다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 시설관리과-170 결재일자 2017.1.5. 공개여부 대시민공개 방침번호 시 민 주무관 시설관리과장 시설안전부장 유준영 정윤홍 01/05 강신재 협조 주무관 장석춘 2016년 3/4분기 가압장 펌프 운전효율 분석 보고 2017. 1. 5.(목) 상수도사업본부 (시설안전부) 2016년 3/4분기 가압장 펌프 운전효율 분석 보고 2016년 3/4분기 가압장 운전 펌프에 대한 효율을 분석하여 보고 드림. 1 효율분석 개요 □ 목 적 ○ 가압장 운전 펌프에 대한 정상적인 성능유지 여부 확인 ○ 저효율 펌프에 대한 원인분석 및 대책 마련으로 운영효율 제고 □ 분석대상 ○ 모터펌프 용량 50Hp 이상 설치된 60개 공급 계통 - 대 수: 188대(300Hp 이상 : 48대, 300Hp 미만 : 140대) ※ 모터펌프 용량 37㎾(50Hp) 미만은 사업소 자체분석 관리 □ 분석방법 ○ 효율분석 주기: 월 3회(10, 20, 30일) ○ 분석방법 - 모터펌프 공급계통별 송수량, 전양정, 가동시간 및 전력사용량 등 자료를 분석하여 수력학적 방법으로 운전효율 산출 2 효율 분석 결과 □ 효율분석 결과 요약 (단위 : %) 정격효율 운전효율 정격효율대비 비고 76.8 72.3 -4.5 ※ 정격효율: 납품시 제조사가 보증하는 최고 효율 □ 사업소별 운전효율 현황 (단위 : %) 사업소 기간 사업소별 비고 평균 중부 서부 동부 북부 강서 남부 강남 강동 정격효율 76.8 70.9 75.2 74.7 73.7 84.0 79.8 80.3 75.5 ’15년도 3/4 72.1 64.7 66.9 69.5 69.2 79.3 77.3 77.1 72.5 ’16년도 3/4 72.3 65.4 65.5 69.5 70.2 80.4 77.4 77.2 73.1 전년도 대비 0.2 0.7 -1.4 0 1.0 1.1 0.1 0.1 0.6 □ 운전효율 분석현황 (단위 : 개소) 관로별 양 호 (0～-5%) 보 통 (-5.1～-10%) 미 흡 (-10.1～-15%) 저 조 (-15.1이하) 59 34 16 4 5 ☞ 각 가압장 운전효율 현황 : “붙임” 3 사업소 운전효율 증․감분석 □ 서부수도 전년도 대비 1.4% 감소 ○ 분 석 : 노후로 인한 운전효율 저하 - 북악터널(배)가압장(’99년식) : 구기계통(정격 74% → 60.4.%) - 만리가압장(’00년식) : 능안계통(정격 75% → 69.7%) ○ 대 책 : 저효율 펌프에 대한 정비 및 교체 추진 - 저효율 모터펌프는 기계설비 연간단가계약 물량에 반영하여 효율에 영향을 미치는 소모성 부품 교체 - 내용연수가 경과되어 노후된 펌프로 개량 여부 검토하여 교체 4 저효율(미흡, 저조) 펌프 원인 분석 □ 서부수도 : 만리가압장 능안계통(6, 7호기) ○ 운전효율 저하 : 정격 78%/운전 65.4%, 정격대비 12.6% 감소 가압장 (계통) 사 양 제작 년도 효율(%) 정격/운전 정격 대비 (%) 비고 형식 동력 kW(Hp) 유량 (㎥/Hr) 양정 (m) 대수 만리가압장 (능안) 양흡입 150 (200) 498 75 2 2000 74.0/65.4 -13.6 ○ 분 석 : 노후에 의한 운전효율 저하 - 내용연수(11년)를 경과한 펌프로서 노후에 의한 운전효율 저하로 판단 ※ 남산배수지 급수체계 개선(배수과-4841,’12.10.16.)과 관련 만리가압장 폐쇄 예정 ○ 대 책 : 노후 시설물 개량 검토 - 2017년 상반기에 모터펌프 개량 및 수전 저압화를 포함한 종합적 시설개량 계획을 수립하여 시행 예정임. □ 서부수도 : 북악터널(배)가압장 구기계통 ○ 운전효율 저하 : 정격 74%/운전 60.4%, 정격대비 13.6% 감소 가압장 (계통) 사 양 제작 년도 효율(%) 정격/운전 정격 대비 (%) 비고 형식 동력 kW(Hp) 유량 (㎥/Hr) 양정 (m) 대수 북악터널(배) (구기) 양흡입 265 (350) 510 120 4 1999 74.0/60.4 -13.6 1,4호기 변속운전 ○ 분 석 : 노후에 의한 운전효율 저하 - 내용연수(11년)를 경과한 펌프로서 노후에 의한 운전효율 저하로 판단됨 ○ 대 책 : 신규 펌프로 교체 추진 - ’16년 예산사업으로 4분기에 총 4대 중 변속펌프 2대를 적정 용량으로 교체 완료하여 추후 운전효율 향상이 예상되며, - ’17년에는 나머지 정속펌프 2대도 교체할 예정으로 예산을 반영함. 구기계통 1호기 교체전 구기계통 1호기 교체완료 □ 운전효율이 저조한 직접급수 변속펌프 ○ 대 상 : 보광가압장 외 5개소 가압장 (계통) 사 양 제작 년도 효율(%) 정격/운전 정격 대비 (%) 비 고 형식 동력 kW(Hp) 유량 (㎥/분) 양정 (m) 대수 보광 편흡입 37(50) 2.93 47 2 ’14 68.0/40.4 -27.6 변속운전 (인버터) 인수 (직송) 양흡입 45(60) 2.6 64 2 ’11 63.0/43.2 -19.8 변속운전 (인버터) 인수 (아파트) 양흡입 45(60) 3.4 44 2 ’11 79.0/68.0 -11.0 변속운전 (인버터) 현행 양흡입 37(50) 3.0 43 2 ’07 73.0/54.7 -18.3 변속운전 (인버터) 창천 양흡입 75(100) 3.5 60 2 ’00 72.0/55.2 -16.8 변속운전 (인버터) 녹신 양흡입 45(60) 4.3 35 2 ’13 79.0/44.9 -34.1 변속운전 (인버터) ○ 분 석 : 저유량 낮은효율 구간에서 장시간 운전하는 변속펌프 - 직접급수를 위한 변속펌프는 일정한 압력을 유지하기 위해 급수부하에 따라 최소유량과 설계유량 사이에서 변속 운전하게 되며, - 펌프 효율은 설계유량에서 최고값을 가지므로 급수부하에 따라 소유량 영역에서 장시간 운전되는 변속펌프는 평균효율이 낮을 수밖에 없음. ○ 대 책 - 인수가압장 직송계통과 아파트계통은 ’17년 급수계통을 북악터널(배) 유입부에서 개운산배수지로 전환 후 펌프를 철거할 예정임. - 현행, 창천 직송펌프는 2007년과 2000년식으로 노후되었으므로 펌프 개량시 효율이 좋은 영역에서 운전이 가능하도록 대수분할(부스터 방식) 설치 검토 - 녹신가압장은 일일 약 2시간 최대급수량보다 2배이상 급격히 공급량이 증가하는 대유량 구간이 발생되고 있어 저수조로 공급되는 다량급수처에 대해 조사하여 공급처의 유입밸브 조절 필요 <참조 : 녹신가압장 유량 트렌드> 소유량영역 대유량영역 5 펌프 운전효율 향상 방안 □ 대현산가압장 고양정 계통 급수체계 개선 ○ 현 황 : 직접급수와 간접급수를 혼합하여 용수 공급 - 대현산가압장 고양정 계통은 금호소배수지로 가압송수하고 일부는 송수관로에서 분기하여 직접급수하고 있음. - 직접급수를 위하여 정속펌프를 24시간 운전하고 있으며, 토출밸브 개도를 조정하여 수요량에 따라 유량을 조절하고 있음. ○ 문제점 : 밸브 교축 운전으로 인한 전력 손실 발생 - 현재 직접급수 지역 내에 재개발 사업이 일부 완료되어 대현산(배)가압장 저양정 계통으로 전환됨에 따라 공급량이 감소하는 심야시간에는 토출밸브를 50% 폐쇄하고 운영하고 있어 전력 손실이 발생하고 있으며, - 향후 재개발사업이 전체 완료되면 직접급수 공급량이 더욱 감소되어 펌프가 최소유량 이하에서 운전될 경우 전력손실뿐만 아니라 펌프의 과열과 진동이 발생할 우려가 있음 ○ 대 책 : 기존 직접 급수구역을 간접 급수구역으로 전환 추진 - 본부 배수과 주관으로 관련부서 관계자회의(’16.10.25.)를 실시한 결과, 급수체계 개선이 가능할 것으로 판단되므로 - 에너지절감 및 안정적인 펌프 운전을 위하여 관련부서와 협의․검토하여 기존 직결급수 구역을 금호소배수지 간접급수 구역으로 전환을 추진 <대현산가압장 고양정 공급 계통도> 현재 : 개선 : 대현산 배수지 (20만톤) 금호소 배수지 (1,000톤) 간접급수 직접급수 (간접급수) 대현산가압장 (고양정) 60Hp×3대 양정:72m 유량:2.3㎥/분 H.W.L : 134.3m H.W.L : 70.5m COP : 67.8m □ 모터펌프 점검․정비 강화 ○ 펌프의 효율변화 상태분석을 통하여 효율이 저하된 펌프를 대상으로 분해정비 실시 - 펌프의 운전시간이 경과함에 따라 펌프내의 부품마모로 펌프의 효율이 저하되므로 웨어링, 베어링 등 부품을 적기에 교체하여 효율 향상 - 펌프 케이싱이 녹 발생이나 침식 등으로 거칠어짐에 따라 내부마찰 손실을 발생시켜 효율을 감소시키므로 내부 코팅을 적용하여 효율 향상 <펌프운전시간 경과에 따른 효율저하> ○ 펌프의 회전차 변경을 통한 효율상승 - 과도한 설계양정으로 인해 실제 운전점이 저양정, 대유량점으로 변경되어 정격 외 운전에 따른 효율저하가 발생할 경우에는 회전차 축소가공을 통하여 효율 향상 6 행 정 사 항 □ 전체 수도사업소 ○ 정비가 필요한 모터펌프에 대하여 기계설비 연간단가 내역에 물량 반영 - 운전시간의 경과에 따라 효율이 저하되므로 최근 정비 실적이 없는 저효율 펌프에 대하여 2017년 기계설비 연간단가 내역에 반영하여 정비 ○ 모터 전력량이 감시제어시스템과 운전일지에 출력 가능토록 정비 - 모터의 전력량을 표시할 수 있는 디지털보호계전기가 설치되어 있는데도 전류, 전압값으로 전력량을 수작업 계산하는 가압장은 감시제어시스템과 운전일지에 순간전력량 및 적산적력량이 표시될 수 있도록 HMI프로그램 정비 □ 서부수도사업소 ○ 현장 계측기 일제 점검 후 교정․교체 - 본부 펌프효율 합동점검시(’16.12.12) 일부 계측기에 오차가 있어 부정확한 운전효율 산출을 방지하기 위하여 계측기 일제 점검 후 교정․교체 실시 ○ 녹신가압장 급수구역 내 다량급수처 조사 - 가압구역내 저수조를 사용하는 다량급수처를 조사하여 유입밸브를 부분적으로 잠궈 일시적으로 많은 물이 유입되지 않도록 조치 붙임 1. 사업소별 2016년 3/4분기 펌프 운전효율 현황 1부. 2. 모터펌프 효율 재측정 자료(백련가압장) 1부. 3. 계측기 현장점검 양식 1부. 4. 모터펌프 운전효율 산출요령 1부. 끝.

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시설관리과-170

D0000028650581