발전설비 신뢰성, 예방·예측정비가 해답
분산전원 확대로 예방정비 중요성 커져
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14개 진단기술 주제로 발표·토론 펼쳐
‘2014 전력분야 예방정비 진단기술 세미나’는 분야별 주제발표 및 토론을 통해 우수 예방진단 기술을 공유하고, 예방정비 기술 개선 및 고도화를 위한 정보공유 프로그램으로 진행됐다. 특히 관련 분야에 종사하고 있는 전력인이 만나 인적 네트워크를 구축하는 소통의 장이 됐다는 평가다.
올해 세미나에는 한전 및 6개 발전사 관계자를 비롯해 한전KPS, 한전KDN, 전력연구원, 정비업체, 민간발전사 등 전력계 실무자 200여 명이 참석해 열띤 발표와 토론을 펼쳤다.
이날 세미나는 발전과 송·변·배전 분야 총 14개 주제에 걸친 발표와 종합토론으로 진행됐다.
오전 세션에서는 ▲제주 SG 실증 배전선로 고장파형 취득 및 분석(이성우 전력연구원 SG그룹장) ▲GIS 부분방전 정밀진단 실적분석 및 사례(최문규 한전 설비진단처 차장) ▲울산복합 4호기 가스터빈 연소기 튜닝 사례(이정현 동서발전 기술정보처 과장) ▲음향방출(AE)을 이용한 송전케이블 이상상태 예방진단 기술(조용상 전력연구원 책임연구원) ▲배전설비 진단 신뢰성 향상 방안(정변훈 한전 설비진단처 팀장)을 내용으로 5건의 분야별 주제가 발표됐다.
이어 오후 세션에서는 ▲대용량 수냉각 발전기 수명관리(김병래 전력연구원 처장) ▲지중배전케이블 장기신뢰성 평가기술(정연하 전력연구원 선임연구원) ▲복합발전 증기온도 제어설비 시운전 사례(정인영 서부발전 태안발전본부 부장) ▲복합화력 HRSA 출력증대 개선사례(이진우 한전KPS 차장) ▲발전기 회전자 열적 민감도 진단 사례(강병연 중부발전 발전처 차장) ▲통합감시센터(PMDC) 운영 사례(김문석 남부발전 발전처 차장) ▲성능진단 툴 이용 아역청탄 혼소 발전소 신뢰도 개선(김태형 남동발전 삼천포화력 차장) ▲원전기기 온라인 상태감시 및 진단기술 개발현황과 발전방향(김대웅 한수원 책임연구원) ▲경제적인 펌프 설비 운전(지영흠 한전KPS 차장)을 내용으로 총 9건의 주제발표가 이어졌다.
고인석 본지 회장은 세미나 개회사를 통해 “우리나라의 전력설비 운영능력은 이미 글로벌 수준에 도달해 세계로 수출되고 있는 상태”라며 “이 같은 성과는 한전과 전력그룹사를 위시한 수많은 기술인력들이 산업현장에서 쉬지 않고 혁신을 거듭한 결과”라고 현장 기술인력의 노고를 치하했다.
이어 “예방정비 진단기술은 이제 더 이상 강조할 필요가 없을 만큼 그 중요성을 인정받고 있다”며 “예방정비 진단기술 고도화를 계기로 전력산업이 새로운 성장동력산업으로 재도약할 수 있도록 모두가 힘을 모아야 할 때”라고 예방정비의 중요성을 강조했다.
정금영 한전 전력연구원 처장은 격려사를 통해 “분야별 전문가들이 보유한 우수 예방정비 진단기술을 공유하는 것은 전력산업 성장이란 큰 틀에서 각별한 의미를 가진다”며 “세미나를 통해 전력계 관계자들이 소통의 장을 펼쳐 예방정비 진단기술이 한 단계 업그레이드되는 계기가 되길 희망한다”고 밝혔다.
‘원전기기 온라인 상태감시 및 진단기술 개발현황과 발전방향’을 주제로 발표에 나선 김대웅 한수원 중앙연구원 책임연구원은 원전 증가에 따른 예측진단의 중요성을 강조했다.
김대웅 책임연구원은 “전 세계 원전의 운영실적을 살펴보면 비계획 정비로 200억달러 규모의 손실이 발생한 것으로 추정된다”며 “비약적으로 증가하고 있는 이 같은 경제적 손실을 줄이기 위해 조기경보시스템을 기반으로 한 온라인 실시간 감시·진단기술 개발이 진행되고 있다”고 최근 전 세계의 원전 감시·진단기술의 개발현황을 설명했다.
원전도 화력발전설비와 마찬가지로 과거에는 기기 상태와 관계없이 정비나 교체작업이 진행됐다. 하지만 점차 관련 기술이 고도화되면서 기기의 상태와 고장 가능성을 미리 진단해 사고 예방은 물론 잔여수명까지 파악하는 단계에 이르렀다.
김대웅 책임연구원은 “국내의 경우 가동 원전이 점차 증가하고 있어 불시정지에 따른 피해를 최소화하기 위해 온라인통합모니터링(OLM)센터 구축의 필요성이 대두되고 있다”며 “OLM센터는 상태감시(조기경보), 온라인진단(예측진단), 종합상황실, 데이터베이스통합 등의 기능을 수행함으로써 안정적인 원전 가동과 불시상황에 선제적으로 대응할 수 있는 역할을 담당하게 된다”고 말했다.
OLM센터 구축 시 가장 중요한 요소는 조기경보 프로그램이다. 한수원은 조기경보 시스템의 효율성을 높이기 위해 발전정지를 유발하는 핵심 주요기기에 우선순위를 매겼다. 주급수제어밸브, 원자로냉각재펌프, 주발전기, 보호계전기, 주터빈, 주변압기, 증기발생기 등이 발전정지를 유발하는 주요기기들이다.
김대웅 책임연구원은 “조기경보 프로그램은 해당기기가 정상상태일 때 가지는 데이터 패턴을 확인한 후 정상패턴에서 벗어나는 변수(온도·압력)가 감지되면 정상값(예측값)과 현재값의 잔차를 계산해 수치 정도에 따라 단계별로 경보를 발생하는 원리로 작동된다”며 “기기의 고장 징후를 조기에 감지해 사전에 조치할 수 있는 시간을 최대한 확보하는 데 목적이 있다”고 조기경보시스템의 중요성을 강조했다.
이어 “한수원은 현재 터빈·펌프 등에 진동감시시스템을 도입하고 있고, 주요기기를 대상으로 온라인진단시스템을 시범적으로 적용 중에 있다”며 “빠른 이상 감지와 정확성·신뢰성 향상을 위한 지속적인 보완작업을 거쳐 전체 원전에 온라인진단시스템을 구축할 계획”이라고 밝혔다.
이성우 한전 전력연구원 SG그룹장은 제주 스마트그리드 실증사업을 통해 도출한 지능형 배전기기의 실증내용을 발표했다.
이성우 SG그룹장은 “최근 신재생에너지원의 확대로 배전선로에 역조류가 발생하는 빈도가 증가하고 있다”며 “향후 분산전원이 확대되면 이 같은 현상은 더욱 증가할 것”이라고 역조류에 대응할 수 있는 지능형 배전기기의 필요성을 설명했다.
전력연구원은 제주 스마트그리드 실증사업에서 전기품질의 모니터링과 신재생에너지원의 계통연계를 성공적으로 수행했다. 이를 위해 배전선로에 지능형 차단기 3대, 지능형 개폐기 14대, 원격전압제어기 1대 등 총 8종 44대의 지능형 배전기기를 설치했다.
이성우 SG그룹장은 “배전선로에 지능형 배전기기를 설치해 실계통 운전정보를 취득·분석함으로써 배전설비 이용률을 향상시키는 동시에 계통운영의 효율성을 개선했다”며 “배전선로를 실시간으로 감시·분석해 전기품질의 계측정밀도를 ±3.0%에서 ±1.0% 수준으로 끌어오렸고, 무효전력제어기 등을 통해 분산전원에 따른 배전계통의 안정화를 이끌어냈다”고 제주 스마트그리드 실증사업의 성과를 소개했다.
이어 “통신단말장치(IOTS)의 빈번한 통신 불량을 안정화하는 동시에 방향성 검출로 역조류로 인한 오동작을 방지했다”며 “전력품질의 파형분석으로 고장의 종류를 파악한 후 품질파형을 데이터베이스화해 이력관리로 활용했다”고 덧붙였다.
