발전기 병렬 운전 계통 병입 절차 및 동기 검정 방법

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전력 계통에서 발전기를 병렬로 운전하기 위해서는 각 발전기의 전기적 특성이 일치해야 합니다. 이 조건을 충족하지 않으면 무효 순환 전류가 발생하고 발전기 및 계통의 안정성이 저하될 수 있습니다. 이번 글에서는 병렬 운전 조건과 계통 병입 절차 및 동기 접점 방법을 설명하겠습니다.

1. 발전기 동기 투입 조건 (병렬 운전 조건)

1) 기전력의 크기가 같을 것

• 두 발전기의 기전력 크기가 다를 경우, 무효 순환 전류가 흐르며 양 기기간의 전류 분담에 영향을 주어 저항 손실이 발생합니다.

2) 기전력의 위상이 같을 것

• 위상이 다를 경우, 동기화 전류가 흐르며 각 발전기의 무효 전력 분담이 달라집니다.
• 위상 차이는 발전기 간의 전력 흐름을 불안정하게 만들 수 있습니다.

3) 기전력의 주파수가 같을 것

• 주파수가 다르면 위상이 일치하지 않는 시간이 생기며, 동기화 전류가 주기적으로 흐르게 되어 난조를 일으킬 수 있습니다.
• 심각할 경우 병렬 운전이 불가능하게 됩니다.

4) 기전력의 파형이 같을 것

• 파형이 다를 경우, 무효 순환 전류가 흘러 전력의 손실이 증가하고 과부하가 발생할 수 있습니다.

5) 상회전 방향이 같을 것

• 상회전 방향이 다르면 양 기기의 회전자가 상반된 상태가 되어 발전기 손상을 초래할 수 있습니다.

2. 계통 병입 절차 및 동기 접점 계통 병입 방법

1) 자동 병입 방법

• 동기 검정기(Synchroscope)를 이용하여 자동으로 병입하는 방법으로, 동기 투입 계전기(25A)를 사용하여 자동 투입을 수행합니다.

2) 수동 병입 방법

• 수동 투입: 수동 전압 조정기(VOM)으로 발전기 전압을 조정하여 다자기전압 상태를 맞추고, AVR을 통해 자동 전압 조정을 설정한 후 수동으로 동기화합니다.

3) 동기 접점 장치 설정

• 동기 검정기 지침이 12시 정방향에 위치할 때 접속을 맞추어 병입합니다.
• 차단기 투입: 발전기의 출력과 계통의 부하가 일치하게 맞춘 후 차단기를 투입하여 병렬 운전을 개시합니다.

4) 계통 병입 후 발전기의 안정화

• 계통에 병입되면 발전기 출력이 증가하며, 발전기 주파수를 유지하기 위해 자동 조정기를 사용하여 전압과 주파수를 유지하도록 합니다.

병렬 운전 조건을 충족하여 발전기를 계통에 병입하면, 전력 공급의 안정성과 효율을 높일 수 있습니다. 병렬 운전 시 각 발전기의 기전력 크기, 위상, 주파수 등을 정밀하게 맞추어야 하며, 수동 또는 자동으로 동기화를 진행해 안전한 운전을 보장해야 합니다.

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