LS일렉트릭, 전력설비 그린뉴딜·디지털뉴딜 가속화
LS일렉트릭, 전력설비 그린뉴딜·디지털뉴딜 가속화
  • 이상복 기자
  • 승인 2020.12.29 15:23
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국내 첫 식물성 절연유 적용 154kV 친환경변압기 개발
▲LS ELECTRIC이 개발한 3상 154kV급 30MVA 모둘형 친환경변압기.
▲LS ELECTRIC이 개발한 3상 154kV급 30MVA 모둘형 친환경변압기.

[이투뉴스] LS ELECTRIC(LS일렉트릭)이 전력설비분야의 그린뉴딜과 디지털뉴딜을 통해 산업 패러다임 전환을 가속화하고 있다. LS일렉트릭은 국내 최초로 식물성 절연유를 적용한 3상 154kV급 30MVA 모듈형 변압기를 개발해 최근 전기연구원(KERI)의 시험을 성공적으로 완료하고 송전급 모듈형 변압기에 대한 공인인증성적서를 취득했다고 29일 밝혔다.

이 모듈형 변압기는 2050 탄소중립 정책과 재생에너지 확대 정책에 부응해 환경성을 개선하고 효율을 크게 높이는 한편 이동성까지 갖춘 것이 특징이다. 기기간 연결성과 확장성을 고려해 접속이 편한 플러그인타입(Plug-in Type) 방식을 채택했고, 난연유인 식물유를 사용해 화재와 폭발 가능성을 낮췄다. 만일의 누유사고가 발생하더라도 식물성 절연유를 써 환경오염 위험이 적은 것도 강점이다. 기존 변압기 절연유는 내분기계 장애를 유발하는 잔류성유기오염물질 등을 다량 포함하고 있어 폐기 및 재활용에 애를 먹었다.

효율은 높이고 크게와 무게도 줄였다. 통상 식물성 절연유를 적용하면 광유를 적용한 변압기 대비 체적과 중량이 늘어난다. 하지만 이 제품은 LS일렉트릭의 고도화된 최적 설계기술과 전·자계해석, 유동해석, 구조해석 등의 기술을 적용해 그 문제를 해결했다. IEC 규격상의 피크효율지수(PEI)를 만족하는 저손실 설계로 운영비도 줄여준다.

일반 3상형 변압기 대비 콤팩트하고 슬림한 디자인도 강점이다. 이에 따라 신규 변전소 건설이 곤란한 오지나 중소규모 재생에너단지로 중량물을 이동하거나 설치하기가 용이하고 중·단기간 대규모 전력 수요에 대한 임시 전력 공급용으로도 적용이 가능하다. 기존 변전소 건설 및 확충방식은 재생에너지 보급 증가에 따른 수요를 따라가지 못해 계통접속 대기사태를 유발했다.

하지만 이번에 개발한 모듈형 친환경 변압기로 변전소를 구축할 경우 신속한 대응과 신규 변전소 건설비용 절감, 건축공기 단축, 설비증설 편의성 등 다양한 이점을 기대할 수 있다. 앞서 2018년 LS일렉트릭은 한전 전력연구원과 ‘Modular Green Substation(이하 'MGS')' 및 운영기술 개발’ 공동연구개발 협약을 체결한 이후 MGS에 적용할 154kV급 모듈형 친환경 변압기 개발에 돌입했다.

LS일렉트릭 관계자는 “서해 해상풍력과 태양광 등 재생에너지 발전시장이 커지면서 해양 및 산지 등 발전원에 근접한 계통연계 설비가 요구되고 있다"며 "모듈형 친환경 변압기 개발 완료로 명실상부하게 송전급 변전소에 적용 가능한 친환경 기자재 라인업(22.9kV 친환경 GIS-154kV급 친환경 변압기-170kV 친환경 GIS)을 구축해 국내 친환경 전력솔루션 선두주자의 자리를 확고히 할 것"이라고 설명했다.

미래 전력산업을 선도할 디지털 변압기 개발도 한창이다. 정부의 재생에너지 3020 정책에 의해 태양광이나 풍력 같은 변동성 재생에너지가 크게 늘고 있고, 전기차와 배터리 같은 새로운 유틸리티 설비가 보다 유연한 전력망을 요구하고 있어서다. 

LS일렉트릭은 유연한 전력망 대응을 위해 OLTC(On Load Tap Changer) 진단기능 기반의 내장형 변압기 운영체제를 적용한 디지털 변압기를 개발하고 있다. OLTC는 부하 시 탭 절환을 통해 수전전압을 일정하게 유지시켜 주는 변압기 핵심 장치다.

변압기 센서와 운용정보 빅데이터를 이용해 자가상태 진단과 수명 예측이 가능한 차세대 디지털 변압기 개발도 서두르고 있다. 이를 위해 세계적인 탭 절환기 기업인 독일 MR사와 케이블 구동형 OLTC를 적용한 'OLTC 진단 기능 기반 내장형 변압기 운영체제(Embedded Transformer Operating System)’와 디지털 변압기 개발 파트너십을 체결하기도 했다. 

일반적으로 OLTC는 하나의 구동 축으로 3상이 동시에 동작해 변압기가 일렬로 배치됐다. 하지만 케이블 구동형 OLTC는 각 상별 케이블로 탭 체인저를 구동할 수 있어 공간 효율적이다. 또 구동축을 조립할 필요가 없어 부품 파손 가능성도 현저히 낮출 수 있다. 특히 OLTC 진단 운영체제는 빅데이터 기반의 고장 예측은 물론 이상 상태를 실시간으로 파악하고 해결할 수 있어 변압기 산업의 디지털 전환을 앞당길 것으로 기대를 모으고 있다. 

이상복 기자 lsb@e2news.com

▲신대희 LS ELECTRIC 부산사업장 공장장(왼쪽 세번째)과 김종석 Reinhausen Korea사장(왼쪽 두번째)등참석자들이 업무협약 체결 후 기념촬영을 하고 있다.
▲신대희 LS ELECTRIC 부산사업장 공장장(왼쪽 세번째)과 김종석 Reinhausen Korea사장(왼쪽 두번째)등참석자들이 업무협약 체결 후 기념촬영을 하고 있다.

 


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