전기기기 현황
[전기기기 현황]
북한은 1970~80년대까지 대안중기계연합기업소를 중심으로 하여 전기기기 생산의 대규모 계열화 추진으로 소형 전동기와 대형 변압기 일부 제품의 양산체제를 구축하는 등 그런대로 규모의 경제와 중전기기 생산능력을 갖추었다고 할 수 있다. 하지만, 1990년대 이후 경제난이 심화되면서 여타 산업 부문과 마찬가지로 신규 설비 투자가 거의 이루어지지 않은 상태로서 정상적인 생산 활동이 어려운 형편이다. 그럼에도 불구하고 1990년 중반이후에는 대규모 신규 투자보다는 대안중기계연합기업소와 룡성기계연합기업소를 중심으로 하여 전력 증산을 위한 수력발전설비와 화력발전소 개보수를 위한 설비생산에 집중하고 있는 실정이다.*1)
북한의 전기기기 제조 기술 수준을 살펴보면 생산 기술이 보편화되어 있는 전선, 애자(insulator), 중소형 발전기, 전동기와 변압기 등은 (구)소련 및 체코 등의 기술 협조로 어느 정도 관련 기술을 확보하고 있으나, 대용량 발전기·변전기기, 전력전자기기와 자동화 관련 기기 부문은 기초소재 및 반도체 관련 기술이 미흡해 낙후되어 있는 것으로 추정된다. 이러한 점을 종합적으로 감안할 때 북한의 전기기기 산업 수준은 한국의 70년대 말 혹은 80년대 초반 수준일 것으로 예상된다.
북한의 전력기기 시장현황을 관련 자료를 참조로 하여 살펴보면 다음과 같다.*2) 우선적으로 북한에 있는 주요 중전기기 산업시설을 <표>에 나타내었는데 가장 대표적인 공장은 1955년에 설립된 대안중기계연합기업소이다. 대안중기계연합기업소는 70년대에 이미 50MW수력발전기, 50MW 화력발전기 및 2,500마력 디젤기관차용 직류발전기의 대규모 발전설비를 생산하였다. 더불어 10MW 고압전동기와 70MVA, 200MVA 변압기를 자체적으로 생산할 수 있는 능력을 갖추었고 80년대에는 125MW 수력발전기, 50MW 증기터빈, 210 톤 보일러 등도 생산할 수 있었다. 그 이후 90년대 들어서 설비 노후화와 각종 부품부족으로 생산능력에 한계를 나타내고 있으며 현재의 생산능력에 대한 정확한 자료는 없으나 일부 가동이 되는 실정일 것으로 추정된다.
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* 1) 북한의 전기전자산업, “첨단 기술산업 부분 리더” 윤재웅 * 2) 전기연구원 박동욱 2012, 본 자료는 ‘중국세관의 자료’를 토대로 작성된 중국 컨설팅 업체의 보고서, 남북한 전력계통연구의 보고서 및 노동신문 등을 분석하여 정리한 것임. |
[북한의 대표적 중전기기 산업시설]
평양시 |
10월5일 공장 |
전구, 송풍기, 전기다리미, 전동기, 배전반, 정류기 |
3월26일 공장 (평양전선공장) |
케이블, 코일 (동독지원으로 건설) |
대동강 축전지공장 |
자동차 축전지(구소련지원으로 건설) |
용성 전선공장 |
케이블, 축전지 |
평양 도자기공장 |
애자 |
기타 공장 |
평양전기공장(체코지원으로 건설), 6월1일 전기기구공장, 평양천리마 전기공장, 보통강 전기공장, 새날 전선공장 |
평남 |
대안중기계연합기업소 |
발전기, 변압기, 전동기, 대형전기기계 (중국지원으로 건설) |
- |
기타 공장 |
불류강 전기공장, 남포 전기공장 |
함북 |
주을 전기공장 |
애자 |
- |
기타 공장 |
김책 전기공장, 청진 전기공장 |
함남 |
기타 공장 |
본긍 전기공장, 함흥 전구공장, 홍상 전동기공장, 성천강 전기공장 |
강원도 |
기타 공장 |
원산 전동기공장 |
황해남도 |
기타 공장 |
해주 전기공장 |
자강도 |
회천 전기공장 |
전기계기류 |
2000년대 이후 북한은 외화부족 상태에서도 중국업체로부터 대량의 전기기기를 수입하고 있으며 관련된 기술적 지원도 받는 것으로 알려지고 있다.
북한에 전력기기를 수출하는 중국의 기업체는 단동삼환전력설비유한공사, 단동전력설비제조공장, 심양시용흥국태상무책임유한공사, 청도라이트전력설비유한공사, 산동보스(boss)유한공사, 호남소양발전설비유한공사 등이 있으며, 이 외에도 장천수력발전유한공사, 연변공전공사, 중국국전집단 등이 무상지원 또는 기술협력 등과 같은 형식의 협력관계를 가지고 있다고 한다.
북한 전력산업에 대한 자료가 부족한 상태에서 중국 관련기관 혹은 기업을 통한 북한 전력계통과 전력설비 관련 자료의 입수가 필요하며, 중국 관련기업과의 연계를 모색할 필요도 있을 것이다.
[배전 및 말단 전기기기]
1.전선 |
2.고압변압기 |
- 북한 배전망(380V, 220V) 전선은 기술기준, 규격, 품질 모두 맞지 않아 성능미달 - 주민지구 전선의 경우 33kV의 전선도 규격이나 품질 모두 조악 - 전선의 거의 대부분은 동선이 아닌 알미늄 선이고 나선(裸線) - 자체 수리로 절연등급 저하, 출력저하, 주파수·역률 변동 - 전신주는 콘크리트와 나무 전신주로 내구 년한이 훨씬 지난 것 - 1990년대부터 전선을 잘라 파는 현상 빈번해 33kV이상 전선까지 잘라 판매 |
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- 노후, 잦은 고장, 절연등급 저하, 성능저하, 규격 미달 - 정격 전압의 10∼30%이상의 잦은 전압 변동으로 인한 고장 - 자체 수리로 절연등급 저하, 출력저하, 주파수·역률 변동 - 조악한 수리 설비와 기술, 부품 등으로 변압기 성능 개선 불능 - 66∼220kV 계통의 차단기, 변압기, 변류기 등도 잦은 차단과 정전, 과부하, 저부하, 급격한 전압 변동 등으로 노후, 고장 심함 |
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3. 분전함 및 배전 변압기 |
4. 승압용 변압기(가정용) |
5. 전동기 |
- 분전함과 말단 변압기는 정상적 성능 유지되는 것 전혀 없음 - 3.3kV 전선과 변압기, 분전함은 잦은 정전, 차단, 저전압, 과부 하 등으로 성능 미달. 품질 조악, 수리정상화 불능 - 최근에는 배전망의 100KW 이하 변압기 정도는 신규 건설 아파트의 경우 자체 해결 - 주민지구의 변압기는 도난사건 잦아. 변압기도 주민 자체 특급 경비대상 - 농장, 30∼50세대 미만 아파트에서 변압기는 중요한 자체 경비 대상 |
- 대부분 가정들에서는 저전압에 대비한 승압용 변압기 갖춤 - 승압용 변압기 배전망 및 말단 전기설비를 노후, 고장의 원인 - 승압변압기 없이는 가정의 전기제품 사용 불능일 정도로 필요 - 승압변압기는 개인들이 수공업적으로 만들어 시장에서 판매 - 승압변압기 출력은 평균 1KW이상, 높을 경우 3KW |
- 북한 산업시설의 모든 북한산 전동기는 수회 이상의 고장수리를 했으며 이 과정에서 출력, 절연성능 저하 - 전동기의 경우 저출력 1kW 미만에서부터 100kW이상의 전동기도 모두 출력, 절연능력 저하됨 - 북한에서 생산한 전동기는 정격출력 나오는 전동기 거의 없음 |
[조명 및 가정용 전기기기]
1. 조명 |
2. 가전제품 |
3. 배터리 |
- 북한 주민가정의 조명은 2000년대 초까지 백열등, 형광등 으로 전환 - 최근에는 잦은 정전과 전압저하로 LED 등이 인기 - 중국에서 태양전지 패널 많이 들어와 인기리에 팔림 - 정전시 자체 조명과 영상기기 시청을 위한 배터리 필수품 |
- 빈곤층에게 가전제품은 TV와 선풍기 등이 유일 - 부유층에게는 냉동기, LCD, LED TV, 전기밥솥, 세탁기, 선풍기, 오디오 등 다양한 전자제품 있음 |
- 충전용 배터리를 거의 모든 집에서 구비 - 탱크배터리(12V, 180A)나 중국산 ‘왕따전지’라고 하는 축전지 |
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<사진 및 내용 출처 : 북한개혁방송>
No |
분류 |
3 |
발전기 |
발행년도 |
제목 |
1998.1 |
세계 최대용량인 5만kW 직류발전기 |
2003.3 |
발전기 제작 공업의 발전동향 |
2007.2 |
로화된 발전기의 고정자 절연수명 연장 |
내용 |
- 1998년 핵실험을 위해 직류발전기를 개발 - 2003년부터 발전기의 제작 단가를 줄이는 방향으로 진행, 주로 150~200MW의 발전기를 사용 - 과거 러시아로부터 지원 받아 만든 화력발전소의 노화가 진행됨에 따라 고정자의 수명을 늘리기 위해 고정자 권선을 체크 |
No |
분류 |
5 |
보이라 |
발행년도 |
제목 |
1998.2 |
기름돌순환비등층보이라의 설계와 운영 |
2004.2 |
화력발전소 보이라에서 플라즈마착화기술의 응용과 연구 |
2006.2 |
보이라 고온절탄기의 개조 |
내용 |
- 화실의 단면적은 23이고, 화실아래 좁아진 부분의 면적은 10.47, 높이는 17,000m - 출력 80~130kW급에서 전류조절범위는 250~320A, 공기압력은 0.07~0.2Mpa, 랭각수압력은 0.2 Mpa, 1차 공기속도 22~28m/s - 탄의 발전량은 20,900kJ/kg |
No |
분류 |
5 |
보이라 |
발행년도 |
제목 |
1998.2 |
기름돌순환비등층보이라의 설계와 운영 |
내용 |
|
No |
분류 |
1 |
발전기 |
발행년도 |
제목 |
2012.2 |
풍력발전기의 정합실형을 위한 한 가지 방법 |
내용 |
|
No |
분류 |
1 |
발전기 |
발행년도 |
제목 |
2008.1 |
교류려자발전기의 화전자운동방정식에 대한 연구 |
2010.2 |
동기 발전기 렬자동종을 위한 단독송전계통의 수학적모형과 려자조절기설계에 대한 연구 |
2011.3 |
철극형동기발전기에서 통풍계통의 합리적인 구조정수결정에 대한 연구 |
2012.1 |
쌍철극형무솔직류발전기의 안정상태 특성과 수학적 모형 |
2012.2 |
풍력발전기의 정합실형을 위한 한가지 방법 |
2015.2 |
상분리형 영구자석발전기의 맥동모멘트 제거방법 |
내용 |
- 회전자 운동방정식을 교류려자발전기에 적용하는데 합리적 - 단독전력계통의 상태변수들의 선형조합으로 이루어짐 - 온도상승률으 낮추어 기계적 손실 23% 감소 |
[남북한 가정용 소형 변압기 비교]
비교 |
남한 |
북한 |
사용 주파수 |
주파수 60Hz |
주파수 60Hz |
사용 목적 |
단상 교류 220V -> 110V |
전원망 -> 220V |
정격 입력 전압 |
220V |
160~250 (수동전압 조절기) 100~250(자동전압 조절기) |
정격 2차 전압 |
110V |
230±10(무부하시) 220±10(정격부하시) |
[남북한 가정용 소형 변압기 비교]
[전력용 건식변압기의 용량별 정격전압 및 단락전압]
전력용 건신변압기 |
정격용량 (kVA) |
전압kV |
단락전압,% |
결선조 |
고압 |
저압 |
16 |
3 |
0.23 0.4 |
5 |
Y/-11 Y/Y-0 |
6 |
25 |
- |
40 |
3 |
63 |
6 |
100 |
- |
160 |
10 |
250 |
3 |
400 |
6 |
630 |
10 |
- |
20 |
1000 |
3 |
0.23 |
5.8 |
Y/Y-0 |
6 |
0.4 |
1600 |
10 |
0.4 |
20 |
[케이블]
No |
분류 |
1 |
까벨 |
발행년도 |
제목 |
2003.6 |
전력계통의 중성점 접지 방식과 전력 까벨의 정격전압 선택 |
2006.1 |
10kV 가교폴리에틸렌 까벨의 단상접지고장 찾기 |
내용 |
- 두 학술지 모두 10kV 전력케이블에 대하여 제시함 |
[차단기]
No |
분류 |
8 |
여닫이(차단기) |
발행년도 |
제목 |
2001.2 |
배전변압기의 발전방향 |
ㄱ-직각이음,부식철심 ㄴ-대각이음부식철심 ㄷ-감음식철심 ㄹ-교차이음부식철심 |
내용 |
- 명이 길고 운영비가 적어 모든 저전압(1,140kV)급에서 널리 사용 - 교류 600, 690kV에서는 중합물제거형의 자동완충기술이 이용 - 2006년 저압여닫개장치는 600V이하, 직류 750V이하에서 사용, 배선용차단기, 공기차단기 개발 |
[변압기]
국가과학기술위원회 1990년 10월 30일 승 인 |
전력용 변압기 일반기술적요구 |
국규 1731-90 |
1991년 10월 1일부터 2004년 6월 30일까지 실시 |
국규 1731-82대신 |
분류ㅂ64 |
적용범위
- 이 규격은 용량 6.3kV A이상, 전압 500kV까지인 전력용 변압기(단 권변압기 포함)에 적용된다.
[전동기]
No |
분류 |
10 |
전동기 |
발행년도 |
제목 |
1993.1 |
초고효률전동기 |
2003.1 |
비동기전동기의 진동과 소음의 감소 |
2003.9 |
초효율전동기의 개발 |
2006.9 |
직선전동기의 기술발전추세 |
2007.3 |
대형전동기의 기동방법개선 |
내용 |
- 초고율전동기는 94%효율로, 기존의 일반비동기전동기에 비하여 8% 높음 - 회전자의 경사홈구조를 고정자경사홈구조로 변경 - 날개직경을 회전자직경과 근사하게 하여 소음을 감소 |
No |
분류 |
3 |
전동기 |
발행년도 |
제목 |
2005.4 |
비동기전동기의 v/f 일정조종법의 정적력률 및 효율특성해석에 대한 연구 |
2008.1 |
직류전기기관차의 견인-전기제동성능 개선을 위한 견인전동기종합려자 방식에 대한 연구 |
2008.1 |
비동기전동기의특수비대칭분수 홈권선설계법에 대한 연구 |
2009.3 |
절환표법에 의한 비동기전동기의 직접모멘트 조종에 대한 연구 |
2009.4 |
비동기전동기의 벡토르조종체계에서 전류조종특성의 개선을 위한 연구 |
2010.2 |
공작기계용영구자석교류사보전동기의 자극설계에 대한 연구 |
2010.3 |
자속감쇠조종을 리용한 내부영구자석동기전동기의 속도조종 |
2010.4 |
계단경사진 자극회전자를 가진 영구자석교류사보전동기 |
2011.1 |
대출력교류전동기의 원활한 기동에 대한 한가지 방법 |
2011.2 |
내폭형비동기전동기최량설계에서 개선된 유전진화산법의 응용 |
2011.3 |
단소편지능조절기를 리용한 비동기전동기 속도조종에 대한 연구 |
2013.2 |
영구자석교류사보전동기에서 회전자 구조에 따르는 특성 |
2015.1 |
교류사보전동기의 모멘트맥동을 감소시키기 위한 방법 |
2015.2 |
적분보상형가변구조조종수법에 의한 비동기전동기사보조종틍성개선 |
내용 |
- 혼합 여자 방식에서 0.1초가 지날 때, 전류가 최대(705A)로 됨, 타여자방식에서는 0.35초가 흐른뒤 최고(1,450A)도달 - 압축기 전동기를 대상으로 하여 대출력교류전동기의 비동기적기동조건을 확정하여 기동의 원할성문제를 해결 - 영구자석교류사보전동기의 자기회로선계에서 나가는 기본문제들을 고찰 |
No |
분류 |
3 |
전동기 |
발행년도 |
제목 |
2009.3 |
절환표법에 의한 비동기전동기의 직접모멘트 조종에 대한 연구 |
내용 |
|
No |
분류 |
3 |
전동기 |
발행년도 |
제목 |
2010.3 |
자속감쇠조종을 리용한 내부영구자석동기전동기의 속도조종 |
내용 |
|
No |
분류 |
10 |
전동기 |
발행년도 |
제목 |
2006.9 |
직선전동기의 기술발전추세 |
내용 |
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