비상발전기(Emegency Generator)의 종류 및 분류

비상발전기(Emegerncy Generator)의 종류 및 분류

 

 

1. 비상발전기가 필요한 장소

상용전원이 비상정전의 경우 조명, 공조, 급 배수, 엘리베이터 등으로 인한 재해방지를 위하여 건축법, 소방법에 의하여 최소한의 예비전원 (비상발전기, 축전지)을 설치하여야 한다.

(비상용의 것은 40초 이내에 소방용설비 등에 전력을 공급할 수 있는 것이어야 하며, 응급실, 수술실의 의료용 비상발전기는 10초 이내에 접압을 확립하여 공급할 수 있어야 한다)

1) 예비전원 설비가 구비하여야 할 조건

· 비상용 부하의 사용목적에 적합한 방식의 전원설비 일 것.

· 신뢰도가 높을 것.

· 취급,조작 및 운전이 쉬울 것.

· 경제적일 것.

 

2) 필요한 장소

· 은행,사무실빌딩 : 컴퓨터실,대기실,금고,엘리베이터 등

· 백화점 : 금전출납기, 매장, 냉동설비 등

· 병원 : 수술실, 병실, 복도, 주방, 엘리베이터, 전산기기, 냉동저장고.

· 극장 : 복도, 관객, 스피커회로,

· 공장 : 중요 생산설비

· 무선수신소 : 방송국, 신문사

· 상용전원을 공급받을 수 없는 곳.

· 사고정전 및 계획정전시의 비상전원

· 피크시의 보조 발전용

· 기타 주요설비

 

2. 비상발전기 부하의 종류

 

 

3. 비상발전기의 분류

1) 부하기능에 따른 분류

· 비상용발전기(디젤)

· 상용발전기(디젤,가스터빈)

· PECK-CUT용,

· Co-generation용 발전기.

 

2) 구동방법에 따른 분류

· 디젤형, 가솔린형, 가스터빈형

 

3) 설치방법에 따른 분류

· 고정거치형, 이동형(200kVA 미만)

 

4) 시동방법에 따른 분류

· 전기식 : 일반적 사용, 운용이 용이

· 공기식 : 6회이상 기동용량의 압력탱크 필요. (방폭지역 등에 적용)

22~30(㎏/㎠)의 압력 유지장치 필요.

 

5) 냉각방식에 따른 분류

· 공랭식 : 소 용량(500KVA 미만의 소 용량에 적합)

· 수냉식 : 500KVA 이상에 적용하며, 순환식, 냉각탑 순환식, 방류식이 있다.

 

6) 운전방식에 따른 분류

6-1) 단독운전방식

· 수전용 차단기와 발전기용 차단기와 인터록 장치 필요.(비상용 발전기는 상시전력과 병렬운전하지 않는 것을 원칙으로 하고 있다.)

6-2) 2대 이상 병렬 운전방식

· SYNCHRO 장치 필요

6-3) 한전 병렬운전 방식

· 역 송전을 방지하기 위한 계전기와 SYNCHRO 장치가 필요하고, 한전과의 협의가 필요하며, 피크 컷에 따른 전력비의 절감을 꾀할 수 있다.

 

6-3-1) 발전기 병렬운전조건

 

1) 기전력의 크기가 같을 것.

병렬운전중인 두 발전기의 기전력의 크기가 다를 때에는 기전력의 차에 의한 전압 때문에 양 발전기간에 무효순환전류가 흐르게 되어 손실이 증가하고 발전기의 온도상승을 초래한다. 이 무효순환전류는 기전력이 작은 발전기에 대하여는 감자작용을 하여 전압을 낮추어 양 발전기의 단자전압이 같아지도록 작용한다.

한전 병렬운전시 AVR이 자동이 되게 하고 발전기전압은 계통전압보다 높은 편이 좋다.(계통전압이 발전기 전압보다 높은 상태에서 병입하게 되면 계자전류는 감소하고 그 차가 크면 여자전류의 정류기가 저지되어 계자 이상전압을 발생하는 일이 있다. 통상 양자의 전압비가 0.95 이내이면 지장 없다.)

 

2) 주파수가 같을 것.

양 발전기의 주파수가 달라지면 기전력의 크기가 달라지는 순간이 반복하여 생기게 되므로 무효횡류가 주기적으로 흐르게 되어 난조의 원인이 된다. 한전과 병렬운전시 병입 순간의 Motoring을 피하기 위해 발전기를 계통주파수보다 약간 높게(0.1-0.2㎐)하는 것이 좋다.

 

3) 기전력의 위상이 같을 것.

두 대의 발전기가 같은 크기의 전압으로 병렬운전중 위상이 틀려지면 위상 차에 의한 차 전압에 의해 동기화 전류가 흐르게 된다. 이 전류는 위상이 늦은 발전기의 부하를 감소시켜서 회전속도를 증가시키고 위상이 빠른 발전기에는 속도를 느리게 하여 두 발전기간의 위상이 같아지도록 작용한다.

한전 병렬운전시 계통과의 위상 차가 작은 점에서 병입되어야 한다.(비 동기 병입에 의해 발전기에 발생하는 전기 Torque 및 과도한 전류는 상당히 높은 레벨이므로 회전자 축계 및 고정자 권선에 미치는 영향은 매우 심하다. 따라서 동기조작시는 발전기 전압을 계통전압에 맞추고 위상 각이 최소가 되도록 투입하여야 하며 통상 허용되는 위상차는 10° 이하이다.)

 

4) 기전력의 파형이 같을 것.

양 발전기의 기전력의 실효치 및 위상이 같아도 파형이 틀릴 때에는 각 순간의 순시치가 달라지므로 양 발전기간에 무효횡류가 흐르게 된다. 이 전류는 전기자 동손을 증가시키고 과열의 원인이 된다.

 

5) 상 회전 방향이 같을 것

어느 순간에는 단락 상태로 되는 것으로 병렬운전에서는 생각도 할 수 없는 일이나 시운전시의 최초 병입에서 반드시 한번은 확인하여야 한다.

 

6) 기타사항

동기발전기 용량의 총 합이 30MW 이상으로 한전 전원과 상시 동기 운전할 경우에는 송전선로 주보호방식을 Pilot Wire 방식이나 Carrier Relay 방식으로 시설하여야 한다.

 

7) 회전수에 따른 분류

· 저속형 : 900 rpm 이하

· 고속형 : 1,200 rpm 이상

일반적으로 회전계자형이나 소 용량의 경우 회전 전기자형으로 하고 있다.

 

8) 여자 방식

일반적으로 자 여자 방식으로 하고 있다.

 

9) 운전제어 방식

· 수동기동, 수동정지 방식

· Push-Button에 의한 제어 방식

· 반 자동 방식

· 전 자동 방식