자가발전설비 용량산정

정의와 핵심 개념

자가발전설비 용량산정은 정전 시 공급할 부하를 계산해 발전기 정격출력용량을 정하는 절차다.

발전기는 정전 직후 전동기를 한꺼번에 기동하므로 평상시 운전 전력보다 큰 용량이 필요하다.

핵심어는 정격출력용량, 비상부하, 소방부하, 기동부하, 수용률이다.

부하 구분과 발전기 구성

부하는 크게 소방부하와 비상부하로 나눈다.

소방부하는 화재 시 소방시설에 필요한 전력이고, 비상부하는 정전 시 건물의 중요 설비에 필요한 전력이다.

두 부하를 어떻게 합산하느냐에 따라 발전기 방식이 달라진다.

발전기 설비는 원동기, 발전기, 자동절환스위치, 제어장치로 구성된다.

용량 산정 3가지 방법

용량 산정은 세 가지 경우를 검토하고 그중 가장 큰 값을 채택한다.

PG1은 정격 운전 상태에서 부하 설비 가동에 필요한 용량이다.

PG2는 부하 중 최대용량 전동기를 기동할 때 허용 전압강하를 고려한 용량이다.

PG3는 기동 순서상 마지막 전동기를 기동할 때 필요한 용량이다.

PG1은 부하 합을 역률과 효율로 나눠 kVA로 환산하고, 세 값 중 최댓값을 쓴다.

계산 절차와 기동 조건

계산은 먼저 소방부하와 정전 시 부하를 구분하고 부하일람표를 작성하는 것에서 시작한다.

전동기와 전열부하를 각각 집계해 비상발전기 부하집계표를 만든다.

전동기는 직입기동으로 계산하고, 동시 기동은 배제한 뒤 기동 순서를 따른다.

PG1, PG2, PG3를 각각 계산하고 세 값 중 가장 큰 값을 계산 용량으로 정한다.

마지막으로 계산 용량 이상의 표준정격을 고른다. 정격출력은 부하용량보다 크게 선정되는 경우가 많다.

방식별 비교와 과부하 위험

발전기 방식은 부하 구성과 운전 방식에 따라 소방전용, 소방전원보존형, 소방부하겸용으로 나뉜다.

소방전원보존형은 소방 운전 중 비상부하를 분리해 과부하를 막는다.

같은 부하라도 겸용은 모든 부하를 합산하므로 용량이 크게 늘어난다.

수용률을 임의로 적용하면 용량 부족을 발견하기 어려우므로 기준을 따라야 한다.

계산 예제

가상의 부하 집계 결과 PG1은 300kVA, PG2는 280kVA, PG3는 260kVA가 나왔다고 하자.

발전기 용량은 세 값 중 최댓값이므로 최댓값 식으로 구한다.

부하용량이 250kVA라면 300을 250으로 나눈 1.2배라서 기동 여유가 제한적이다.

계산에서 자주 틀리는 것은 기동 조건을 빼고 정격 운전 값만 채택하는 것이다.

정답은 300kVA다. 세 값 중 최댓값을 택하면 된다.

정리와 시험 포인트

지금까지의 내용을 정리한다. 정격출력용량은 PG1, PG2, PG3 중 최댓값으로 정한다.

전동기는 직입기동으로 가정하고, 동시 기동은 배제하고 기동 순서를 따른다.

소방부하겸용은 두 부하를 합산하고, 소방전원보존형은 부하를 구분해 산정한다.

제어장치의 소방전원 보존 성능은 공인 시험성적서로 확인한다.