KR20210147281A - 변전소의 환기 시스템 및 그 방법 - Google Patents

변전소의 환기 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210147281A
KR20210147281A KR1020200064256A KR20200064256A KR20210147281A KR 20210147281 A KR20210147281 A KR 20210147281A KR 1020200064256 A KR1020200064256 A KR 1020200064256A KR 20200064256 A KR20200064256 A KR 20200064256A KR 20210147281 A KR20210147281 A KR 20210147281A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
natural
ventilation
exhaust port
temperature
substation
Prior art date
Application number
KR1020200064256A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102408825B1 (ko
Inventor
김태완
곽보경
손영동
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020200064256A priority Critical patent/KR102408825B1/ko
Publication of KR20210147281A publication Critical patent/KR20210147281A/ko
Priority to KR1020220070100A priority patent/KR102485059B1/ko
Priority to KR1020220070098A priority patent/KR102485058B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102408825B1 publication Critical patent/KR102408825B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/56—Cooling; Ventilation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B7/00—Enclosed substations, e.g. compact substations
    • H02B7/06—Distribution substations, e.g. for urban network
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

변전소의 환기 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 변전소의 환기 시스템은, 외기를 흡입하여 변전소의 각 공간에 공급하는 복수의 자연 급기구, 상기 변전소의 변압기가 배치된 변압기실의 상부에 설치되어, 상기 자연 급기구로부터 공급받은 공기를 외부로 배출하는 복수의 제1 자연 배기구, 상기 변전소의 덕트 설비실에 설치되어, 상기 자연 급기구로부터 공급받은 공기를 외부로 배출하는 복수의 제2 자연 배기구 및 복수의 강제 배기구, 상기 변압기실의 온도를 측정하는 온도 센서, 및 상기 온도 센서에서 측정된 온도가 기 설정된 실내 허용 온도 미만인 경우 상기 제1 자연 배기구 및 제2 자연 배기구를 개방시켜 자연환기가 이루어지도록 하고, 상기 온도가 상기 실내 허용 온도 이상인 경우 상기 강제 배기구를 개방시켜 강제환기가 이루어지도록 하는 제어부를 포함한다.

Description

변전소의 환기 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR VENTILATION OF SUBSTATION}
본 발명은 변전소의 환기 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기의 완전 밀폐 시 변압기에서 발생하는 열로 인한 실내온도를 효과적으로 제어하고, 개구부를 통해 배출되는 설비 소음을 최소화할 수 있도록 하는 변전소의 환기 시스템 및 그 방법에 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 환기 시스템은 안정적인 전력 공급에 있어 중요한 역할을 한다.
일반적으로 변전소의 환기 시스템은 변전소 외부의 외기를 급기피트를 통해 흡입하여 변전소 내부로 공급하고 공급된 공기량만큼 배기피트를 통해 외부로 배출하는 시스템으로 구성되어 있다. 이러한 변전소는 지상에 건설된다.
그러나 옥외 변전소 주변의 도심지화로 변압기 소음으로 인한 인근 주택가의 민원이 극심한 문제가 있다. 또한, 부지가 협소하여 옥내화 추진이 불가하고, 변전소 이전 시 제2의 민원발생이 우려되고 있다.
이에, 소음의 근원적 차단을 위하여 변압기의 완전 밀폐가 가능하고, 변압기의 완전 밀폐 시 변압기에서 발생하는 열로 인한 실내온도를 제어할 수 있으며, 팬 소음 등 추가 소음 발생의 우려가 없는 환기 시스템 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1654474호(2016.09.05. 공고, 발명의 명칭 : 고층 건물의 자연 냉방·환기 시스템 및 방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 변압기의 완전 밀폐 시 변압기에서 발생하는 열로 인한 실내온도를 효과적으로 제어하고, 개구부를 통해 배출되는 설비 소음을 최소화할 수 있도록 하는 변전소의 환기 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 변전소의 환기 시스템은, 외기를 흡입하여 변전소의 각 공간에 공급하는 복수의 자연 급기구, 상기 변전소의 변압기가 배치된 변압기실의 상부에 설치되어, 상기 자연 급기구로부터 공급받은 공기를 외부로 배출하는 복수의 제1 자연 배기구, 상기 변전소의 덕트 설비실에 설치되어, 상기 자연 급기구로부터 공급받은 공기를 외부로 배출하는 복수의 제2 자연 배기구 및 복수의 강제 배기구, 상기 변압기실의 온도를 측정하는 온도 센서, 및 상기 온도 센서에서 측정된 온도가 기 설정된 실내 허용 온도 미만인 경우 상기 제1 자연 배기구 및 제2 자연 배기구를 개방시켜 자연환기가 이루어지도록 하고, 상기 온도가 상기 실내 허용 온도 이상인 경우 상기 강제 배기구를 개방시켜 강제환기가 이루어지도록 하는 제어부를 포함한다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 자연환기 시 상기 강제 배기구를 폐쇄시키고, 강제환기 시 제1 자연 배기구 및 제2 자연 배기구를 폐쇄시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 자연 급기구, 제1 자연 배기구 및 제2 자연 배기구 중 적어도 하나에는 소음기가 설치될 수 있다.
본 발명에서 상기 강제 배기구에는, 상기 변압기실의 공기를 외부로 배출하는 통로가 되는 배기덕트 및 소정 속도로 회전하는 팬(fan)이 설치될 수 있다.
본 발명에서 상기 강제 배기구에는, 소음기 및 소음챔버가 설치될 수 있다.
본 발명에서 상기 자연 급기구, 제1 자연 배기구, 제2 자연 배기구 및 강제 배기구 중 적어도 하나의 면적은, 풍속 또는 실내외 온도차에 기초하여 산출될 수 있다.
본 발명에서 상기 풍속에 기초한 면적은 필요 환기량, 유입/배기 풍속 및 개구율 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다.
본 발명에서 상기 온도차에 기초한 면적은, 필요 환기량, 열원에서 배기구 중앙까지 높이, 외기 온도, 실내 허용 온도, 및 급기구와 배기구의 면적비 보정량 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다.
본 발명에서 상기 필요 환기량은, 환기횟수법 또는 실내 발열제거법에 기초하여 산출될 수 있다.
본 발명에서 상기 환기횟수법에 의한 필요 환기량은, 해당 실의 면적, 건물층고, 및 변전소 토건설계기준에 따른 환기횟수 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다.
본 발명에서 상기 실내 발열제거법에 의한 필요 환기량은, 변압기 발열량, 공기의 비중량, 공기의 정압비열, 실내 허용 온도, 및 외기 온도 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 변전소의 환기 방법은, 변압기실에 설치된 온도 센서가 온도를 측정하여 제어부로 전송하는 단계, 상기 제어부가 상기 측정된 온도를 기 설정된 실내 허용 온도와 비교하는 단계, 및 상기 제어부가 상기 비교결과에 따라 제1 자연 배기구, 제2 자연 배기구 및 강제 배기구 중 적어도 하나를 제어하여 자연환기 또는 강제 환기시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 상기 자연환기 또는 강제환기 단계에서, 상기 온도가 상기 실내 허용 온도 미만인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 자연 배기구 및 제2 자연 배기구를 개방시키고, 상기 강제 배기구를 폐쇄하여 자연환기가 이루어지도록 할 수 있다.
본 발명은 상기 자연환기 또는 강제환기 단계에서, 상기 온도가 상기 실내 허용 온도 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 강제 배기구를 개방시키고, 상기 제1 자연 배기구 및 제2 자연 배기구를 폐쇄하여 강제환기가 이루어지도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변전소의 환기 시스템 및 그 방법은, 변압기의 완전 밀폐 시 변압기에서 발생하는 열로 인한 실내온도를 효과적으로 제어할 수 있고, 설비운영의 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 변전소의 환기 시스템 및 그 방법은, 자연환기 시스템을 주로 활용하고 강제환기를 최소화함으로써 친환경 건축물 구축으로 시대적 요구에 부합하고 에너지효율등급 향상 및 제로에너지건축물 설계에 적용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변전소의 환기 시스템 및 그 방법은, 도심지 주변 옥외 설비들의 옥내화 적용 시 개구부를 통하여 배출되는 설비 소음들을 최소화함으로써 소음으로 인한 민원 발생을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변전소의 환기 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자연환기 시 공기 순환을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강제환기 시 공기 순환을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 변전소의 환기 시스템 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변전소의 환기 시스템을 설명하기 위한 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자연환기 시 공기 순환을 설명하기 위한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강제환기 시 공기 순환을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변전소의 환기 시스템은 복층의 지상층으로 구성된 지상 변전소에 적용될 수 있다.
변전소(100)는 다양한 설비를 배치하기 위한 각 층에 복수의 공간을 포함한다. 예를 들어, 복수의 공간은 GIS실(Gas Insulated Switchgear)(101), 변압기가 배치된 변압기실(102), 덕트 설비실(103), 케이블 처리실(104), 및 M.C.S.G실(105) 등을 포함할 수 있다.
GIS실(101)에는 외기를 흡입하여 변전소(100)의 각 공간에 공급하도록 구성된 복수의 자연 급기구(110)가 설치될 수 있다. 이때 자연 급기구(110)는 GIS실(101)의 하단에 설치될 수 있다.
자연 급기부(110)는 자연 급기를 위한 개구부, 개구부에는 소음기(115)가 설치되어, 개구부를 통하여 배출되는 설비 소음들을 최소화할 수 있다.
변압기실(102)에는 변전소(100) 내부의 공기를 외부로 배출하는 복수의 제1 자연 배기구(120) 및 온도 센서(150)가 설치될 수 있다.
제1 자연 배기구(120)는 변압기실(102)의 상부에 설치될 수 있고, 자연 배기를 위한 개구부로 구현될 수 있다. 이때 제1 자연 배기구(120)에는 소음기(125)가 설치되어, 개구부를 통하여 배출되는 설비 소음들을 최소화할 수 있다.
온도 센서(150)는 변압기실(102)의 온도를 측정하고, 측정된 온도를 제어부(160)로 전송할 수 있다.
덕트 설비실(103)에는 변전소(100) 내부의 공기를 외부로 배출하는 복수의 제2 자연 배기구(130) 및 강제 배기구(140)가 설치될 수 있다.
제2 자연 배기구(130)는 자연 배기를 위한 개구부로 구현될 수 있다. 이때 제2 자연 배기구(130)에는 소음기(135)가 설치되어, 개구부를 통하여 배출되는 설비 소음들을 최소화할 수 있다.
강제 배기구(140)는 강제 배기를 위한 개구부로 구현될 수 있다. 이때, 강제 배기구(140)에는 변압기실(102)의 공기를 외부로 배출하는 통로가 되는 배기덕트(미도시), 배기덕트에 설치되며 소정 속도로 회전하는 팬(fan, 미도시)이 설치될 수 있다. 또한, 강제 배기구(140)에는 소음기(미도시) 및 소음챔버(미도시)가 설치되어, 강제 배기구(140)를 통하여 배출되는 설비 소음들을 최소화할 수 있다.
한편, 변전소(100)의 환기 시스템은 자연 급기구(110), 제1 자연 배기구(120), 제2 자연 배기구(130) 및 강제 배기구(140) 중 적어도 하나의 면적을 산출하기 위해, 필요 환기량을 설정해야 하고, 필요 환기량은 환기횟수법 또는 실내 발열제거법에 기초하여 산출될 수 있다. 이때 변전소(100)의 환기 시스템은 환기횟수법에 의한 환기량과 실내 발열제거법에 의한 환기량 중 더 큰 환기량을 필요 환기량으로 설정할 수 있다.
환기횟수법에 의한 환기량은 해당 실의 면적, 건물층고, 및 변전소 토건설계기준에 따른 환기횟수 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다. 즉, 환기횟수법에 의한 환기량(Q)은 아래 수학식 1을 이용하여 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, A는 실 면적(㎡), H는 건물층고 (m), 환기횟수는 변전소 토건설계기준(회/H)일 수 있다.
환기횟수법을 이용하여 환기량을 산출하는 경우, 총 환기량은 각 실별로 구한 환기량을 더한 값일 수 있다. 예를 들어, GIS실(101)의 환기횟수법에 의한 환기량이 73,776(㎥/H), 변압기실(102)의 환기횟수법에 위한 환기량이 59,058(㎥/H)이면, 환기횟수법에 의한 총 환기량은 GIS실(101)과 변압기실(102)의 환기량을 합한 132,834(㎥/H)일 수 있다.
실내 발열제거법에 의한 환기량은, 변압기 발열량, 공기의 비중량, 공기의 정압비열, 실내 허용 온도, 및 외기 온도 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다. 즉, 실내 발열제거법에 의한 환기량(Q)은 아래 수학식 2를 이용하여 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
여기서, P는 변압기 발열량(kW), R1은 공기의 비중량(1.121kg/㎥), C는 공기의 정압비열(0.24kcal/kg×℃), t2는 실내 허용 온도(예컨대, 40℃), t1은 외기 온도(예컨대 30.7℃)를 의미할 수 있다.
실내 발열제거법을 이용하여 환기량을 산출하는 경우, 총 환기량은 변압기실(102)에 설치된 모든 변압기의 환기량을 더한 값일 수 있다. 예를 들어, 변압기실(102)에 4개의 변압기가 설치되고, 변압기 1대의 환기량(Q)이 93,491(㎥/hr)인 경우, 실내 발열제거법에 의한 총 환기량은 373,964(㎥/hr)일 수 있다.
변전소(100)의 환기 시스템에서 자연 급기구(110), 제1 자연 배기구(120), 제2 자연 배기구(130) 및 강제 배기구(140) 중 적어도 하나의 면적은 풍속 또는 실내외 온도차에 기초하여 산출될 수 있다. 이때 변전소(100)의 환기 시스템은 풍속에 기초한 면적과 실내외 온도차에 기초한 면적 중 더 큰 면적을 자연 급기구(110), 제1 자연 배기구(120), 제2 자연 배기구(130) 및 강제 배기구(140)의 면적으로 설정할 수 있다.
풍속에 의한 면적(A)은 필요 환기량, 유입/배기 풍속 및 개구율 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다. 즉, 풍속에 의한 면적(A)은 아래 수학식 3을 이용하여 산출할 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00003
여기서, A는 면적(㎡), Q는 필요 환기량(㎥), 보정은 3600(sec/hour), V는 유입·배기 풍속(m/s), 개구율은 0.5(소음기 개구율 50%)일 수 있다.
예를 들어, 자연환기 시 풍속이 1.5m/s, 강제환기 시 풍속이 5m/s, 필요 환기량이 373,964 인 경우, 자연환기 시 개구부(A)는 373,964 ÷ (3600 × 1.5 × 0.5) = 138.5(㎡)일 수 있고, 강제환기 시 개구부(A)는 373,964 ÷ (3600 × 5 × 0.5) = 41.6(㎡)일 수 있다.
온도차에 의한 면적은, 필요 환기량, 열원에서 배기구 중앙까지 높이, 외기 온도, 실내 허용 온도, 및 급기구(110)와 배기구의 면적비 보정량에 기초하여 산출될 수 있다. 즉, 온도차에 의한 면적(A)은 아래 수학식 4를 이용하여 산출할 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00004
여기서, A는 외기 급기구(110) 혹은 배기구의 자유 면적(㎡), Q는 필요 환기량 (㎥/hr), h는 열원에서 배기구 중앙까지 높이(예컨대, 12m), t1은 외기 온도(예컨대, 30.7℃), t2는 실내 허용 온도(예컨대, 40℃), R2는 흡입구와 배출구의 면적비 보정량(예컨대, 0.86)을 의미할 수 있다.
온도차에 의한 면적을 산출하는 경우, 필요 면적은 변압기실(102)에 설치된 모든 변압기에 필요한 면적을 더한 값일 수 있다. 예를 들어, 변압기실(102)에 4개의 변압기가 설치되고, 변압기 1대에 필요한 면적이 93,491÷(418×
Figure pat00005
)×0.86 = 24.6(㎡)인 경우, 온도차에 의한 면적은 24.6 × 4 = 98.4(㎥)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 환기 시스템은 복수의 자연 급기구(110), 복수의 제1 자연 배기구(120), 복수의 제2 자연 배기구(130), 복수의 강제 배기구(140), 온도 센서(150), 및 제어부(160)를 포함할 수 있다.
제어부(160)는 본 발명의 실시예에 따른 환기 시스템의 구성을 전자적으로 제어하기 위한 것이다. 이러한 제어부(160)는 복수의 자연 급기구(110), 복수의 제1 자연 배기구(120), 복수의 제2 자연 배기구(130), 복수의 강제 배기구(140) 및 온도 센서(150)의 동작 및 출력 등을 제어할 수 있다. 이러한 제어부(160)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit : CPU), 애플리케이션 프로세서(Application Processor), GPU(Graphic Processing Unit) 등이 될 수 있다. 또한, 제어부(160)는 GIS실(101)에 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
특히, 제어부(160)는 온도 센서(150)에서 측정된 온도가 기 설정된 실내 허용 온도 미만인 경우 제1 자연 배기구(120) 및 제2 자연 배기구(130)를 개방하여 자연환기가 이루어지도록 할 수 있다. 이때 제어부(160)는 강제 배기구(140)를 폐쇄시킬 수 있다.
또한 제어부(160)는 온도 센서(150)에서 측정된 온도가 실내 허용 온도 이상인 경우 강제 배기구(140)를 개방시켜 강제환기가 이루어지도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(160)는 제1 자연 배기구(120) 및 제2 자연 배기구(130)를 폐쇄시킬 수 있다.
상기와 같이 구성된 환기 시스템은 자연환기 시 송풍기를 사용하지 않고 환기구로만 환기시킬 수 있고, 강제환기 시 환기구를 닫고 송풍기만 이용하여 환기시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 시스템을 통한 변전소(100)의 공기순환을 설명한다.
변전소(100) 외부의 대기에서 외기가 자연 급기구(110)로 흡입되고, 변전소(100)의 각 공간에 공급될 수 있다. 이때 온도 센서(150)를 통해 측정된 온도가 기 설정된 실내 허용 온도 미만인 경우 제어부(160)는 자연환기가 이루어지도록 제어할 수 있고, 온도 센서(150)를 통해 측정된 온도가 기 설정된 실내 허용 온도 이상인 경우 제어부(160)는 강제환기가 이루어지도록 제어할 수 있다.
자연환기가 이루어지는 경우, 환기 시스템은 도 2와 같이 동작할 수 있다. 도 2를 참조하면, 제1 자연 배기구(120) 및 제2 자연 배기구(130)는 개방되고, 강제 배기구(140)는 폐쇄될 수 있다. 외기는 자연 급기구(110)를 통해 흡입되어 GIS실(101) 및 변압기실(102)에 공급될 수 있다. 변압기 상부에서 대류운동의 영향으로 인한 순환 영역이 발생하고, 변압기로 인해 데워진 유체가 대류현상에 의해 시설 상부로 흐르게 되어, 제1 자연 배기구(120) 및 제2 자연 배기구(130)를 통해 배출될 수 있다. 참고로, 도 2에서는 자연환기에 따른 공기의 흐름을 표시하게 위해 화살표로 도시하였다.
강제환기가 이루어지는 경우, 환기 시스템은 도 3과 같이 동작할 수 있다. 도 3을 참조하면, 강제 배기구(140)는 개방되고, 제1 자연 배기구(120) 및 제2 자연 배기구(130)는 폐쇄될 수 있다. 외기는 자연 급기구(110)를 통해 흡입되어 GIS실(101) 및 변압기실(102)에 공급될 수 있고, 자연 급기구(110)를 통해 흡입된 외기는 송풍기를 이용하여 강제 배기구(140)를 통해 배출될 수 있다. 참고로, 도 3에서는 강제환기에 따른 공기의 흐름을 표시하게 위해 화살표로 도시하였다.
자연환기 또는 강제환기가 이루어지는 경우, 자연 급기구(110)는 항상 개방 상태를 유지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 변전소(100)의 환기 시스템 및 그 방법은, 변압기의 완전 밀폐 시 변압기에서 발생하는 열로 인한 실내온도를 효과적으로 제어할 수 있고, 설비운영의 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 변전소의 환기 시스템 및 그 방법은, 자연환기 시스템을 주로 활용하고 강제환기를 최소화함으로써 친환경 건축물 구축으로 시대적 요구에 부합하고 에너지효율등급 향상 및 제로에너지건축물 설계에 적용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 변전소의 환기 시스템 및 그 방법은, 도심지 주변 옥외 설비들의 옥내화 적용 시 개구부를 통하여 배출되는 설비 소음들을 최소화함으로써 소음으로 인한 민원 발생을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 변전소
110 : 자연 급기구
115, 125, 135 : 소음기
120 : 제1 자연 배기구
130 : 제2 자연 배기구
140 : 강제 배기구
150 : 온도 센서
160 : 제어부

Claims (14)

  1. 외기를 흡입하여 변전소의 각 공간에 공급하는 복수의 자연 급기구;
    상기 변전소의 변압기가 배치된 변압기실의 상부에 설치되어, 상기 자연 급기구로부터 공급받은 공기를 외부로 배출하는 복수의 제1 자연 배기구;
    상기 변전소의 덕트 설비실에 설치되어, 상기 자연 급기구로부터 공급받은 공기를 외부로 배출하는 복수의 제2 자연 배기구 및 복수의 강제 배기구;
    상기 변압기실의 온도를 측정하는 온도 센서; 및
    상기 온도 센서에서 측정된 온도가 기 설정된 실내 허용 온도 미만인 경우 상기 제1 자연 배기구 및 제2 자연 배기구를 개방시켜 자연환기가 이루어지도록 하고, 상기 온도가 상기 실내 허용 온도 이상인 경우 상기 강제 배기구를 개방시켜 강제환기가 이루어지도록 하는 제어부
    를 포함하는 변전소의 환기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자연환기 시 상기 강제 배기구를 폐쇄시키고, 강제환기 시 제1 자연 배기구 및 제2 자연 배기구를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자연 급기구, 제1 자연 배기구 및 제2 자연 배기구 중 적어도 하나에는 소음기가 설치되는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 강제 배기구에는, 상기 변압기실의 공기를 외부로 배출하는 통로가 되는 배기덕트 및 소정 속도로 회전하는 팬(fan)이 설치되는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 강제 배기구에는, 소음기 및 소음챔버가 설치되는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자연 급기구, 제1 자연 배기구, 제2 자연 배기구 및 강제 배기구 중 적어도 하나의 면적은, 풍속 또는 실내외 온도차에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 풍속에 기초한 면적은 필요 환기량, 유입/배기 풍속 및 개구율 중 적어도 하나를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 온도차에 기초한 면적은, 필요 환기량, 열원에서 배기구 중앙까지 높이, 외기 온도, 실내 허용 온도, 및 급기구와 배기구의 면적비 보정량 중 적어도 하나를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 필요 환기량은, 환기횟수법 또는 실내 발열제거법에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 환기횟수법에 의한 필요 환기량은, 해당 실의 면적, 건물층고, 및 변전소 토건설계기준에 따른 환기횟수 중 적어도 하나를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 실내 발열제거법에 의한 필요 환기량은, 변압기 발열량, 공기의 비중량, 공기의 정압비열, 실내 허용 온도, 및 외기 온도 중 적어도 하나를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 시스템.
  12. 변압기실에 설치된 온도 센서가 온도를 측정하여 제어부로 전송하는 단계;
    상기 제어부가 상기 측정된 온도를 기 설정된 실내 허용 온도와 비교하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 비교결과에 따라 제1 자연 배기구, 제2 자연 배기구 및 강제 배기구 중 적어도 하나를 제어하여 자연환기 또는 강제 환기시키는 단계
    를 포함하는 변전소의 환기 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 자연환기 또는 강제 환기시키는 단계에서,
    상기 온도가 상기 실내 허용 온도 미만인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 자연 배기구 및 제2 자연 배기구를 개방시키고, 상기 강제 배기구를 폐쇄하여 자연환기가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 자연환기 또는 강제 환기시키는 단계에서,
    상기 온도가 상기 실내 허용 온도 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 강제 배기구를 개방시키고, 상기 제1 자연 배기구 및 제2 자연 배기구를 폐쇄하여 강제환기가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 변전소의 환기 방법.
KR1020200064256A 2020-05-28 2020-05-28 변전소의 환기 시스템 및 그 방법 KR102408825B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200064256A KR102408825B1 (ko) 2020-05-28 2020-05-28 변전소의 환기 시스템 및 그 방법
KR1020220070100A KR102485059B1 (ko) 2020-05-28 2022-06-09 변전소의 환기 시스템 및 그 방법
KR1020220070098A KR102485058B1 (ko) 2020-05-28 2022-06-09 변전소의 환기 시스템 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200064256A KR102408825B1 (ko) 2020-05-28 2020-05-28 변전소의 환기 시스템 및 그 방법

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220070098A Division KR102485058B1 (ko) 2020-05-28 2022-06-09 변전소의 환기 시스템 및 그 방법
KR1020220070100A Division KR102485059B1 (ko) 2020-05-28 2022-06-09 변전소의 환기 시스템 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210147281A true KR20210147281A (ko) 2021-12-07
KR102408825B1 KR102408825B1 (ko) 2022-06-15

Family

ID=78868407

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200064256A KR102408825B1 (ko) 2020-05-28 2020-05-28 변전소의 환기 시스템 및 그 방법
KR1020220070100A KR102485059B1 (ko) 2020-05-28 2022-06-09 변전소의 환기 시스템 및 그 방법
KR1020220070098A KR102485058B1 (ko) 2020-05-28 2022-06-09 변전소의 환기 시스템 및 그 방법

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220070100A KR102485059B1 (ko) 2020-05-28 2022-06-09 변전소의 환기 시스템 및 그 방법
KR1020220070098A KR102485058B1 (ko) 2020-05-28 2022-06-09 변전소의 환기 시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (3) KR102408825B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116826577A (zh) * 2023-08-29 2023-09-29 川开电气有限公司 预制舱内通风散热控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100810092B1 (ko) * 2007-10-04 2008-03-05 한선화 수배전반 온습도 조절장치
KR100927800B1 (ko) * 2009-08-26 2009-11-23 한양전공주식회사 폐쇄 배전반
KR20110069972A (ko) * 2009-12-18 2011-06-24 한국전자통신연구원 데이터 센터의 냉각 제어 장치 및 방법
KR101230072B1 (ko) * 2011-08-10 2013-02-05 주식회사 일신전기 수배전반
KR101609363B1 (ko) * 2015-08-10 2016-04-05 (주)제이케이알에스티 최적 운전 환경을 유지하는 공기순환 구조가 적용된 배전반

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100810092B1 (ko) * 2007-10-04 2008-03-05 한선화 수배전반 온습도 조절장치
KR100927800B1 (ko) * 2009-08-26 2009-11-23 한양전공주식회사 폐쇄 배전반
KR20110069972A (ko) * 2009-12-18 2011-06-24 한국전자통신연구원 데이터 센터의 냉각 제어 장치 및 방법
KR101230072B1 (ko) * 2011-08-10 2013-02-05 주식회사 일신전기 수배전반
KR101609363B1 (ko) * 2015-08-10 2016-04-05 (주)제이케이알에스티 최적 운전 환경을 유지하는 공기순환 구조가 적용된 배전반

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116826577A (zh) * 2023-08-29 2023-09-29 川开电气有限公司 预制舱内通风散热控制方法
CN116826577B (zh) * 2023-08-29 2023-11-14 川开电气有限公司 预制舱内通风散热控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102485058B1 (ko) 2023-01-06
KR20220081969A (ko) 2022-06-16
KR20220081970A (ko) 2022-06-16
KR102408825B1 (ko) 2022-06-15
KR102485059B1 (ko) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3495664B1 (en) Fan array control system
CN105101737B (zh) 数据中心模块、数据中心冷却系统及方法
KR20220081970A (ko) 변전소의 환기 시스템 및 그 방법
JP6153772B2 (ja) 煙突効果を利用した冷却システム及び冷却方法
CN110332656B (zh) 一种地下水电站厂房通风空调系统及其运行控制方法
KR20110129514A (ko) 그린컴퓨팅 환경을 실현한 인터넷데이터센터 공조시스템
CN112231812A (zh) 一种水电站地下厂房的通风智能控制方法及系统
KR20080072125A (ko) 개선된 환기구조를 갖는 수배전반
US6953395B2 (en) Ventilation system for underground structure
JP2004232999A (ja) 気密性住宅の換気システム
JP3432575B2 (ja) 燃料電池発電設備
KR20180047251A (ko) 변전소의 공기조화 시스템
CN105056429A (zh) 一种地下变电站的防火通风排烟系统
JP2005098573A (ja) 換気装置
CN207350466U (zh) 机房整体空调循环系统
KR20090048884A (ko) 연돌효과 저감을 위한 건물의 샤프트 최적냉각방법
CN206583008U (zh) 一种中心机房智能新风节能系统
Filler Best practices for underfloor air systems
CN110854783A (zh) 一种电缆沟除湿系统
JPH09196445A (ja) ビルの空調設備
CN101922249B (zh) 一种具有埋地式通风系统的通信机房
CN204992338U (zh) 智能端子箱通风降温结构
CN213027129U (zh) 一种全地下变电站通风及余热利用系统
CN212613543U (zh) 一种内走道消防排烟系统
CN207065764U (zh) 一种空心限流电器室的散热装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent