문서번호	시설관리과-1714
결재일자	2015.3.11.
공개여부	대시민공개
방침번호

			시 민
주무관		시설관리과장	시설안전부장
정선교		한명석	03/11 강신재
협조
	주무관		정진호

방배가압장 펌프용량 검토보고

2015.03.

상수도사업본부

(시설안전부)

방배가압장 펌프용량 검토보고

강남수도 방배가압장 노후 개량 펌프의 용량검토 요청에 대하여 검토한 결과를 다음과 같이 보고 드림.

※ 강남수도 시설관리과-2425(‘15.02.06.)호

Ⅰ		시설현황

□ 급수현황

급수방법	급수구역	급수인구	일평균급수량	최고표고
직・간접급수	서초구 5개동(서초3,방배1～4동) 관악구 8개동(남현동, 신림동) 동작구 16개동(사당,봉천동 등)	194,300명 직접82,351명 간접111,949명	70,000㎥/일	100m

□ 시설현황

동력(Hp)	유량(㎥/min)	양정(m)	수량	형식	주 소	설치년도
215	16.67	45	2	양흡입 볼류트	서초구 방배동 남부순환로 296길 4-9	2002년
430	33.68	45	2
440	48.60	30	3

□ 가압장 및 최고 급수지역 전경

방배가압장 전경	펌프실 전경 (펌프중심EL57m)	최고 급수지역 사당4배수지(EL100m)

2		운영현황

□ 펌프가동현황

<직접급수 계통> - 주펌프 215Hp×2대, 보조펌프 430Hp×2대

○ 가동시간 : 일 24시간 상시운전(일평균 33,000㎥/일)

○ 운전방법 : 일정 압력제어(주펌프는 인버터 운전, 보조펌프는 정속운전)

○ 운전압력 : 인입(0.4～0.7kg/㎠), 토출(4.6kg/㎠)

○ 운전대수

- 심야(01:00～06:00) : 주펌프215Hp×1대

- 그 외 : 주펌프215Hp×1대+보조펌프430Hp×1대 또는 주펌프215Hp×2대

<간접(낙성대배수지)급수 계통> - 440Hp×3대

○ 가동시간 : 5시간(일평균 37,000㎥/일)

○ 운전방법 : 배수지 송수(직입기동)

○ 운전압력 : 인입(0.4～0.7kg/㎠), 토출(3.0kg/㎠)

○ 운전대수 : 1대 또는 2대 병열운전

□ 급수계통도

암사정수장	⇒	방배배수지 (50,000㎥) HWL:64 LWL:58	⇒	방배(배) 가압장 EL:57	직접급수계통	215Hp×2대 430Hp×2대	⇒ ⇒	직송 수용가 남현배수지(2,500㎥) 사당4배수지(1,000㎥) 사당3배수지(1,000㎥)
					간접급수 계통	440Hp×3대		낙성대배수지(60,000㎥)

□ 급수구역도 : 붙임 참조

3		개량대상 선정

□ 선정기준

○ 운전효율이 정격효율에 비해 상대적으로 저하한 펌프

※ 정격효율 : 펌프 제조 당시에 제조사가 보증한 사양점의 최고효율

□ 펌프별 효율 분석 및 대상 선정

구 분	주펌프(변속)		보조펌프(정속)
	1호기	2호기	3호기	4호기
용 량(Hp)	215	215	430	430
운전동력(kW)	127	131	215	265
운전양정(m)	44	44	46	44
운전유량(㎥/h)	792	802	1280	1858
운전효율(%)	80.4	78.1	79.2	88.4
정격효율(%)	86	86	89	89
운전빈도	상시운전	상시운전	단속운전	단속운전
개량대상		○	○

※ 운전빈도가 낮은 간접(낙성대배수지)급수 계통의 펌프는 검토대상에서 제외

4		모터펌프 용량검토

□ 유량 : 주펌프 17㎥/min, 보조펌프 27㎥/min

○ 급수인구에 의한 산출

⇢ 산출유량 = 배수지 간접급수(일최대급수량) + 직접급수(시간최대급수량)

Q1 =	10,510㎥+(82,351명×0.413㎥×1.5)	≒ 42.7㎥/min(2,562㎥/hr)
	60 × 24

· 배수지 일최대사용량 : 10,510㎥(남현 7,000㎥, 사당3 1,430㎥, 사당4 2,080㎥)

· 직접급수인구 : 82,351명{194,300명-24,949명(3개 배수지)-87,000명(낙성대배수지)}

· 일최대급수량 : 서초구 413ℓ(2030수도정비기본계획 3-109쪽)

○ 최근 3년간 운영 실적에 의한 산출

⇢ 시간최대급수량에 의한 산출

Q =	3,023	= 50.4㎥/min(3,023㎥/hr)
	60

· 년도별 시간최대급수량

→ 3,023㎥/Hr(‘14.07.10 07:00~08:00)>2,854㎥/Hr(‘13.08.01 08:00~09:00)

>2,735㎥/Hr(‘13.09.18 09:00~10:00)

※ 산출결과 최대유량 50.4㎥/min은 확보된 상태로 운전패턴을 고려한 용량선정이 필요

※ 운전패턴을 고려한 펌프용량 선정

<하절기 및 동절기 일시간대별 평균운전 유량패턴>

<운전유량대별 펌프운전방식 분석>

구 분	2,601㎥/hr이상	2,001∼2,600㎥/hr	1,001∼2,000㎥/hr	1,000㎥/hr이하
빈 도	여름철 간혹 발생	일중 2∼6시간	일중 대부분	심야시간대
운전사항	주펌프+보조펌프 (1,2호기) (4호기)	주펌프+보조펌프 (1,2호기)+(없음)	주펌프 2대 (1+2호기)	주펌프 1대 (1또는2호기)
분 석	확보	보조펌프 확보필요	확보	확보

○ 검토의견 : 일중 운전유량이 2,001㎥/hr을 초과하면 주펌프와 보조펌프를 병열운전함에     따라 주펌프(인버터)는 성능을 발휘 못하는 상태로써 2,001∼2,600㎥/hr     요구유량대 용량 확보가 필요함

⇒ 선정용량(2가지 형식) : 17㎥/min(1,000㎥/Hr), 27㎥/min(1,600㎥/Hr)

□ 전양정 : 45m

구 분

산  출  내  역

산출값

전양정

실양정 40m + 손실양정 3m + 펌프실내 손실 2m

45m

실양정

표고차43m(100-57)-최저인입양정4m+사당4배수지유입수두1m

40m

관로손실수두

첨부 산출내역서 참조

3m

실내손실수두

2.92	(제수변0.3+버터플라이0.5+체크0.9+합류2.1+확대관1.0)
2・g

2m

□ 동력 : 215HP

P(kW) =	0.163 γ Q H(1 + α)	γ : 물의 비중량(1㎏/ℓ) Q : 유량(17.0㎥/min) H : 전양정(45m) α : 모터 여유율(15%) η : 펌프효율(85%)
	η

= 147kW  ∴ 공칭규격 160kW(215HP)

P(kW) =	0.163 γ Q H(1 + α)	γ : 물의 비중량(1㎏/ℓ) Q : 유량(27.0㎥/min) H : 전양정(45m) α : 모터 여유율(15%) η : 펌프효율(87%)
	η

= 262kW  ∴ 공칭규격 265kW(360HP)

□ 검토결과 비교

구 분	현 재		사업소 검토	본부 권장		비 고
	주펌프	보조펌프	보조펌프	주펌프	보조펌프
동력(Hp)	215	430	430	215	360
유량(㎥/min)	16.67	33.68	33.7	17.0	27.0
양정(m)	45	45	44	45	45
수량(대)	2(예비1)	2(예비1)	2대	1대	1대

5		행정사항

○ 본부에서 검토한 상기 용량에 대하여 적정성 여부를 사업소에서 자체적으로 재검토 후 시행바람.

○ 펌프 등 수돗물과 접촉하는 수도 기자재 및 제품은 반드시 표준규격 인증[kS, KWWA(한국상하수도협회 규격), NET․NEP(산업통상부)]와 KC인증 제품을 확인한 후 사용할 것.

○ 급수지역의 수압을 적정하게 유지하기 위해 인버터 운전을 채용할 것

○ 펌프는 KS규격 효율 이상으로 제작하고, 모터·인버터 등의 기자재도 고효율을 채택할 것.

○ 펌프의 흡입 및 토출 압력계는 운전압력의 2배 정도를 선정할 것

○ 모터펌프 주변 배관과 부속 자재류(Bolt/Nut/Washer 등)는 반드시 내식성 자재를 사용하고 이종(異種) 금속간 접합에는 절연재를 사용할 것.

○ 모터펌프 설치 완료 후 증압장 이력카드를 정비한 후 펌프제작 성능곡선도와 함께 GIS상에 등록할 것.

○ 운전펌프에 대하여 지속적인 운전효율 및 원단위전력량 분석을 실시하고 경제적인 유지관리가 될 수 있도록 조치바람.

붙임 : 1. 펌프별 운전효율 산출 1부.

2. 관로 손실수두 산출서 1부. 끝.