계통 주파수 저하 시 발전기 터빈 운전상의 문제점과 운전방법

계통 주파수가 저하할 때 발전기 및 터빈의 운전에는 여러 문제가 발생할 수 있으며, 이를 예방하거나 해결하기 위한 운전 방법이 필요하다. 아래에 주요 문제점과 대응 방안을 정리하였다.

발전기 출력에서의 문제점

1) 계통 주파수가 급강하하면 발전기가 Trip 된다.

2) 계통 주파수가 서서히 저하하면 다음과 같은 문제가 나타난다.

• AVR 응동 빈번
• 계자 전류 증가
• 회전자 동부의 진상운전

아래 도식은 AVR 구성도를 나타낸다.

AVR 구성도
  Eg  → Xd → AVR → 발전기 출력

터빈 출력에서의 문제점

1) 조속기 응동이 빈번해진다.

2) 터빈에 진동과 온도 변화가 발생한다.

3) TBN Last Blade에 무리한 응력이 작용할 수 있다.

아래는 조속기 구성도의 예시이다.

조속기 구성도
  조속기 → 터빈 → 발전기

운전 방법

1) 계통 주파수 저하 시 원칙적으로 운전 방법을 채택해야 한다.

2) 주파수 변화 시 출력이 일정하게 유지되도록 Load Limiter 운전을 실시한다.

운전 방법의 종류

아래와 같이 여러 운전 방법이 사용된다.

• Governor Free 운전
• AFC
• ELD
• Load Limiter 운전

아래 도식은 부하 변동 주기에 따른 제어 방식 개요이다.

부하 변동 주기에 따른 제어 방법
  (Cycle) → Governor Free → AFC → ELD → Load Limiter