로봇·무인항공기·감시시스템 등 도입해 설비 감시·진단
신속 복구 위해 각 전력처(소)별로 연 4회 모의훈련 실시
중요개소에는 실시간으로 설비상태 감시하는 시스템 도입

송전운영 분야에 있어 한전은 첨단 신기술 및 장비를 도입, 사전에 고장이 발생하는 것을 방지하는데 총력을 기울이고 있다. 여기에 송전선로의 최적 상태를 유지하는데도 만전을 기한다. 한전이 이처럼 송전운영에 있어 신경을 쓰는 이유는 간단하다. 송전선로의 고장이 사회·경제적으로 미치는 파급 효과가 막대하기 때문이다. 이렇듯 조그만 실수도 허용되지 않는 분야가 바로 송전운영 분야다. 한전이 송전운영 분야에서 펼치고 있는 노력과 전략들을 한전 김재승 송전팀장으로부터 들어봤다.

먼저 재해재난, 동절기 폭설지역 등 인력접근 곤란개소를 대상으로 이동이 간편한 소형비행체를 이용해 활선구역 및 인력순시 사각지대 설비를 감시하는 기술을 도입 중에 있습니다.

그리고 로봇을 활용해 전력선 내·외부의 부식상태, 직선슬리브의 편심이나 내부단선 등을 정밀하게 측정하는 장치를 개발 중에 있으며, 또한, 향후에는 무인항공기를 이용해 송전선로의 접속개소나 애자, 금구류의 상태를 진단하는 기술을 도입할 계획입니다.

아울러 지중송전분야에서 적용 중인 첨단기술과 장비로는 부분방전 측정기와 열화상 진단장비가 있으며, 이를 활용해 154kV 이상의 초고압 전력케이블 내부와 전선 접속개소의 이상 유무를 진단하고 있습니다.

또한, 지하 전력구 내에는 광케이블 등 통신설비 및 각종 센서 등을 설치해 지중송전설비를 상시 감시·제어하는 전력구 감시시스템을 설치하고 있으며, 345kV 선로가 수용된 일부 전력구에는 송전용량을 증대시키기 위해 냉각시스템을 설치·운영하고 있습니다.

향후에는 현재 지중송전선로에 시범운영 중인 온라인 모니터링 부분방전 시스템을 발전소 연계 등 주요 선로에 추가 설치할 계획이며, 전력구 내부의 상태를 감시할 수 있는 지능형 무인점검 시스템을 도입해 지중케이블을 열화상 진단하고 화재발생시 자동으로 발화지점을 포착해 응급 소화 할 수 있는 로봇을 설치하는 등 신기술 현장 적용을 확대할 계획입니다.

◇ 송전운영에 있어 사전 예방을 위한 노력은 = 송전선로는 전국 각지에 분포돼 있습니다. 이러한 송전선로에서 고장이 발생할 경우에는 국가기간산업 및 국민들의 안정적인 전력사용에 막대한 지장을 초래할 수 있기 때문에 송전설비를 운영함에 있어 지속적인 순시·점검 및 신기술 도입으로 고장을 사전에 예방하고 설비개선 등을 통해 최적의 설비상태를 유지하는 것이 매우 중요합니다.

송전선로에서는 낙뢰나 빙설해 등 자연현상에 의한 고장이 가장 많이 발생되고 있으며 선로 주변지역 개발공사에 따른 중장비에 의한 고장, 그리고 산불에 의한 고장 등이 주로 발생하고 있습니다.

이러한 다양한 형태의 고장을 예방하기 위해 송전선로용 피뢰기, 빙설해 방지장치 등을 설치해 낙뢰 등 자연현상에 대한 고장을 최소화하고 있습니다. 또 중장비에 의한 고장을 예방하기 위해 외물접촉 고장 예방업무 편람을 제정, 송전선로 인근에 있는 공사현장을 등급별로 분류해 특별 관리하고 있습니다.

그리고 산불에 의한 고장예방을 위해서는 실시간 산불감시 시스템을 도입하고 산림청과 MOU를 체결해 선로 인근에 발생한 산불을 우선적으로 진화하도록 한 바 있습니다. 그 결과 산불에 의한 송전선로 고장이 2년 연속 한 건도 발생하지 않았습니다.

또한, 설비고장 예방에 만전을 기하고자 송전선로 순시 및 점검횟수를 강화하고 최근에는 온라인 부분방전시스템, 중장비 감시시스템 등을 시범 설치해 실시간으로 설비상태를 감시하고 있으며, 주간 코로나점검기, 열화상카메라 등의 과학화장비를 도입해 추가적으로 점검을 시행하고 있습니다.

특히, 올해 하계기간(5.29~9.29)에는 전(全) 송전설비에 대한 특별점검을 시행, 250여건의 크고 작은 부적합사항을 사전에 적출해 조치함으로써 하계수급기간 동안 1건의 정전고장도 발생하지 않았습니다.

◇ 신속 복구를 위한 한전의 전략은 = 한전에서는 송전선로 고장 발생시 신속한 대응과 복구를 위해 44개 전력처(소)별로 연 4회 고장복구 모의훈련을 시행해 비상연락체계를 점검하고 고장위치 파악, 자재와 장비 및 인력동원 상태를 점검하고 있습니다. 또한, 철탑도괴를 대비, 신속한 복구가 가능하도록 임시복구용 철주를 조립하고 선로를 구성하는 훈련을 연 1회 시행하고 있습니다.

지중송전선로의 경우에는 고장구간을 정확히 탐지하기 위한 시스템을 업그레이드했고 국내 케이블 제작사와의 협의를 통해 초고압선로인 345kV 지중송전선로의 고장시 복구기간을 획기적으로 단축하는 방안을 수립·운영 중에 있습니다. 또 해저케이블 고장시를 대비해 한전과 협력회사, 그리고 케이블 제작사가 합동으로 훈련을 시행하고 있습니다.

이 외에도 설비고장시 긴급복구를 위한 비상복구용 자재를 전진 배치했으며 대용량 고객별 긴급복구 절차서를 제정·운영하는 등 신속한 복구를 위해 최선의 노력을 다하고 있습니다.

◇ 송전협력업체에 대한 관리와 교육은 = 한전에서는 설비의 고장예방과 직접적인 관련이 있는 협력회사를 중요한 파트너로 여기며 협력회사의 기술력이 곧 송전운영의 핵심이라 생각하고 있습니다. 이에 따라 정비 및 시공품질 향상을 위해 협력회사가 전기원 등의 필수 기술 인력과 장비를 상시 보유하도록 유도하고 있습니다.

그리고 모의고장 복구훈련을 정기적으로 시행해 업체의 기술력을 향상시키고 있으며, 기술 인력을 대상으로 연 2회 이상의 교육을 시행함으로써 설비 유지보수 능력 및 시공품질을 제고하고 있습니다. 또한, 계약기간 동안 무고장 달성에 기여한 회사에게는 ‘우수 협력회사 감사패’를 증정하는 등 선의의 경쟁을 유도하고 있습니다.

◇ 지중·해저 송전 등 송전운영 환경이 점차 어려워지고 있는데 이에 대한 대책은 = 현재 지중송전선로는 약 3460km가 전국 각지에 설치돼 있으며, 해마다 약 130km씩 증가하고 있는 실정입니다. HVDC 해저케이블도 현재 제주도와 해남간 연결하는 제1 연계선로 이외에 제주도와 진도를 연결하는 제2 연계선로가 건설됐으며, 향후에는 제3 연계선로 건설도 계획 중에 있습니다. 그리고 북당진에서 고덕간의 HVDC 지중선로도 추진 중에 있습니다.

이렇게 설비량이 지속적으로 증가하고 그 종류가 다양해짐에 따라 설비관리에 많은 어려움이 있지만 안정적인 설비운영을 위해 중요개소에는 실시간으로 설비상태를 감시하는 시스템을 도입하고 있으며, 일정한 기간이 경과함에 따라 주기적으로 시행하던 순시·점검 회수를 설비의 상태와 주변 여건에 따라 탄력적으로 조정해 운영함으로써 설비관리의 효율성을 높이고 있습니다.

더불어 도서지역 전력공급에 중요한 역할을 담당하고 있는 해저케이블은 레이더 감시센터를 운영해 감시 인력이 24시간 상주하면서 선로주변 선박을 모니터링하고 있으며, 순시선박을 운영해 선로주변 조업활동이나 위해 상황 발생시 즉시 현장에 투입해 사고를 미연에 방지하고 있습니다.

◇ 대규모 분산전원의 계통 연계에 대한 대비책은 = 신재생에너지의 의무할당제 도입으로 풍력발전, 태양광발전 등 대규모 분산전원의 계통연계가 진행됨에 따라 순간적인 전압변동이나 주파수의 변동에 의해 전기품질이 저하될 것으로 예상하고 있습니다.

이에 따라 한전은 송배전용 전기설비 이용규정 중 송전용 전기설비 접속기준에 계통접속 형태, 전기품질 유지범위 등 계통안정을 위한 기술적 요구사항을 명시했으며 계통연계 요청 시에 상세히 검토 및 지도하고 있습니다.

그리고 송전선로를 고객이 직접 시공해 한전에 인계할 경우에는 당사에서 운영 중인 점검표 등을 활용해 시공품질 확보를 추진하고 있으며, 또한, 설비운영 중에는 고객과 협의를 통해 설비를 점검하고 보수하는 등 설비유지관리에 만전을 기하고자 노력하고 있습니다.

◇ 끝으로 송전 손실 감소를 위한 노력은 = 송전전압을 345kV, 765kV로 높여서 공급함으로써 송전선로의 저항에 의한 손실을 감소시키고 있으며, 계통검토를 통해 전력용콘덴서, 분로리액터 등의 조상설비를 계통 내의 적정한 곳에 배치해 전력손실을 경감시키고 있습니다.

또한, 장거리 계통연계시 HVDC로 연계해 송전손실을 절감하고 있습니다. 그리고 송전선의 접속개소를 줄임으로써 전선 자체의 저항을 최소화하고 있으며, 아울러 과학화장비를 활용한 송전설비 점검을 통하여 과열개소를 해소함으로써 송전설비에서 발생하는 손실을 줄이고 있습니다.