전력망

電力網 / electrical grid

발전소에서 생산한 전력을 말단의 사용자까지 전달하기 위해 짜인 송전·배전 네트워크. 대한민국에서는 한국전력공사가 관리한다.

전력망의 구성 요소

• 발전소

  전기의 출발점으로, 발전소 스위치야드에서 고압으로 변압된 전기는 송전망을 타고 전국 각지로 흩어진다. 발전회사와 송전회사가 구분되어 있는 경우 발전소는 발전회사의 것이지만 발전소의 스위치야드는 송전회사의 것이다.

• 송전탑·지하 송전관로

  그물망 같은 송전망을 지탱하는 것들. 교류 154kV ~ 765kV 및 직류 500kV(HVDC)의 전기를 전국 각지로 배달하는 역할을 한다. 154kV는 송전망의 끝단을 담당하고 있으며 하도 많아서 송전탑 보상대상도 아니다. 지역간 장거리 송전은 345kV ~ 765kV가 담당하며 송전탑 부근 거주자는 한전으로부터 전기요금 할인 등의 지원을 받는다. 시가지에서는 지하 송전관로를 통해 변전소로 전기를 쏴준다. 직류 500kV는 육지 ~ 제주 송전 등에 사용한다.

• 변전소·변환소

  전기를 주물러서 송전망이 최적의 효율을 유지할 수 있도록 도와주고, 송·배전망 각 단계를 구분하는 요소이다. 교·직류 전환소는 변환소라고 부른다.

• 전봇대·주상 변압기(혹은 지상배전함)

  전력망의 라스트 마일인 배전망을 담당하는 것들. 전봇대 및 지중화 선로가 배전망을 지탱하고, 변압기가 최종적으로 저압(220V/380V)를 만들어 수용가에 공급한다. 대형 건물이나 공동주택은 자가수용설비를 설치하여 한전에서 고압을 받아 자기 구역 내 저압은 직접 공급한다.

• 전력관제

  일단 발전소는 주파수를 기초로 기동되며 주파수의 변동에 따라 자동으로 출력이 조정된다. 하지만 대규모 사고 발생시 예측가능한 주파수 변동을 초과하여 다수의 발전소가 동시에 송전망에서 탈락해버리면 블랙아웃으로 연결된다. 이것을 막기 위해 전력수급을 통제하는 것이 전력관제며 대한민국에서는 전력거래소가 담당한다.

발전소부터 사용자까지

1. 발전소에서 전력이 나온다.
2. 발전소에서 나온 전력은 스위치야드에서 최대 765kV로 승압되어 송전탑, 지하 송전관로로 구성된 송전망에 올라탄다.
3. 수요처에 근접한 변전소는 송전망의 고압을 22.5kV 정도로 강압하여 전봇대로 보낸다.
4. 전봇대나 시설 지하의 변압기가 220V(단상), 380V(3상) 정도로 강압하여 수용가로 보낸다. 이 구간을 “배전(配電)”이라 하며, 수용가 시설(아파트 등)에서 직접 강압하는 요금이 '고압', 한전 소유 변압기에서 강압하여 보내는 요금이 '저압'이다.
5. 수용가의 사용자가 스위치를 올리면 전기가 들어온다.

거미줄처럼 짜인 송전망

발전소와 수요처가 가까우면 전봇대 몇개 세워서 전기를 공급할 수 있다. 하지만 님비현상 때문에 발전소를 주요 수요처인 도시 지역에 가깝게 짓는 것은 어렵고, 설령 그렇게 하더라도 수요와 공급의 균형이 깨져서 전력 공급이 불안정해질 수 있다. 이 때문에 발전소는 허허벌판에 세우고, 거미줄 같은 송전망을 구성하여 발전소에서 멀리 떨어진 수요처에 전력을 공급함과 동시에 전력 공급의 균형을 맞춘다.

물론 송전망의 구성요소인 송전탑, 변전소도 님비를 피할 수 없기 때문에 송전망을 구축하려는 송전 회사 및 국가와 건설 예정지 거주 주민과의 마찰이 잦다. 시설이 눈에 안 보인다고 마찰이 없는 건 아니라서, 지하 송전선로를 설치하는 데도 마찰이 나기 일쑤이다.