변전소

변전소(變電所, Substation)는 발전소와 수요처 사이에서 전기를 적절히 조정하여 송전, 배전 과정에서의 전력 손실을 줄이기 위해 존재하는 시설이다.

흔히 평지에 거대한 철제 박스가 있고, 그 박스에 뿔(애자)이 주렁주렁 전선을 매달고 있는 풍경이 변전소라고 생각하지만, 도심부의 변전소들은 지하 송전선로로 송전받으며 변압기를 건물로 가리고 있다. 소방서도 아닌데 건물에 커다란 셔터가 몇개씩 달려 있으면 십중팔구 변전소. 흔히 이런 변전소를 옥내 GIS(Gas Insulated Switchgear) 변전소라 하는 데, 개폐장치를 육불화황(SF₆) 가스로 절연하여 크기를 축소한 기기를 건물 안에 집어넣은 것이다.

스위치야드(승압 변전소)

발전소의 스위치야드에서는 발전기의 교류 22kV를 교류 345kV/765kV로 승압하여 송전망에 올린다. 스위치야드는 필요시 송전망의 고압을 발전소 관리용 전력으로 강압할 수 있는 설비도 갖추어져 있다.

강압 변전소

• 1차 변전소 (765kV → 345kV → 154kV)

  승압 변전소와 2차 변전소 사이에 위치한 1차 변전소에서는 송전된 전력을 받아 2차 변전소에서 받을 수 있는 전압으로 낮춘 뒤 주변 2차 변전소로 배전한다. 1차 변전소에서 대형 플랜트나 공장, 철도는 1차 변전소에서 강압된 전력을 그대로 끌고 와서 자기들에게 적합한 전압으로 강압하여 쓰기도 한다.

• 2차 변전소 (154kV → 22.9kV)

  수요처에 가까운 2차 변전소에서는 1차 변전소에서 받은 전력을 배전망에서 받을 수 있는 전압으로 낮추어 배전한다. 2차 변전소 관할 지역 안에서 불의의 사고가 발생할 경우 배전을 끊어 국부적인 정전이 블랙아웃으로 번지지 않도록 한다. 이게 제대로 안 되어서 블랙아웃으로 번진 사례가 꽤 많다.

• 배전 변압기 (22.9kV → 220V/380V)

  흔히 전신주에 매달려 있는 통조림 깡통(...)같이 생겨먹은 것이다. 흔히 '주상 변압기'라고도 하는 데, 전신주 지중화 사업으로 지상 배전함이 늘어나면서 더 이상 주상(柱上)에 있지 않는 변압기도 많다. 대한민국의 경우 배전 시스템이 이 변압기 단위까지 통제가 된다. 22.9kV의 전기를 단상 220V / 3상 380V로 강압시켜 주면서 송전/배전 단계의 최종 변압 역할을 수행하게 된다.

변환소

초고압직류송전(HVDC)에는 교직류를 전환하기 위한 변환소가 설치된다. 대한민국에서는 제주도로 가는 2개 회선이 설치되어 있으며, 서해안 아산만에 설치중이다.

• 해남변환소 ~ 서제주변환소
• 진도변환소 ~ 서제주변환소
• 북당진변환소 ~ 평택 고덕변환소 (계획중)