비상 발전기 단독운전 병렬운전 비교

전기기사 또는 전기산업기사를 공부하다 보면 나오는 비상 발전기의 단독운전과 병렬운전이라는것이 있습니다. 발전기의 운전방식에 따라 2가지로 구분한 것인데요. 이번에는 이러한 비상 발전기 단독운전과 병렬운전에 대해서 알아보고 비교해보겠습니다.

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비상 발전기 단독운전 병렬운전 비교

비상 발전기 단독운전 병렬운전
비상 발전기 단독운전 병렬운전 (비상발전기 사진)

1.비상 발전기 단독운전

비상 발전기의 단독운전이랑 말 그대로 비상 발전기 ‘1대’가 각 개별 부하에 전원을 공급하는 방식을 말합니다.
(a발전기가 a부하에, b발전기가 b부하에 각각 전원이 공급되며 이 두 개의 발전기가 동시에 가동하지 않아도 되는것이 단독운전이죠)

<비상 발전기 단독운전 방법>

▶비상 발전기 시동을 위한 조건 확인하기
  1. 연료 상태 및 연료량을 점검
  2. 엔진 오일의 양을 확인
    (계량봉으로 측정하여 오일 레벨이 적정한지 확인)
  3. 냉각수 점검
    (라디에이터 덮개를 열었을 때 냉각수가 보이지 않는다면 보충하기)

*발전기 운전 중에는 냉각수가 높은 온도와 압력을 유지하고 있으므로 운전 중에는 절대 점검 금지!

▶비상 발전기 기동하기
  1. 상용 전원을 정전
  2. 정전 검출 방식 확인
    (저전압 계전기의 접점이용 방식인지 또는 저압 주 차단기(ACB)의 전압을 검출하는 방식 인지)
  3. 정전 후 발전기가 가동하는지 확인
  4. 발전기와 연결된 부하계통에 정상적으로 전원이 확보되는지 확인
    (발전기가 가동된 후 통상적으로 60Hz, 1800rpm이 되었을때 적정한 전압값을 가리키는지 확인)
▶비상 발전기 정지 및 복귀하기
  1. 상용 전원을 복전
    (복전된 후 정상적으로 전압이 나오는지 확인)
  2. 발전기 정지하기
    (정상적으로 복전이 됬다면 발전기는 자동으로 일정시간 뒤에 정지하기 때문에 이것을 확인)

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2.비상 발전기 병렬 운전

비상 발전기 병렬운전 [출처 : 네이버 블로그 대로발전기]
비상 발전기 단독운전 병렬운전 사진

단독운전이 1대의 비상발전기가 각 부하에 개별로 공급하는 것이었다면 병렬 운전은 2대 이상의 복수 발전기로 가동하는것을 말합니다.
발전기를 병렬운전하게 된다면 1대의 발전기가 고장이 나더라도 정상 가동중인 발전기로 연속적인 전원공급이 가능하게 됩니다.

<비상 발전기 병렬운전 방법>

▶발전기 병렬 운전 조건 확인하기

자격증을 공부하면서 지독하게 외우던 발전기 병렬운전 조건입니다. 저같은 경우에는 ‘주파위크’라고 머릿속에 암기하던 기억이 남아있네요

  1. 발전기간의 전압 주파수가 같은지 확인하기
  2. 발전기간의 전압 파형이 같은지 확인하기
  3. 발전기간의 전압 위상이 같은지 확인하기
  4. 발전기간의 전압 크기가 같은지 확인하기

이렇게 네가가지의 운전 조건을 확인하여 적정여부를 판단해야 합니다.

▶중성점 접지가 적정하게 되어 있는지 확인하기

발전기 간 병렬 운전시, 각각의 발전기에 중성점 접지가 되어 있으면 발전기의 전압차로 인한 순환 전류가 흐르게 되어 고조파 전류유입등의 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서, 최초 결정된 기준 발전기를 제외한 나머지 발전기의 중성점 접지를 해제 하여야 합니다.

▶부하의 유효전력이 각 발전기 간에 적정하게 배분되는지 확인하기

병렬 운전되는 각각의 발전기가 조속기 기능에 의해 엔진 속도 조절 및 유효전력을 적정하게 배분하여 운전되는지 확인하여야 합니다.
(조속기란, 발전기 운전시 터빈을 일정한 범위의 속도로 운전할 때 사용하는 제어장치 입니다)

▶각 발전기에서 발생하는 무효 전력이 적정하게 배분되는지 확인하기

유효전력 뿐만 아니라 무효전력도 적정하게 배분되는지 확인해야 하죠. 자동 전압 조정기(AVR)에 의해 발전기 전압과 목표 전압의 차이만큼 전압을 조정하고 병렬 운전 시 무효전력을 적정하게 배분하게 됩니다.

▶상용전원과 발전기 병렬운전조건을 확인하고 동기 장치를 통해 적정여부를 판단하기

상용전원과 발전기간의 병렬 운전은 상용전원을 기준으로 하여 비상 발전기 전압의 크기, 상 회전 방향, 주파수가 허용 범위 내에 있는지 등을 동기 장치를 통하여 확인하여야 합니다.

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3.단독운전과 병렬운전 비교

구분단독운전병렬운전
엔진1.제한 속도 범위에서 속도 조정
2.속도 변동의 영향이 작음
3.순간 속도 변동이 큼
1.일정 범위의 속도 조정이 필요
2.속도 변동의 영향이 큼
3.순간 변동이 작음
발전기일반 동기 발전기일반 동기 발전기
(AVR에 따른 횡류 보상 회로가 필요)
운전성1.부하 분배운전 불가
2.취급 간편
1.부하 분배운전 가능
2.운전성이 복잡
(속도 조정, 전압 조정, 동기화작업 등 필요)

단독 운전에 비해 병렬 운전의 경우 부하량에 따라 발전기의 분할 제어가 가능하기 때문에 연료소모량이 적으며 소음 및 진동 등에 있어서 단독운전 경우보다 유리합니다.

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