1. 일반사항
1.1 적용범위
이 기준은 가스터빈/발전기 및 부속설비공사에 대하여 규정한다.
1.1.1 요약
본 기준은 가스터빈, 발전기 및 부속설비의 공급, 인수, 저장, 설치, 품질관리, 시험 및 시운전등 수급인이 수행하여야 할 일체의 역무를 포함한다.
1.1.2 주요내용
(1) 가스터빈 및 발전기 본체의 공급
(2) 가스터빈 및 발전기의 인수, 보관, 설치에 관한 사항
(3) 시험 및 시운전에 관한 사항
(4) 품질관리 및 검사
(5) 관련공사와의 연계
1.2 참고 기준
(1) KCS 33 30 05(1.2)에 따른다.
(2) 과학장비생산자협회(SAMA)
(3) Expansion Joint 생산자협회(EJMA)
1.3 지급자재
발주자가 공급하는 지급자재는 각 공정별 지급자재 항목에 따르며, 세부사항은 발주자와 협의한다. 수급인은 각 공정별 지급자재를 인수하여 운반, 저장, 설치, 시험 등을 시행한다. 필요시, 발주자와 협의하여 통관 업무가 포함될 수 있다.
1.4 용어의 정의
KCS 33 30 05(1.4)에 따른다.
1.5 시스템 설명
(1) 가스터빈 발전기는 압축된 공기와 연료를 혼합·연소 또는 확산·연소시켜 발생하는 고온·고압의 연소가스 열에너지를 터빈 블레이드를 통해 회전력이라는 기계적 에너지로 전환해 터빈에 연결된 발전기를 통해 최종적으로 전기에너지로 만드는 내연기관이다.
(2) 가스터빈 발전기는 한국전력거래소(KPX)의 전력시장 운영규칙 및 한국전력공사의 송⋅배전용 전기설비 이용규정에 적합하여야 하며, 데이터 및 시방은 한국전력거래소의 요구에 따라 변할 수 있다.
(3) 가스터빈 보호시스템은 범용의 표준화된 이중화 시스템으로 공급되어져야 한다.
(4) 가스터빈 및 발전기의 부속설비는 가스터빈 및 발전기의 본체와 같이 설치되어 본래의 목적을 얻을 수 있도록 구성한다.
(5) 기기별 세부사항은 기기공급자 도서에 기술된 설명에 따른다.
1.6 시스템 허용오차
(1) KCS 33 30 05(1.6)에 따른다.
(2) 기기공급자의 관련도서 및 실시설계서에 따른다.
1.7 제출물
(1) KCS 33 30 05(1.7)에 따른다.
(2) 기기공급자가 제출하는 설치지침서 또는 관련도면을 참조하여 설치계획서를 제출한다.
(3) 제출물은 아래 항목을 포함하여야 한다.
① 시공 상세도면: 가스터빈 및 발전기의 시공 상세도면은 제조자가 제출하여 공사감독자의 확인을 받은 시공 상세도면을 따른다.
② 제품자료: 가스터빈 및 발전기에 대한 관련사양은 제조자의 관련도서를 참조한다.
③ 시공계획서: 기기공급자가 제출하는 설치지침서 또는 관련도면을 참조하여 설치계획서를 제출한다.
④ 품질보증서: 기기 제작 및 공급자는 관련 규격에 의거 품질보증서를 제출하여야 한다.
1.8 공사기록서류
KCS 33 30 05(1.8)에 따른다.
1.9 품질보증
1.9.1 일반사항
KCS 33 30 05(1.9)에 따른다.
1.9.2 품질보증
(1) 상업운전 개시 전 성능시험을 통해 가스터빈 및 발전기의 성능이 보증하며, 상업운전 개시 후 보증이 필요한 경우 구체적인 보증내용 및 기간은 계약 내용에 따른다.
(2) 품질보증서에는 아래와 같은 항목을 수록한다.
① 보증된 발전기 용량 : MVA
② 역률
③ 주파수: Hz
④ 열출력: GW
⑤ 플랜트 효율(열효율/전기효율/종합효율): %
⑥ 가스터빈 배기가스에너지(유량, 온도, 엔탈피)
⑦ 연돌 배출온도
⑧ 배기가스 배출농도(질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO))
1.10 운반, 보관, 취급
KCS 33 30 05(1.10)에 따른다.
1.11 환경요구사항
KCS 33 30 05(1.11)에 따른다.
1.12 현장수량 검측
KCS 33 30 05(1.12)에 따른다.
1.13 작업의 연속성
KCS 33 30 05(1.13)에 따른다.
1.14 공정계획
KCS 33 30 05(1.14)에 따른다.
1.15 타 공정과의 협력작업
KCS 33 30 05(1.15)에 따른다.
1.16 유지관리 장비 및 자재
KCS 33 30 05(1.16)에 따른다.
1.17 여유자재
KCS 33 30 05(1.17)에 따른다.
2. 자재
2.1 가스터빈
2.1.1 제작기준
(1) 가스터빈은 발주자와의 계약조건에 따라 옥내형/옥외형을 선정할 수 있으며, 액화천연가스를 연소 가능하도록 하되, 필요시 No.2 증류오일(distillate oil)을 별도 연소 가능하도록 한다.
(2) 가스터빈은 하절기의 높은 대기온도와 동절기의 낮은 대기온도에서도 운전이 가능하도록 한다.
(3) 가스터빈은 필요시 단순 사이클 운전을 할 수 있도록 우회연돌(by-pass stack)를 갖추도록 하며, 우회연돌과 주 연돌의 높이는 환경영향평가 결과와 국내항공법, 국제기준(ICAO, FAA) 등을 고려하여 주위 환경영향을 최소화하도록 선정한다. 설치지역의 고도제한 또는 군시설의 시야 확보 등을 고려하며, 우회연돌과 주 연돌로부터 배출되는 백연으로 인한 시야 차단도 고려한다.
(4) 가스터빈과 연계되는 보조기기 계통은 적용 가능한 가스터빈제작자의 요구사항과 설계추천 방식에 따라 결정할 수 있다.
(5) 가스터빈은 현장 또는 중앙제어실에서 조작할 수 있어야 하며, 자동기동이 가능한 제어설비를 갖춘다.
(6) 가스터빈은 기동, 정상운전 및 가동중단(shut-down) 동안에 터빈으로부터 1 m 지점에서 소음치가 85 dB를 초과하지 않도록 제작하며 필요시 방음벽으로 방음성능을 보완한다. 단, 계약서에서 별도로 지시한 부위에 대해서는 규정된 값을 따른다.
(7) 가스터빈 윤활유 및 제어유 계통은 정화된 윤활유를 요구되는 압력 및 온도로 공급하고, 모든 윤활유 계통기기를 모듈화한다.
(8) 가스터빈 베어링터널, 전기시설 및 가스터빈 설치공간은 화재감시설비 및 소화설비를 갖추며 소방설비는 NFSC 107A를 참조한다.
(9) 가스터빈 유입계통은 비나 눈에 대한 보호설비를 갖춘다.
(10) 가스터빈 배기계통은 압력손실을 최소화하도록 설계하고, 우회연돌 설치시 배열회수보일러에서 우회하여 배기의 전환이 가능하도록 한다.
(11) 가스터빈 압축기 블레이드 상의 퇴적물 제거를 위한 세척계통은 펌프, 탱크, 기타 부속의 적절한 배수설비를 갖춘다.
(12) 정지형 주파수 변조장치(SFC: Static Frequency Converter)방식의 기동형식에서는 자체적으로 충분한 여유화(redundancy) 기능을 갖추어 기동에 장애를 받지 않도록 구성한다.
2.1.2 구성품
(1) 각 공정별 시방에 따른다.
(2) KCS 33 30 05(2.2)에 따른다.
(3) 가스터빈 및 발전기 본체는 제반기능을 수행할 수 있도록 구성한다.
(4) 가스터빈 윤활유 및 제어유 계통은 윤활유공급탱크, 펌프, 윤활유 냉각기, 필터 등으로 구성되며, 제반 기능을 수행할 수 있도록 한다.
(5) 가스터빈 유입계통은 필터, 소음장치, 덕트 등으로 구성되며, 제반 기능을 수행할 수 있도록 한다.
(6) 가스터빈 배출계통은 디퓨저 및 신축이음, 덕트, 절환기 등으로 구성되며, 제반 기능을 수행할 수 있도록 한다.
(7) 가스터빈 본체의 주요 구성품목은 다음과 같다.
① 압축기
② 연소기
③ 터빈
④ 공기흡입설비
⑤ 배기설비
⑥ 오일유니트
⑦ 가스터빈 기동장치
⑧ 우회연돌 (필요시)
⑨ 전환댐퍼 (필요시)
(8) 그 외 구성품은 기기공급자의 물품목록에 따른다.
2.1.3 조립
(1) 공급된 자재를 조립하는 과정에서 특별히 요구되는 사항은 기기공급자의 관련 지침서에 명기된 내용에 따라 조립 착수 전에 준비한다.
(2) 수급인은 기기의 정렬 및 조립단계에서 발주처 감독원이 지정한 작업에 대하여 검사를 받아야 하며, 계측기록을 제출한 후 승인을 득한 다음에 관련 작업을 계속한다. 또한 필요한 공정에서 검사를 위한 대관업무에 협조한다.
2.1.4 마감
공급자재의 마감단계에 요구되는 내용은 기기공급자 표준에 따른다.
2.1.5 자재품질관리
(1) KCS 33 30 05(2.6)에 따른다.
(2) 가스터빈의 성능보증시험은 플랜트 설비가 단순 사이클인 경우에는 관련규격 ASME PTC 22를 참조하여 설비를 갖추어야 하며, 복합 사이클의 경우에는 관련규격 ASME PTC 46으로 수행하되, 구체적인 시험방법 및 절차 등에 대해서는 개별적으로 규정한 ASME PTC 22, ASME PTC 6, ASME PTC 4.4의 내용을 참조한다.
2.2 발전기
2.2.1 제작기준
(1) 발전기 외함 구조는 KS C IEC 60529(외함의 밀폐 보호등급)에 따른 보호등급(IP Code)을 적용하여 IP 54 이상으로 하고, 역률 0.9 ∼ 0.95 범위에서 연속적인 진상운전이 가능하도록 한다.
(2) 발전기 냉각방식은 정격 용량에 따른 제작사 표준을 기준하여 공기냉각방식, 수소냉각 방식, 수냉각방식 중 채택한다.
(3) 발전기 여자방식은 정격 용량에 따른 제작사 표준을 기준하여 정지형(static type) 또는 브러시리스 형식을 채택한다.
(4) 발전기의 제어 및 감시는 발전기제어반 및 터빈 전용제어기(GTC)에서 가능하여야 하며, 신뢰성 있는 운전을 위하여 운전상태 및 고장경보를 실시간으로 감시한다.
(5) 고정자 및 회전자 권선의 절연계급은 F종 이상이며, 온도상승은 B종 이하로 제한한다.
(6) 발전기 보호계통은 이중화 하며, 여자계통도 완벽한 보호설비를 갖추어야 하고, 계통안정화장치(PSS)를 구비한다.
2.2.2 구성품
(1) 고정자
(2) 회전자
(3) 여자기
(4) 베어링
(5) 급유장치
(6) 통풍장치
(7) 냉각설비 (공기냉각, 수소냉각, 수냉각)
(8) 제어반
2.2.3 조립
(1) 공급된 자재를 조립하는 과정에서 특별히 요구되는 사항은 기기공급자의 관련 지침서에 명기된 내용에 따라 조립 착수 전에 준비한다.
(2) 수급인은 기기의 정렬 및 조립단계에서 발주처 감독원이 지정한 작업에 대하여 검사를 받아야 하며, 계측기록을 제출한 후 승인을 득한 다음에 관련 작업을 계속한다. 또한 필요한 공정에서 검사를 위한 대관업무에 협조한다.
2.2.4 마감
공급자재의 마감단계에 요구되는 내용은 기기공급자 표준에 따른다.
2.2.5 자재품질관리
KCS 33 30 05(2.6)에 따른다.
3. 시공
3.1 시공조건확인
(1) KCS 33 30 05(3.1)에 따른다.
(2) 가스터빈 및 발전기 등 중량물이 설치되는 기초부분
(3) 각 장치별 연결부위
(4) 체결되는 위치
3.2 작업준비
KCS 33 30 05(3.2)에 따른다.
3.3 시공기준
(1) KCS 33 30 05(3.3)에 따른다.
(2) 가스터빈 및 발전기를 발주자 및 제작자가 제공하는 공사설계서, 설치시방 및 관련도서 등에 따라 설치한다.
(3) 수급인은 지급자재의 설치공사에 필요한 모든 장비(가설자재 및 특수장비 포함), 공구 및 소모성 자재 일체를 준비하여 발주자가 제공하는 도면(기자재 공급자 도면), 설치지침서, 공사설계서 및 기타 관련자료에 따라 설치 또는 시공한다.
(4) 수급인은 발주자가 공급하는 본 설비를 현장하차, 구내운반 저장 및 현장 시험을 수행하여야 한다. 필요시 계약에 따라 내륙운송, 해상운송, 통관 등이 포함될 수 있다.
(5) 수급인의 시공업무는 다음과 같다.
① 가스터빈 설치
가. 터빈 본체
나. 연소실
다. 확대관
라. 공기흡입 매니홀더
마. 기타 부대설비: 윤활장치, 냉각수 등
② 발전기 설치
가. 발전여자기
나. 보관, 설치, 작업 중단 기간 등 발전기와 기타설비 보호용 히터(습기제거용) 공급
다. 플레이트, 쐐기, 기초 볼트 및 너트의 설치 및 마감작업
라. 기타 부속설비
③ 모든 건설 (설치 및 조정)에 필요한 크레인, 데릭(derricks), 트럭, 기타 필요한 설비 또는 장비의 공급, 설치 및 해체
④ 터빈 윤활 및 밀봉유 계통 및 기타 윤활계통의 오일 세척을 위한 제반 가설 자재의 공급, 설치, 해체 및 오일 세척 기간 동안의 필터류의 공급
⑤ 수소, 이산화탄소, 공병, 최초 충진용 윤활유 및 가스류의 공급
⑥ 본 공사에 필요한 모든 가설용 자재, 공구류 및 소모재료의 공급
⑦ 보관장소에서 설치장소까지의 기자재 운반 및 일시적 보관
⑧ 기동전에 조립된 설비에 대하여 준공 시까지 필요한 보수업무 수행
⑨ 각종시험 운전을 수행하는데 필요한 작업원 및 감독자의 공급(시간 외 및 교대근무 포함)
⑩ 대여받는 장비 및 공구의 정비, 재포장 후 반납 및 목록 작성
⑪ 폐기물 처리작업 수행
⑫ 터빈실에 가스터빈 및 발전기의 대형 구성품을 들여오는 제작업 수행
⑬ 현장시험
3.4 공사 간 간섭
3.4.1 일반 공통사항
KCS 33 30 05(3.4)에 따른다.
3.4.2 토목·건축공사와의 한계
(1) 각 설비의 기초는 토목·건축공사에 포함한다.
(2) 장비기초 콘크리트 타설은 토목·건축공사에 포함되고 기초 콘크리트에 설치되는 베이스 플레이트, 기초 볼트 설치 및 그라우팅 작업은 기계공사에 포함한다.
(3) 벽이나 바닥 등을 관통할 경우 개구부 설치는 건축공사에 포함하며, 슬리브 설치는 해당공사(기계, 전기 등)에 포함하되 토목·건축분야와 협조하여 시공한다.
3.4.3 계측 제어설비공사와의 한계
(1) 가스터빈/발전기 및 보조기기의 각종 제어장치와 계기류의 설치공사는 계측제어설비 공사에 포함한다.
(2) 배관에 직접 설치되는 각종 측정소자의 취부 작업은 배관공사에 포함한다.
(3) 배관 및 용기에 설치되는 밸브는 배관공사에 포함하고 제어밸브, 릴리프 밸브 등의 설치는 배관공사에 포함하며 솔레노이드 밸브의 설치, 제어밸브 조정 등은 계측제어설비 공사에 포함한다.
(4) 계측제어설비 연결을 위한 노즐(tap)로부터 루트밸브(전단)까지는 배관공사이며, 그 이후(후단)의 도압배관(instrument impluse line)공사는 계측제어설비 공사에 포함한다.
(5) 시료 채취점으로부터 루트밸브(전단)까지의 배관은 배관공사에 포함하며, 그 이후 (후단)는 계측제어설비 공사에 포함한다.
(6) 계기용 공기공급 배관은 공기실 또는 공기식 제어기기가 설치되어 있는 근처의 격리밸브 (전단)까지는 배관공사에 포함하며, 격리밸브 이후(후단)로부터 계측제어 기기까지의 배관은 계측제어설비공사에 포함한다.
(7) 밸브 등 구동장치는 계측제어설비공사에 포함한다.
3.4.4 전기공사와의 한계
(1) 발주자 지급자재에 포함되는 제어반, 스위치기어 및 케이블 등은 전기공사에 포함된다.
(2) 전력 및 제어용 케이블, 조명설비, 접지설비 등은 전기공사에 포함한다.
(3) 발주자 지급자재에 포함되는 전기부하설비의 케이블 연결용 단자대(terminal) 또는 단자대함 설치까지는 본 공사에 포함한다.
3.4.5 타 기계공사와의 한계
(1) 배열회수보일러 계통과의 공사한계는 우회연돌이 설치되는 경우에는 디버터 댐퍼(포함)까지로 하며, 우회로 연돌이 없는 경우에는 가스터빈 배기가스 디퓨저 출구 신축이음재까지로 한다.
(2) 액화천연가스 연료공급 계통과의 공사한계는 연료가스 스키드(fuel gas skid)의 연결점이다.
(3) No. 2 증류유 공급계통과의 공사한계는 연료유 모듈(fuel oil module)의 연결점이다.
(4) 가스터빈으로의 물분사 공급관과의 공사한계는 다음과 같다.
① 압축기 세척용 물분사 배관의 경우에는 물분사스키드상의 입 ‧ 출구 플랜지이다.
② 증발식 인입고의 냉각계통 물분사 배관의 경우에는 공기 인입 필터하우스 외부에 설치된 물 인입 노즐 플랜지이다.
③ 연소실 내 물분사 배관의 경우에는 연소기 주위에 설치된 물분사 매니폴드상의 플랜지이다.
(5) 기기냉각수 계통과의 공사한계는 각 냉각기의 기기냉각수 입 ‧ 출구 플랜지이다.
(6) 각 연결지점의 연결 작업은 배관공사 및 타 공사에 포함한다.
(7) 압축공기 계통과의 공사 한계는 압축공기 계통으로의 추기배관 연결점까지이다.
(8) 윤활유 세정, 가스터빈 조정 및 시운전 작업은 가스터빈/발전기 설치공사에 포함된다.
3.5 시공허용오차
KCS 33 30 05(3.5)에 따른다.
3.6 보수 및 재시공
KCS 33 30 05(3.6)에 따른다.
3.7 현장품질관리
3.7.1 일반 공통사항
KCS 33 30 05(3.7)에 따른다.
3.7.2 가스터빈
(1) 과속도 시험
(2) 사전비상속도 시험
(3) 계통분리 단독운전(island operation) 시험
3.7.3 발전기 및 여자기
(1) 베어링 간극 검사
(2) 고정자 절연저항시험(stator insulation resistance test)
(3) 고정자 절연분극율시험(stator insulation polarization index test)
(4) 여자 절연저항 시험(field insulation resistance test)
(5) 여자 절연분극율 시험(field polarization index test)
(6) 무부하 여자시험(no load excitation test)
3.7.4 가스터빈 보조기기
(1) 윤활유펌프 시동시험
(2) 직류펌프 작동시험
(3) 윤활유 오염여부 측정
(4) 발전기의 내각계통시험
(5) 기타 각종 펌프 및 보호장치 시험
3.7.5 가스터빈/발전기 및 보조기기의 현장시험 협조
(1) 진동시험
(2) 보호장치시험
(3) 사전점검시험
(4) 초기부하시험
(5) 연속부하시험
(6) 성능시험
(7) 사용전 검사 시험
3.8 제작자 현장지원
KCS 33 30 05(3.8)에 따른다.
3.9 현장 뒷정리
KCS 33 30 05(3.9)에 따른다.
3.10 시운전
(1) KCS 33 30 05(3.10)에 따른다.
(2) 시공 상세도면에 포함된 시운전 및 운전지침서에 따른다.
3.11 완성품 관리
KCS 33 30 05(3.11)에 따른다.