흡입하는 전력구급기팬; 상기 전력구급기팬으로부터 상기 전력구의 공기를 제공받아 상기 변전소의 각 공간 중 제1 공간으로 공급하도록 구성된 전력구급기덕트; 및 상기 복수의 배기덕트 중 상기 제1 공간의 공기를 배기하는 제1 배기덕트에 구비된 배기팬; 을 포함하고, 상기 제1 배기덕트에 구비된 배기팬은 상기 전력구로부터의 유입 풍량에 기초한 회전 속도로 동작하고, 상기 전력구는 상기 변전소의 지하에 건설되고, 상기 전력구급기덕트는 상기 전력구의 공기를 상기 변전소의 주변압기가 배치된 상기 제1 공간으로 공급하고, 상기 변전소의 각 공간은 상기 전력구에 설치된 지중송배전전력케이블을 처리하는 케이블 처리실을 더 포함하고, 상기 전력구급기덕트는 상기 전력구의 공기를 상기 케이블 처리실보다 상기 제1 공간으로 더 공급하도록 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따른 공기조화시스템은 전력구의 냉기를 변전소의 고온 동작하는 설비가 배치된 공간으로 공급할 수 있으므로, 상기 공간의 온도를 대기온도 이하로 낮출 수 있다.

또한, 별도의 냉각설비 없이 자연 방식으로 환기가 이루어질 수 있으므로, 변전소의 열불균형을 감소시키고, 냉방 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 공기조화시스템을 나타내는 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 공기조화시스템을 나타내는 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공기조화시스템은 변전소(100)에 적용될 수 있다. 상기 변전소(100)는 일반적으로 지상에 건설되나 환경적인 요인으로 지하에 건설될 수 있다. 도 1에서는 변전소(100)를 복층의 지하층으로 구성된 지하변전소로 가정하고 도시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

변전소(100)는 다양한 설비를 배치하기 위한 각 층에 복수의 공간을 포함한다. 예를 들어, 상기 복수의 공간은 축전지실(101a), 부변압기가 배치된 S.Tr실(101b), 계전기실(101c), 감시실(101d), 170kV GIS(Gas Insulated Switchgear)실(102a), 주변압기가 배치된 M.Tr실(102b), 23kV GIS실(103c), 154kV 케이블 처리실(103a), M.Tr기초실(103b), 23kV GIS기초실(103c) 등을 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화시스템을 통한 변전소(100)의 공기순환을 설명한다.

변전소(100)의 공기조화시스템은 변전소(100)의 각층을 관통하는 급기피트(110) 및 배기피트(120)를 포함한다.

변전소(100) 외부의 대기에서 외기가 상기 급기피트(110)로 흡입되고(10), 상기 외기는 상기 급기피트(110)와 상기 복수의 공간을 연결하는 복수의 급기덕트를 통해 각 공간에 공급된다. 예를 들어, 급기피트(110)와 M.Tr실(102b)을 연결하는 급기덕트(111)는 외기를 M.Tr실(102b)로 공급할 수 있다. 이 때, 공기를 원활하게 순환시키기 위해 급기덕트(111)의 일측에는 급기팬(112)이 설치될 수 있다.

또한, 각 공간의 공기는 상기 배기피트(120)와 상기 복수의 공간을 연결하는 복수의 배기덕트를 통해 배기피트(120)로 배출된 후, 상기 배기피트(120)를 통해 외부의 대기로 배출된다(20). 예를 들어, 배기피트(120)와 M.Tr실(102b)을 연결하는 배기덕트(121)는 M.Tr실(102b) 내의 공기를 배출시킬 수 있다. 이 때, 공기를 원활하게 순환시키기 위해 배기덕트(121)의 일측에는 배기팬(122)이 설치될 수 있다.

참고로, 도 1에서는 복수의 급기덕트 및 배기덕트를 공기의 흐름을 표시하게 위해 화살표로 도시하였다.

또한, 공기조화 시스템은 상기 복수의 급기덕트를 통해 각 공간에 유입된 공기의 양을 감지하고, 상기 복수의 배기덕트를 통해 각 공간으로부터 배출된 공기의 양을 감지하여, 유입된 공기의 양과 배출된 공기의 양이 균형을 이루도록 급기팬, 배기팬 등의 설비를 제어할 수 있다.

한편, M.Tr실(102b)에는 고온 동작하는 발열체인 주변압기가 배치되어 있으므로 M.Tr실(102b)은 대기온도보다 상대적으로 내부온도가 높다. 예를 들어, M.Tr실(102b)의 내부온도는 42도 부근으로 증가할 수 있다.

전력구(200)는 지중송배전전력케이블을 설치하기 위하여 건설된다. 상기 전력구(200)는 변전소(100)에 전력을 공급하거나 변전소(100)에서 변환된 전력을 부하로 공급하기 위한 케이블을 배치하기 위한 구조물로 터널 형태로 건설될 수 있다. 이러한 전력구(200)는 지하 수십 미터 깊이에 설치되거나, 전력 케이블의 과열에 의한 화재를 방지하기 위해 별도의 냉각관 등의 냉방 설비를 포함하여 대기온도보다 상대적으로 내부온도가 낮다. 예를 들어, 전력구의 내부온도는 18도를 유지할 수 있다.

본 발명의 공기조화 시스템은 상기 전력구(200)의 공기를 흡입(11)하기 위해 전력구급기팬(212)을 포함한다. 또한, 상기 전력구급기팬(212)이 흡입한 공기를 상대적으로 온도가 높은 공간으로 공급하기 위해 상기 고온의 공간과 전력구(200)를 연결하는 전력구급기덕트(211)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 고온의 공간은 주변압기가 배치된 M.Tr실(102b)이 될 수 있다.

상술한 구성으로, 본 발명의 공기조화 시스템은 전력구 내의 상대적으로 찬 공기가 M.Tr실(102b)로 제공될 수 있고, 자연적으로 유지되는 전력구 내의 찬공기를 활용하여 변전소의 고온의 공간을 냉방 할 수 있다.

이에 따라, 상기 공기조화 시스템은 냉동기나 냉각탑 등 추가적인 냉방 설비의 구성없이 변압기실 내부온도를 낮출 수 있는 효과를 가진다.

또한, 공기조화 시스템은 상기 M.Tr실(102b)에 연결된 급기덕트(111) 및 전력구급기덕트(211)를 통해 M.Tr실(102b)에 유입된 공기의 양을 감지하고, 상기 M.Tr실(102b)에 연결된 배기덕트(121)를 통해 배출된 공기의 양을 감지하여, 유입된 공기의 양과 배출된 공기의 양이 균형을 이루도록 전력구급기팬(212), 급기팬(112) 배기팬(122) 등의 설비를 제어할 수 있다.

이를 위해, 공기조화 시스템은 마이크로프로세서 등의 하드웨어와 이에 탑재되어 기 정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어의 결합으로 구현된 제어기, 풍량을 감지하는 센서, 또는 팬의 회전속도를 감지하는 센서 등을 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

110: 급기피트
111: 급기덕트
112: 급기팬
120: 배기피트
121: 배기덕트
122: 배기팬
200: 전력구
211: 전력구급기덕트
212: 전력구급기팬

Claims (4)

1. 변전소에 설치되는 공기 조화 시스템으로서,
   급기피트로부터 흡입된 외기를 상기 변전소의 각 공간에 공급하도록 구성된 복수의 급기덕트;
   상기 변전소의 공기를 외부로 배출하는 배기피트로 상기 변전소의 각 공간의 공기를 공급하도록 구성된 복수의 배기덕트;
   전력구의 공기를 흡입하는 전력구급기팬;
   상기 전력구급기팬으로부터 상기 전력구의 공기를 제공받아 상기 변전소의 각 공간 중 제1 공간으로 공급하도록 구성된 전력구급기덕트; 및
   상기 복수의 배기덕트 중 상기 제1 공간의 공기를 배기하는 제1 배기덕트에 구비된 배기팬; 을 포함하고,
   상기 제1 배기덕트에 구비된 배기팬은 상기 전력구로부터의 유입 풍량에 기초한 회전 속도로 동작하고,
   상기 전력구는 상기 변전소의 지하에 건설되고,
   상기 전력구급기덕트는 상기 전력구의 공기를 상기 변전소의 주변압기가 배치된 상기 제1 공간으로 공급하고,
   상기 변전소의 각 공간은 상기 전력구에 설치된 지중송배전전력케이블을 처리하는 케이블 처리실을 더 포함하고,
   상기 전력구급기덕트는 상기 전력구의 공기를 상기 케이블 처리실보다 상기 제1 공간으로 더 공급하도록 구성된 공기조화 시스템.
   
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