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.
☞개정된 발전기용량 산정방법(KDS 31 60 20:2021)
목차
비상 발전기 단독운전 병렬운전 비교
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
- 연료 상태 및 연료량을 점검
- 엔진 오일의 양을 확인
(계량봉으로 측정하여 오일 레벨이 적정한지 확인) - 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
- 상용 전원을 정전
- 정전 검출 방식 확인
(저전압 계전기의 접점이용 방식인지 또는 저압 주 차단기(ACB)의 전압을 검출하는 방식 인지) - 정전 후 발전기가 가동하는지 확인
- 발전기와 연결된 부하계통에 정상적으로 전원이 확보되는지 확인
(발전기가 가동된 후 통상적으로 60Hz, 1800rpm이 되었을때 적정한 전압값을 가리키는지 확인)
▶비상 발전기 정지 및 복귀하기
- 상용 전원을 복전
(복전된 후 정상적으로 전압이 나오는지 확인) - 발전기 정지하기
(정상적으로 복전이 됬다면 발전기는 자동으로 일정시간 뒤에 정지하기 때문에 이것을 확인)
2.비상 발전기 병렬 운전
![비상 발전기 병렬운전 [출처 : 네이버 블로그 대로발전기]](https://sangu-life.com/wp-content/uploads/2023/10/KakaoTalk_20210913_220812205_05-e1697423927211.jpg)
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
- 발전기간의 전압 주파수가 같은지 확인하기
- 발전기간의 전압 파형이 같은지 확인하기
- 발전기간의 전압 위상이 같은지 확인하기
- 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.
3.단독운전과 병렬운전 비교
| 구분 | 단독운전 | 병렬운전 |
| 엔진 | 1.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 |
| 발전기 | 일반 동기 발전기 | 일반 동기 발전기 (AVR에 따른 횡류 보상 회로가 필요) |
| 운전성 | 1.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.
