한국환경공단 2011년 수처리시설 전기분야 기술진단은 이렇게...

多事多難 했던 2010년이 훌쩍 지나갔습니다.
국가적으로는 외부적인 요인에 의한 경제위기를 효율적으로 돌파하며 세계에 한국경제의 저력을 다시금 인식시켰고, 이를 바탕으로 G20을 개최하여 세계인으로부터 주목을 받는 등 뜻 깊은 한해였으나 천안함 사태 및 연평도 포격사건 등 한반도의 지정학적 요인으로 인해 경제 및 외교에 의한 치적이 희석되는 등 다소 아쉬운 한해였다고 생각됩니다.
본 기고자가 몸담고 있는 한국환경공단 또한 지난해 (구)환경관리공단과 (구)한국환경자원공사라는 별도의 기관이 “한국환경공단”의로 새롭게 태어났습니다.
통합으로 인한 미미한 불협화음을 일소하고 내실을 다지는 2010년이었다면 올해는 그간 두 기관에서 이루어 놓은 기술적인 기반을 좀 더 체계적으로 다지고 정리하여 실행하므로 민원인에게 극대 만족을 향유하게 하고 이를 바탕으로 세계적인 기관으로 우뚝 서기 위해 많은 노력을 경주할 것입니다.
그러한 의미에서 한국환경공단 호남지역본부 환경시설처 기술지원팀에서 실시하고 있는 수처리시설 기술진단업무 중 전기분야에 대한 업무를 간략히 소개하고 2011년 달라진 진단방향을 알려드리고자 합니다.
2011년 전기분야에 대한 진단은 그간의 Know-How를 정리하여 진단품질을 향상시키고 web상에 문진Program을 도입하여 고객의 마음을 사전에 인지하는 맞춤형 진단을 실시하는데 역량을 집중하고자하며 항목별 개략적인 진단방향은 다음과 같습니다.

< 2011년 전기 및 계측제어분야 기술진단 세부방향 >

Ⅰ. 전기분야
1. 방향
전기 및 계측제어설비에 대한 설비현황과 유지관리상태를 점검하고 설비별 현상 진단을 통한 문제점을 파악하여 그에 따른 조치 및 개선방안을 제시하며, 또한 설비운영에 대한 사용합리화 모색으로 에너지절감과 더불어 효율적인 처리시설 운영에 기여하는 방향으로 전개하고자 한다.

<표> 진단범위

2. 전기설비 진단
전기설비에 대한 진단은 처리장이 기록한 과거 운영 자료와 객관성이 부여된 3년간의 전력운영Data(전기요금산출자료)를 조사․검토․분석하며, 아울러 최근의 현상을 파악하고자 진단 장비를 통해 각종전력(유효, 무효 등)․불평형률․고조파․주파수․역률 등을 포함한 다수의 항목을 측정하는 과정을 거쳐 과거와 현재의 현상을 총체적으로 분석한다.
이를 바탕으로 향후의 상황을 예측하고, 관련법이나 규정에서 정한 기준에 적정한지 여부를 파악하여 합리적인 측면과 개선이 요구되는 부분을 구분하고 개선이 요구되는 사항은 현황 및 문제점과 그에 대한 개선방안을 도출하였으며 그로 인해 향후 처리장 운영에 최대의 합리화를 도모하고자 한다.

3. 단위항목별 진단
1) 수․변전 주요설비 설치 전경 파악
인입전주 및 가공과 지중Cable 접속 상태, 변전실 설치위치(부하의 중심) 적정성, 개별 수․변전설비의 설치 및 관리상 적정성을 확인한다.

2) 특별고압 및 저압 설비 단선결선도 분석
수/변/배전 결선도를 통해 전기적인 흐름을 이해하고 설비 간 Interlock 적정성, 내부고장(단락․과부하)시 적정차단을 위한 개별설비들의 용량을 계산하고 분석한다.

3) 전력사용현황 분석
최근 3년간 처리장 운전관리에 사용되었던 전력사용 현황자료를 분석하므로 합리적인 운영관리에 참고할 수 있도록 한다.
※ 분석세부항목 : 전력사용량 및 전기요금, 요금체계 적정성분석, 전기사용 증감 요인분석, 계절별 전기사용량 분석 등

4) 전기사용 단가 분석
전기사용단가란 환경기초시설에서 유입량 등 중요한 인자들과 그에 상응하여 지불된 전력비용과의 상호관계를 비용으로 산출한 것으로 전력비용의 합리적인 사용을 유도하고자 하는 목적이며, 또한 진단이 완료된 유사시설과 동 조건에서 단가를 상호 비교하여 해당 처리장의 전력비용 합리화에 대한 상태를 점검한다.

5) 최대수요전력 분석
최대수요전력은 처리장 수전설비용량의 적정성 및 부하설비 가동현황을 파악하는 주요 인자이며 전기요금(기본요금) 부과기준이 되는 지표로 최대수요전력의 변화추이를 조사․분석하여 설비의 합리적인 운전과 전력비 절감을 위한 개선사항 등을 검토한다.

6) 변압설비 이용률 분석 및 설비운영상태 점검
최대수요전력과 전력분석장비를 통해 변압설비 이용률을 분석하고 대안을 제시하며 운영에 있어 효율적인 관리방안을 검토한다.

4. 진단장비를 이용한 측정 및 분석
1) Main 전력질 측정 및 분석
전력분석장비를 이용한 측정을 통해 처리장 전력사용의 종합적인 질을 파악하고, 그에 따른 적정한 대안을 수립하여 개선을 유도하므로 고품질로 인한 각종기기의 효율향상을 도모한다.
○ 피상전력 등 각종 전력분석, 역률, 주파수, 설비불평형률, 고조파분석 등 : 실시간 상황 측정에 의한 분석

2) 부하계통 전력질 측정 및 분석
현장설비(MCC반)반 Main부하의 단위설비별 전력품질을 측정하여 현상을 점검하고 효율향상을 도모함과 동시에 문제시설에 대한 적정한 대안을 제시하여 향후 합리적인 부하설비운영을 유도한다.
○ 피상전력 등 각종 전력분석, 역률, 주파수, 설비불평형률, 고조파분석 등
- 실시간 상황 측정에 의한 분석, MCC반별 사용률 비교 분석

3) 발열 부하설비 온도측정 및 분석
전기설비는 전기적인 상호작용이나 적정하지 않는 부속사용 및 연결부위의 풀림으로 부하전류를 원활하게 이송하지 못하여 허용전류가 감소되는 과정에서 열이 발생하며 이로 인해 화재 등 악영향이 발생하므로 이에 대한 대책을 마련한다.

5. 건축전기설비

1) 피뢰설비
전 피뢰기는 보호된 기기의 단자(외함 등) 및 건물 상단에 설치된 피뢰침과 대지를 연결하여 전로에 이상전압이 발생한 경우 전로와 대지 간에 방전로를 형성하여 이상전압의 파고치를 저감하고 기기의 손상 및 플래시오버를 방지하는 것으로 이상전압 소멸 후에는 즉시 방전전류의 속류를 차단하여 전로의 절연을 정상으로 복귀시키는 장치이다.
최근 낙뢰로 인해 수질처리시설 운전설비(전기, 계장설비분야)에 피해를 주는 사례가 빈번히 발생되고 있어 만일의 사태로 인해 막대한 피해를 주는 낙뢰 사고를 사전에 예방하는 차원에서 피뢰침과 접지설비(1종접지, 단독접지) 관리실태를 파악하고 필요 시 추가설치 등 적절운영 대안을 제시하여 미연에 사고를 예방하도록 한다.

2) 비상전원설비 : 정전시 대비 능력을 향상하기 위한 대안을 제시한다.

6. 기타 주요설비 합리화 방안 제시

Ⅱ. 계측제어분야

1. 개요

감시제어설비는 하수처리시설을 가동하는 관리자의 의도가 MMI(HMI) Program을 통해 표출되며, 입력된 다량의 Data를 다양한 Channel에 의해 Display하고 저장하는 설비로 구성되어 있어 최근 하수처리시설 설계․시공 및 운영에 있어 가장 주요한 위치를 차지하고 있으므로 소프트웨어와 하드웨어를 총체적으로 점검한다.

2. 감시제어설비 진단

자동제어설비는 처리장의 효율적인 운영을 위해서 현장에 설치된 각종센서(유량, 수질, 수위 등)로부터 제공된 계측Data와 Hardware 시스템 자체Program에 의하여 감시 및 현장제어기능을 수행하므로 제어실설비 및 현장설비별로 제어의 요인을 검토하고 점검하여 효율적인 운영방법을 제시한다.

1) 감시 및 제어설비 활용도 분석
과거 진단완료처리장과의 감시율 및 제어율 비교하고 분석하여 적절한 대안을 제시한다.

2) 개별 전동기별 활용도 분석
개별 전동기별로 제어방법 및 제어에 사용되는 매개체 등 제어요인들을 세부적으로 분석한다.

3) 제어센서의 종류를 파악하고 적정성을 확인한다.

4) MCC반별 자동제어 현황을 파악한다.

5) 침사지설비 등 단위공정별로 자동제어 현황을 파악한다.

3. 감시제어설비 안정성 진단
1) MMI Program 설계상 운영 방법에 대한 조사를 실시하여 설계상 적정성을 확인하고 합리적인 방안을 모색한다.
2) MMI Program 실제운영 방법에 대한 조사를 실시하여 적정성을 확인하고 적정운영방안을 제시한다.

4. 계측설비 신뢰성 확보여부 조사 및 분석

1) 계측설비 현상 점검을 통해 문제점을 조사한다.
2) 적정한 유지관리 방안을 세부적으로 제시한다.
3) 단위공정별 계측기 추가설치 여부 조사 및 그에 대한 대안을 제시한다.

Ⅲ. 고객지원 서비스 Web Program