발전기 용량 산정방식


발전기 용량 산정방식

발전기 용량 산정은 일반부하용과 소방부하용 용량 산정방식이 있다

일반부하용 용량 산정방식은 전부하운전(수용 부하용량)을 고려한 경우와 부하 중 용량이 가장 큰 전동기의 기동을 고려한 경우 로 산정한다

소방부하용 용량 산정방식은 PG방식과 RG방식이 있다.

발전기 용량산정시 고려사항

1)단상부하 감안

  • 발전기에 단상부하를 접속 연결하면 발전기의 부하에 √3배의 부하를 접속한 것과 같이 되어 부하용량의 이용률이 줄어든다
  • 이상현상
    • 전압의 불평형
    • 파형의 찌그러짐 현상
    • 이상진동의 원인
  • 대책
    • 3상이 평형을 이루도록 부하를 골고루 분배하여 설계 및 운영
    • 스콧변압기 설치
    • 불평형을 10%이내로 유지
\[불평형률=\frac{각상 단상부하의 최대와 최소의 차}{총부하설비의 용량\times 1/3}\times 100[\%]\]

2)감전압 시동기 감안

  • 전동기 기동 시 감전압 시동을 채택하면 시동 돌입전류가 감소하여 발전기 용량이 줄지만 토크도 같이 감소하게 된다
  • 전동기가 충분한 속도에 도달하기 전에 감전압으로 전환하면 순시전압강하를 발생하므로 전환되는 시간 설정을 충분히 검토하여야 한다

3)고조파 부하 감안

  • 원인
    • 사이리스터, UPS, MOTOR
    • 인버터 승강기
    • 축전지 충전장치
  • 영향
    • 전기의 손실 및 온도 증가의 원인
    • 전기의 댐퍼권선의 온도 상승, 손실 증가
    • 자동전압조정기의 불안정
  • 대책
    • 부하 측 정류상수 증가
    • 리액터 설치하여 공진
    • 고조파 필터 설치
    • 발전기 용량을 부하보다 2배 이상 크게 설치

일반부하 발전기 용량산정방식

1)수용 부하운전 시 용량

\[발전기 용량[kVA]=부하의 입력 합계 \times 수용률\]

2)기동 부하전류 중 최대 기동용량

\[발전기 정격[kVA]=\frac{1}{허용 전압강하-1}\cdot X”_d\cdot 시동[kVA]\]

소방부하용 용량 산정방식

1)PG방식

  • PG₁
    정격운전 상태에서 부하설비의 가동에 필요한 발전기 용량[kVA]
\[P_{G1}=\frac{\sum P_L}{\eta_L\times\cos\theta_L}\times\alpha[kVA]\]
  • PG₂
    부하 중 최대값(시동[kVA])을 갖는 전동기를 시동할 때의 허용 전압강하를 고려한 발전기 용량[kVA]
\[P_{G2}=P_m\times\beta\times C\times X”\times\frac{1-\Delta V}{\Delta V}\]
  • PG₃
    부하 중 최대값을 갖는 전동기 또는 전동기군을 기동 순서상 마지막으로 시동을 할 때 필요한 발전기 용량
\[P_{G3}=\frac{\sum P_L-P_m}{\eta_L}+P_m\times \beta\times C\times\cos\theta_L\times\frac{1}{\cos\theta_G}\]
  • PG₄
    부하 중 고조파를 감안한 경우
\[P_{G4}=P_{G1}+P_c\times(2.0\sim2.5)\]
  • PG방식 선정 시 고려사항
    • PG₁~PG₃중 가장 큰 값 선택
    • 고조파에 대한 부분 미반영(PG₄는 임시적 개념)
    • 신규 모터 기동에 의한 β, C 계수값이 없다

2)RG방식

\[발전기용량=RG계수\times K\]
  • RG₁
    정상부하 출력계수
\[R_{G1}-1.47\times D\times S_f\]
  • RG₂
    허용 전압강하 출력계수
\[R_{G2}=\frac{1-\Delta V}{\Delta V}\times X’_d\times\frac{K_s}{Z_m}\times\frac{M_2}{K}\]
  • RG₃
    기저부하 출력계수
\[R_{G3}=0.98d+(\frac{K_s}{1.5Z_m}-0.98d)\times\frac{M3}{K}\]
  • RG₄
    허용 역상전류 출력계수
\[R_{G4}=\frac{1}{K_{G4}}\times\sqrt K_1\]
  • RG방식 선정 시 고려사항
    • RG₁~RG₄ 중 가장 큰 값을 선택
    • RG값이 실용상 바람직한 범위는 1.47D ≤ RG < 2.2
    • RG₂~RG₃ 에 의하여 과대한 RG값이 산출된 경우에는 기존방식을 바꾸어 실용상 범위에 맞춘다
    • RG₄가 크게 산출될 경우에는 특별한 발전기를 선정하여 실용상 범위에 맞춘다

발전설비

발전기 설비계획시 고려사항
발전기의 분류
발전기 기동방식 비교
발전기 냉각방식
디젤발전기와 가스터빈 발전기 비교 설명
건출물 내에 설치되는 비상발전기 설계시 고려사항
가스터빈발전기의 구조 특징 선정시 검토사항 및 시공시 고려사항
micro gas turbine
발전기 용량 산정방식
개정된 소방법 기준 용량산정 방법
소방전원우선보존형 발전기
각국의 발전기용량 산정방식
건출물의 비상발전기 운전시 과전압의 발생원인과 대책
고압 비상발전기
문제


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