발전설비 (GG)
P 발전기 설비계획시 고려사항
S 발전기 분류
T 발전기 기동방식 비교
C 발전기 냉각방식
D 디젤발전기와 가스터빈 발전기 비교 설명
E 비상발전기 설계시 고려사항
G 가스터빈발전기
Z 발전기 용량 산정방식
F 개정된 소방법 기준 용량산정 방법
O 비상발전기 운전시 과전압
H 고압 비상발전기
J 열병합발전
K 열전비
KEC350 발전소
목차(발전기 용량 산정방식 GGZ)
발전기 용량 산정방식
1️⃣발전기 용량산정시 고려사항
1)단상부하 불평형
- 발전기에 단상부하를 접속 연결하면 발전기의 부하에 √3배의 부하를 접속한 것과 같이 되어 부하용량의 이용률이 줄어듬
- 이상현상
- 전압의 불평형
- 파형의 찌그러짐 현상
- 이상진동의 원인
- 대책
- 3상이 평형을 이루도록 부하를 골고루 분배하여 설계 및 운영
- 스콧변압기 설치
- 불평형을 10%이내로 유지
2)감전압 시동기
- 모터 기동시 순간전류가 정격의 6~8배 발생
- 전동기 기동 시 감전압 시동을 채택하면 시동 돌입전류가 감소하여 발전기 용량이 줄지만 토크도 같이 감소
- 전동기가 충분한 속도에 도달하기 전에 감전압으로 전환하면 순시전압강하를 발생하므로 전환되는 시간 설정을 충분한 검토필요
3)고조파 부하영향
UPS, 인버터 등에서 발생하는 고조파는 발전기 용량 2배이상 필요
- 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
2️⃣일반부하 발전기 용량산정방식
1)수용 부하운전 시 용량
2)기동 부하전류 중 최대 기동용량
X”d : 발전기 과도 리액턴스(0.2~0.25),
허용전압강하 : 0.2~0.25
3️⃣소방부하용 용량 산정방식
1)GP방식 (21년6월14일 이후 기준)
전기설비설계기준 KDS 31 60 20 : 2021
해석
- GP : 발전기 용량[kVA]
- ΣP : 전동기 이외 부하의 입력용량 합계[kVA]
- ΣPm : 전동기 부하용량 합계[kW]
- PL : 전동기 부하 중 기동용량이 가장 큰 전동기 부하용량[kW]
다만, 동시에 기동될 경우에는 이들을 더한 용량으로 함 - a : 전동기의 kW당 입력용량 계수 (추천값 : 고효율 1.38, 표준형 1.45)
다만, 전동기 입력용량은 각 전동기별 효율, 역률을 적용하여 입력용량을 환산 가능 - c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)
- k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수
(명확하지 않은 경우 1.07~1.13)
가. 입력용량(고조파발생부하 제외)
나. 고조파발생부하의 입력용량 합계(kVA)
㉮ UPS의 입력용량
(※축전지충전용량은 UPS용량의 6~10% 적용)
㉯ VVVF(인버터)제어 전동기
㉰ LED램프 등 고조파발생부하
(※λ(THD 가중값)는 KS C IEC 61000-3-6의 표 6을 참고한다. 다만, 고조파발생부하기기의 특성을 알 수 없는 경우에는 일반적으로 가중값 2.5를 적용하며, 발전기로 유입되는 고조파에 대한 저감장치를 설치한 경우에는 각 부하기기별 가중값을 조정하여 적용할 수 있다.)
c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)

k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수
구 분 | 발전기 정수 x”d(%) | ||||||
20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | ||
발전기허용전압강하율(%) | 15 | 1.13 | 1.19 | 1.25 | 1.30 | 1.36 | 1.42 |
16 | 1.05 | 1.10 | 1.16 | 1.21 | 1.26 | 1.31 | |
17 | 0.98 | 1.03 | 1.07 | 1.12 | 1.17 | 1.22 | |
18 | 0.91 | 0.96 | 1.00 | 1.05 | 1.09 | 1.14 | |
19 | 0.85 | 0.90 | 0.94 | 0.98 | 1.02 | 1.07 | |
20 | 0.80 | 0.84 | 0.88 | 0.92 | 0.96 | 1.00 |
2)PG방식(기설설비적용)
일본 내연력협회에서 제정한 방법으로 기존 기설설비에 적용
- PG₁
정격운전 상태에서 부하설비의 가동에 필요한 발전기 용량[kVA]
∑PL : 부하의 합계[kW]
α 수용률, 부하율을 고려한 계수
ηL:부하의 종합표율(불분명한 경우 0.85 적용)
cosθ:부하역률(0.8적용)
- PG₂
부하 중 최대값(시동[kVA])을 갖는 전동기를 시동할 때의 허용 전압강하를 고려한 발전기 용량[kVA]
Pm : 가장 큰 전동기 출력[kW]
β : 전동기 출력 1[kW]에 대한 시동[kVA](0.72)
C : 시동방식에 따른 계수
X”d : 발전기 과도 리액턴스[%]
ΔV : 발전기 부하로 Pm을 투입할때 허용 전압강하율[%]
(일반적으로 0.25이하, 비상용승강기 : 0.2이하 적용)
- PG₃
부하 중 최대값을 갖는 전동기 또는 전동기군을 기동 순서상 마지막으로 시동을 할 때 필요한 발전기 용량
Pfm : Pm전동기 시동시 역률(0.4)
cosθG : 발전기 역률(0.8)
- PG₄
부하 중 고조파를 감안한 경우
Pc : 고조파 발생부하[kW]
- 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
3)RG방식(기설설비적용)
일본 내연력협회에서 PG방식을 개선하여 개정된 산정방식으로 기존 기설설비에 적용가능
RG계수[kVA/kW]
K : 부하출력 합계[kW]
- RG₁
정상부하 출력계수
D : 부하수용률
Sf : 불평형 전류에 의한 선전류 증가계수
- RG₂
허용 전압강하 출력계수
Ks :시동계수
Zm : 시동임피던스
M : 최대부하출력[kW]
K₂ : 부하출력합계[kW]
ΔV : 허용 전압강하
- RG₃
기저부하 출력계수
M₃ : 최대부하출력
d : 기존부하수용률
- RG₄
허용 역상전류 출력계수
KG₄ : 허용역상전류 출력계수
K₁ : 고조파계수
- 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 (GG)
P 발전기 설비계획시 고려사항
S 발전기 분류
T 발전기 기동방식 비교
C 발전기 냉각방식
D 디젤발전기와 가스터빈 발전기 비교 설명
E 비상발전기 설계시 고려사항
G 가스터빈발전기
Z 발전기 용량 산정방식
F 개정된 소방법 기준 용량산정 방법
O 비상발전기 운전시 과전압
H 고압 비상발전기
J 열병합발전
K 열전비
KEC350 발전소
목차(발전기 용량 산정방식 GGZ)
발전기 용량 산정방식
💯기출문제
○Z17 건축물의 비상발전기 용량 산정에 대하여 설명하시오
모범답안(비상발전기 용량산정 GGZ171️⃣)
1️⃣발전기 용량산정시 고려사항
1)단상부하
- 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
2)감전압 시동기
- 전동기 기동 시 감전압 시동을 채택하면 시동 돌입전류가 감소하여 발전기 용량이 줄지만 토크도 같이 감소
- 전동기가 충분한 속도에 도달하기 전에 감전압으로 전환하면 순시전압강하를 발생하므로 전환되는 시간 설정을 충분한 검토필요
3)고조파 부하
- 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
○Z18 비상발전기에 투입되는 유도전동기 1000[kW]를 안정되게 운전할수 있는 발전기 용량을 설계하시오
○Z19 발전기 용량결정시 단상부하의 영향에 대하여 설명하시오
모범답안(발전기 단상부하 GGZ19)
1)단상부하
- 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
●Z20 Rg계수에 의한 발전기 용량 산정에 대해 설명하시오
- RG₁ 정상부하 출력계수
- RG₂ 허용 전압강하 출력계수
- RG₃ 기저부하 출력계수
- RG₄ 허용 역상전류 출력계수
○Z21 자가발전설비의 부하 및 운전형태에 따른 발전기의 용량 산정시 고려할 사항을 설명하시오
모범답안(비상발전기 용량산정 GGZ171️⃣)
1️⃣발전기 용량산정시 고려사항
1)단상부하
- 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
2)감전압 시동기
- 전동기 기동 시 감전압 시동을 채택하면 시동 돌입전류가 감소하여 발전기 용량이 줄지만 토크도 같이 감소
- 전동기가 충분한 속도에 도달하기 전에 감전압으로 전환하면 순시전압강하를 발생하므로 전환되는 시간 설정을 충분한 검토필요
3)고조파 부하
- 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
●Z22 비상용 발전기의 용량산정방식에 대하여 설명하시오
모범답안(비상발전기 용량산정 GGZ222️⃣)
2️⃣일반부하 발전기 용량산정방식
1)수용 부하운전 시 용량
2)기동 부하전류 중 최대 기동용량
X”d : 발전기 과도 리액턴스(0.2~0.25),
허용전압강하 : 0.2~0.25
3️⃣소방부하용 용량 산정방식
1)GP방식 (21년6월14일 이후 기준)
전기설비설계기준 KDS 31 60 20 : 2021
GP : 발전기 용량[kVA]
ΣP : 전동기 이외 부하의 입력용량 합계[kVA]
ΣPm : 전동기 부하용량 합계[kW]
PL : 전동기 부하 중 기동용량이 가장 큰 전동기 부하용량[kW]
다만, 동시에 기동될 경우에는 이들을 더한 용량으로 함
a : 전동기의 kW당 입력용량 계수 (추천값 : 고효율 1.38, 표준형 1.45)
다만, 전동기 입력용량은 각 전동기별 효율, 역률을 적용하여 입력용량을 환산 가능
c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)
k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수
(명확하지 않은 경우 1.07~1.13)
ΣP : 전동기 이외 부하의 입력용량 합계[kVA]
가. 입력용량(고조파발생부하 제외)
나. 고조파발생부하의 입력용량 합계(kVA)
㉮ UPS의 입력용량
(※축전지충전용량은 UPS용량의 6~10% 적용)
㉯ 입력용량(UPS 제외)
(※(THD 가중치)는 KS C IEC 61000-3-6의 표
6을 참고한다. 다만, 고조파저감장치를 설치할 경
우에는 가중치 1.25를 적용할 수 있다.
c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)

k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수

2)PG방식(기설설비적용)
일본 내연력협회에서 제정한 방법으로 기존 기설설비에 적용
- PG₁
정격운전 상태에서 부하설비의 가동에 필요한 발전기 용량[kVA]
∑PL : 부하의 합계[kW]
α 수용률, 부하율을 고려한 계수
ηL:부하의 종합표율(불분명한 경우 0.85 적용)
cosθ:부하역률(0.8적용)
- PG₂
부하 중 최대값(시동[kVA])을 갖는 전동기를 시동할 때의 허용 전압강하를 고려한 발전기 용량[kVA]
Pm : 가장 큰 전동기 출력[kW]
β : 전동기 출력 1[kW]에 대한 시동[kVA](0.72)
C : 시동방식에 따른 계수
X”d : 발전기 과도 리액턴스[%]
ΔV : 발전기 부하로 Pm을 투입할때 허용 전압강하율[%]
(일반적으로 0.25이하, 비상용승강기 : 0.2이하 적용)
- PG₃
부하 중 최대값을 갖는 전동기 또는 전동기군을 기동 순서상 마지막으로 시동을 할 때 필요한 발전기 용량
Pfm : Pm전동기 시동시 역률(0.4)
cosθG : 발전기 역률(0.8)
- PG₄
부하 중 고조파를 감안한 경우
Pc : 고조파 발생부하[kW]
- 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
3)RG방식(기설설비적용)
일본 내연력협회에서 PG방식을 개선하여 개정된 산정방식으로 기존 기설설비에 적용가능
RG계수[kVA/kW]
K : 부하출력 합계[kW]
- RG₁
정상부하 출력계수
D : 부하수용률
Sf : 불평형 전류에 의한 선전류 증가계수
- RG₂
허용 전압강하 출력계수
Ks :시동계수
Zm : 시동임피던스
M : 최대부하출력[kW]
K₂ : 부하출력합계[kW]
ΔV : 허용 전압강하
- RG₃
기저부하 출력계수
M₃ : 최대부하출력
d : 기존부하수용률
- RG₄
허용 역상전류 출력계수
KG₄ : 허용역상전류 출력계수
K₁ : 고조파계수
- 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
○Z23 비상발전기의 출력용량을 결정시 전동기의 기동측성을 고려한 산정식을 제시하고 설명하시오
모범답안(비상발전기 용량산정 GGZ222️⃣)
2️⃣일반부하 발전기 용량산정방식
1)수용 부하운전 시 용량
2)기동 부하전류 중 최대 기동용량
X”d : 발전기 과도 리액턴스(0.2~0.25),
허용전압강하 : 0.2~0.25
3️⃣소방부하용 용량 산정방식
1)GP방식 (21년6월14일 이후 기준)
전기설비설계기준 KDS 31 60 20 : 2021
GP : 발전기 용량[kVA]
ΣP : 전동기 이외 부하의 입력용량 합계[kVA]
ΣPm : 전동기 부하용량 합계[kW]
PL : 전동기 부하 중 기동용량이 가장 큰 전동기 부하용량[kW]
다만, 동시에 기동될 경우에는 이들을 더한 용량으로 함
a : 전동기의 kW당 입력용량 계수 (추천값 : 고효율 1.38, 표준형 1.45)
다만, 전동기 입력용량은 각 전동기별 효율, 역률을 적용하여 입력용량을 환산 가능
c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)
k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수
(명확하지 않은 경우 1.07~1.13)
ΣP : 전동기 이외 부하의 입력용량 합계[kVA]
가. 입력용량(고조파발생부하 제외)
나. 고조파발생부하의 입력용량 합계(kVA)
㉮ UPS의 입력용량
(※축전지충전용량은 UPS용량의 6~10% 적용)
㉯ 입력용량(UPS 제외)
(※(THD 가중치)는 KS C IEC 61000-3-6의 표
6을 참고한다. 다만, 고조파저감장치를 설치할 경
우에는 가중치 1.25를 적용할 수 있다.
c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)

k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수

2)PG방식(기설설비적용)
일본 내연력협회에서 제정한 방법으로 기존 기설설비에 적용
- PG₁
정격운전 상태에서 부하설비의 가동에 필요한 발전기 용량[kVA]
∑PL : 부하의 합계[kW]
α 수용률, 부하율을 고려한 계수
ηL:부하의 종합표율(불분명한 경우 0.85 적용)
cosθ:부하역률(0.8적용)
- PG₂
부하 중 최대값(시동[kVA])을 갖는 전동기를 시동할 때의 허용 전압강하를 고려한 발전기 용량[kVA]
Pm : 가장 큰 전동기 출력[kW]
β : 전동기 출력 1[kW]에 대한 시동[kVA](0.72)
C : 시동방식에 따른 계수
X”d : 발전기 과도 리액턴스[%]
ΔV : 발전기 부하로 Pm을 투입할때 허용 전압강하율[%]
(일반적으로 0.25이하, 비상용승강기 : 0.2이하 적용)
- PG₃
부하 중 최대값을 갖는 전동기 또는 전동기군을 기동 순서상 마지막으로 시동을 할 때 필요한 발전기 용량
Pfm : Pm전동기 시동시 역률(0.4)
cosθG : 발전기 역률(0.8)
- PG₄
부하 중 고조파를 감안한 경우
Pc : 고조파 발생부하[kW]
- 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
3)RG방식(기설설비적용)
일본 내연력협회에서 PG방식을 개선하여 개정된 산정방식으로 기존 기설설비에 적용가능
RG계수[kVA/kW]
K : 부하출력 합계[kW]
- RG₁
정상부하 출력계수
D : 부하수용률
Sf : 불평형 전류에 의한 선전류 증가계수
- RG₂
허용 전압강하 출력계수
Ks :시동계수
Zm : 시동임피던스
M : 최대부하출력[kW]
K₂ : 부하출력합계[kW]
ΔV : 허용 전압강하
- RG₃
기저부하 출력계수
M₃ : 최대부하출력
d : 기존부하수용률
- RG₄
허용 역상전류 출력계수
KG₄ : 허용역상전류 출력계수
K₁ : 고조파계수
- 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
●Z24 건축물에서 소방부하와 비상부하를 구분하고 소방부하 전원공급용 발전기의 용량 산정방법과 발전기 용량을 감소하기 위한 부하의 제어방법을 설명하시오
모범답안(비상발전기 용량산정 GGZ222️⃣)
2️⃣일반부하 발전기 용량산정방식
1)수용 부하운전 시 용량
2)기동 부하전류 중 최대 기동용량
X”d : 발전기 과도 리액턴스(0.2~0.25),
허용전압강하 : 0.2~0.25
3️⃣소방부하용 용량 산정방식
1)GP방식 (21년6월14일 이후 기준)
전기설비설계기준 KDS 31 60 20 : 2021
GP : 발전기 용량[kVA]
ΣP : 전동기 이외 부하의 입력용량 합계[kVA]
ΣPm : 전동기 부하용량 합계[kW]
PL : 전동기 부하 중 기동용량이 가장 큰 전동기 부하용량[kW]
다만, 동시에 기동될 경우에는 이들을 더한 용량으로 함
a : 전동기의 kW당 입력용량 계수 (추천값 : 고효율 1.38, 표준형 1.45)
다만, 전동기 입력용량은 각 전동기별 효율, 역률을 적용하여 입력용량을 환산 가능
c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)
k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수
(명확하지 않은 경우 1.07~1.13)
ΣP : 전동기 이외 부하의 입력용량 합계[kVA]
가. 입력용량(고조파발생부하 제외)
나. 고조파발생부하의 입력용량 합계(kVA)
㉮ UPS의 입력용량
(※축전지충전용량은 UPS용량의 6~10% 적용)
㉯ 입력용량(UPS 제외)
(※(THD 가중치)는 KS C IEC 61000-3-6의 표
6을 참고한다. 다만, 고조파저감장치를 설치할 경
우에는 가중치 1.25를 적용할 수 있다.
c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)

k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수

2)PG방식(기설설비적용)
일본 내연력협회에서 제정한 방법으로 기존 기설설비에 적용
- PG₁
정격운전 상태에서 부하설비의 가동에 필요한 발전기 용량[kVA]
∑PL : 부하의 합계[kW]
α 수용률, 부하율을 고려한 계수
ηL:부하의 종합표율(불분명한 경우 0.85 적용)
cosθ:부하역률(0.8적용)
- PG₂
부하 중 최대값(시동[kVA])을 갖는 전동기를 시동할 때의 허용 전압강하를 고려한 발전기 용량[kVA]
Pm : 가장 큰 전동기 출력[kW]
β : 전동기 출력 1[kW]에 대한 시동[kVA](0.72)
C : 시동방식에 따른 계수
X”d : 발전기 과도 리액턴스[%]
ΔV : 발전기 부하로 Pm을 투입할때 허용 전압강하율[%]
(일반적으로 0.25이하, 비상용승강기 : 0.2이하 적용)
- PG₃
부하 중 최대값을 갖는 전동기 또는 전동기군을 기동 순서상 마지막으로 시동을 할 때 필요한 발전기 용량
Pfm : Pm전동기 시동시 역률(0.4)
cosθG : 발전기 역률(0.8)
- PG₄
부하 중 고조파를 감안한 경우
Pc : 고조파 발생부하[kW]
- 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
3)RG방식(기설설비적용)
일본 내연력협회에서 PG방식을 개선하여 개정된 산정방식으로 기존 기설설비에 적용가능
RG계수[kVA/kW]
K : 부하출력 합계[kW]
- RG₁
정상부하 출력계수
D : 부하수용률
Sf : 불평형 전류에 의한 선전류 증가계수
- RG₂
허용 전압강하 출력계수
Ks :시동계수
Zm : 시동임피던스
M : 최대부하출력[kW]
K₂ : 부하출력합계[kW]
ΔV : 허용 전압강하
- RG₃
기저부하 출력계수
M₃ : 최대부하출력
d : 기존부하수용률
- RG₄
허용 역상전류 출력계수
KG₄ : 허용역상전류 출력계수
K₁ : 고조파계수
- 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
●Z25 Pg방식과 Rg방식
○Z26 소방부하 겸용 발전기 용량산정 시 적용하는 수용률 기준에 대하여 설명하시오
○Z27 전기소방설비에서 비상전원의 종류 및 용량에 대하여 설명하시오
○Z28 건축물의 비상발전기 용량산정에 대하여 설명하시오
○134-08 비상용 디젤발전기의 정격출력 3가지와 각 출력의 적용에 대하여 설명하시오
비상용 발전기의 정격출력 3가지
비상(Stanby)
- 정전시 짧은 시간 동안 급변하는 부하에 견딜수 있는 출력을 요구하는 경우 적용
- 연200시간이내의 운전을 필요로하는경우 적용
상용(Prime)
- 상용전원을 대신하여 전력을 공급하는 경우 적용
- 70%이하의 부하로 사용 매 12시간마다 1시간정도의 과부하를 허용
연속(Continuous)
- 연간 750시간 이상의 운전을 요구하는경우 적용
- 운전시간의 제한이 없고 연속풀력정격의 100%이하의 부하로 연속하여 사용하는 경우
- 과부하 용량은 적용할수 없음
●Z135-33 국가건설기준 KDS 32 30 30에 따른 예비전원설비 중 자가발전설비 용량산정 방법을 설명하시오.
모범답안(비상발전기 용량산정 GGZ)
2️⃣일반부하 발전기 용량산정방식
1)수용 부하운전 시 용량
2)기동 부하전류 중 최대 기동용량
X”d : 발전기 과도 리액턴스(0.2~0.25),
허용전압강하 : 0.2~0.25
3️⃣소방부하용 용량 산정방식
1)GP방식 (21년6월14일 이후 기준)
전기설비설계기준 KDS 31 60 20 : 2021
GP : 발전기 용량[kVA]
ΣP : 전동기 이외 부하의 입력용량 합계[kVA]
ΣPm : 전동기 부하용량 합계[kW]
PL : 전동기 부하 중 기동용량이 가장 큰 전동기 부하용량[kW]
다만, 동시에 기동될 경우에는 이들을 더한 용량으로 함
a : 전동기의 kW당 입력용량 계수 (추천값 : 고효율 1.38, 표준형 1.45)
다만, 전동기 입력용량은 각 전동기별 효율, 역률을 적용하여 입력용량을 환산 가능
c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)
k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수
(명확하지 않은 경우 1.07~1.13)
ΣP : 전동기 이외 부하의 입력용량 합계[kVA]
가. 입력용량(고조파발생부하 제외)
나. 고조파발생부하의 입력용량 합계(kVA)
㉮ UPS의 입력용량
(※축전지충전용량은 UPS용량의 6~10% 적용)
㉯ 입력용량(UPS 제외)
(※(THD 가중치)는 KS C IEC 61000-3-6의 표
6을 참고한다. 다만, 고조파저감장치를 설치할 경
우에는 가중치 1.25를 적용할 수 있다.
c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)

k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수

○136-12 발전기 용량 산출시 고려사항 및 부하의 종류에 대하여 설명하시오
모범답안 GGZ
1️⃣발전기 용량산정시 고려사항
1)단상부하 불평형
- 발전기에 단상부하를 접속 연결하면 발전기의 부하에 √3배의 부하를 접속한 것과 같이 되어 부하용량의 이용률이 줄어듬
- 이상현상
- 전압의 불평형
- 파형의 찌그러짐 현상
- 이상진동의 원인
- 대책
- 3상이 평형을 이루도록 부하를 골고루 분배하여 설계 및 운영
- 스콧변압기 설치
- 불평형을 10%이내로 유지
2)감전압 시동기
- 모터 기동시 순간전류가 정격의 6~8배 발생
- 전동기 기동 시 감전압 시동을 채택하면 시동 돌입전류가 감소하여 발전기 용량이 줄지만 토크도 같이 감소
- 전동기가 충분한 속도에 도달하기 전에 감전압으로 전환하면 순시전압강하를 발생하므로 전환되는 시간 설정을 충분한 검토필요
3)고조파 부하영향
UPS, 인버터 등에서 발생하는 고조파는 발전기 용량 2배이상 필요
- 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
2️⃣일반부하 발전기 용량산정방식
1)수용 부하운전 시 용량
2)기동 부하전류 중 최대 기동용량
X”d : 발전기 과도 리액턴스(0.2~0.25),
허용전압강하 : 0.2~0.25
3️⃣소방부하용 용량 산정방식
1)GP방식 (21년6월14일 이후 기준)
전기설비설계기준 KDS 31 60 20 : 2021
해석
- GP : 발전기 용량[kVA]
- ΣP : 전동기 이외 부하의 입력용량 합계[kVA]
- ΣPm : 전동기 부하용량 합계[kW]
- PL : 전동기 부하 중 기동용량이 가장 큰 전동기 부하용량[kW]
다만, 동시에 기동될 경우에는 이들을 더한 용량으로 함 - a : 전동기의 kW당 입력용량 계수 (추천값 : 고효율 1.38, 표준형 1.45)
다만, 전동기 입력용량은 각 전동기별 효율, 역률을 적용하여 입력용량을 환산 가능 - c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)
- k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수
(명확하지 않은 경우 1.07~1.13)
3. 운용 환경 요소
- 전압 확립 시간: 발전기 기동 후 안정화 시간 확보 필요
- 부하 중요도 분류: 소방부하는 법정용량 준수, 비필요 부하 제거
- 냉각시스템 효율: 고온 환경에서 출력 저하 방지를 위한 설계 검증
부하의 종류 및 특성
1. 저항성 부하
- 전열기, 백열등 등 전기에너지를 열로 직접 변환
- 전압·전류 위상차 없음. 전력계산식 P=V×IP=V×I 적용
2. 유도성 부하
3. 용량성 부하
- 커패시터, LED 구동장치 등 정전용량 특성
- 전류가 전압보다 90° 앞섬. 역률 개선용 활용
4. 비선형 부하
- 인버터, SMPS 등 고조파 발생기기
- 전압·전류 파형 왜곡. THD(고조파왜율) 관리 필수8
5. 복합 부하
- 여러 부하 유형 조합(예: 모터+히터)
- 전력품질 분석을 위한 종합 평가 필요
●136-45 한국전기설비규정 KEC244에 따른 비상용 예비전원설비의 조건 및 자동 전원공급 절환 시간에 따른 분류를 설명하고 KDS 32 20 20 에 의한 자가발전설비의 용량산정방법에 대하여 설명하시오
모범답안(자가발전설비 용량산정GGZ)
1. KEC 244 비상용 예비전원설비 조건
1.1 기본 요구사항
- 고정설비 원칙: 이동형 대체 불가
- 상용전원 격리: 상용전원 고장 시 영향 없는 독립 구성
- 설치 위치: 운전·정비 가능한 장소(온도 0~40℃ 유지)
1.2 자동 전원공급 절환 시간 분류
- 가. 무순단: 과도시간 내에 전압 또는 주파수 변동 등 정해진 조건에서 연속적인 전원공급이 가능한 것
- 나. 순단: 0.15초 이내 자동 전원공급이 가능한 것
- 다. 단시간 차단: 0.5초 이내 자동 전원공급이 가능한 것
- 라. 보통 차단: 5초 이내 자동 전원공급이 가능한 것
- 마. 중간 차단: 15초 이내 자동 전원공급이 가능한 것
- 바. 장시간 차단: 자동 전원공급이 15초 이후에 가능한 것
2. KDS 32 20 20 자가발전설비 용량산정
3️⃣소방부하용 용량 산정방식
1)GP방식 (21년6월14일 이후 기준)
전기설비설계기준 KDS 31 60 20 : 2021
해석
- GP : 발전기 용량[kVA]
- ΣP : 전동기 이외 부하의 입력용량 합계[kVA]
- ΣPm : 전동기 부하용량 합계[kW]
- PL : 전동기 부하 중 기동용량이 가장 큰 전동기 부하용량[kW]
다만, 동시에 기동될 경우에는 이들을 더한 용량으로 함 - a : 전동기의 kW당 입력용량 계수 (추천값 : 고효율 1.38, 표준형 1.45)
다만, 전동기 입력용량은 각 전동기별 효율, 역률을 적용하여 입력용량을 환산 가능 - c : 전동기 기동계수 (KESC 발췌_전기안전공사 자료)
- k :발전기 정수와 허용전압강하율을 고려한 계수
(명확하지 않은 경우 1.07~1.13)
3. 특수 조건 적용
- 병원 시설: 무순단 전원 + 순시절환 이중화 구성1
- 데이터센터: N+1 예비전원 + 72시간 연속운전 검증
이 기준들은 국가화재안전기준(NFSC 501)과 연계되어 화재 시 최소 90분 가동을 보장해야 합니다
발전설비 (GG)
P 발전기 설비계획시 고려사항
S 발전기 분류
T 발전기 기동방식 비교
C 발전기 냉각방식
D 디젤발전기와 가스터빈 발전기 비교 설명
E 비상발전기 설계시 고려사항
G 가스터빈발전기
Z 발전기 용량 산정방식
F 개정된 소방법 기준 용량산정 방법
O 비상발전기 운전시 과전압
H 고압 비상발전기
J 열병합발전
K 열전비
KEC350 발전소
목차(발전기 용량 산정방식 GGZ)
발전기 용량 산정방식
🌐 1003M24 / GGZ ●
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