동기투입

동기투입이란

동기투입이란 돌고 있는 발전기를 전력계통에 맞춰 병렬로 연결하는 작업이다.

발전기 전압이 계통과 크기, 위상, 주파수, 파형, 상순이 모두 같아진 뒤 차단기를 닫는다.

이 다섯 가지를 병입 조건이라 부른다. 조건이 어긋나면 권선과 축에 큰 손상이 생긴다.

병입 조건 다섯 가지

병입 조건은 전압 크기, 위상, 주파수, 파형, 상순의 다섯 가지다.

각 조건이 어긋나면 현상이 다르다. 전압 차는 무효 순환전류를, 위상 차는 유효 순환전류를 만든다.

주파수 차는 전위차를 진동시키고, 파형 차는 고조파 전류를 만든다. 상순이 다르면 큰 전류가 흐른다.

투입 절차

투입 절차는 전압을 맞추고, 주파수를 맞추고, 위상을 확인한 뒤 차단기를 닫는 순서다.

AVR로 계자전류를 조정해 단자 전압을 모선 전압과 거의 같게 맞춘다. 약간 높은 것이 바람직하다.

조속기로 주파수를 조정하고, 바늘이 약간 빠른 방향으로 천천히 돌 때 동상점 부근에서 투입한다.

계산 예제

주파수 차이 Δf 는 발전기 주파수에서 계통 주파수를 뺀 값이다.

계통 주파수가 60Hz이고 발전기 주파수가 60.2Hz이면 Δf는 0.2Hz다. 지침이 한 바퀴 도는 주기는 그 역수다.

주기는 5초다. 주기가 길수록 지침이 천천히 돌아 판단하기 쉽다.

수동과 자동 투입

동기투입 방식은 수동과 자동으로 나뉜다. 두 방식의 병입 조건은 같고 차이는 판단 주체에 있다.

수동은 운전원이 동기검정기를 보고 판단하고, 자동은 자동동기장치가 전압·주파수·위상을 맞춰 투입한다.

헷갈리기 쉬운 점은 바늘이 빠른 방향으로 천천히 돌 때 투입하는 것이다. 주파수는 약간 높게 둔다.

정리와 직접 풀기

정리하면 조건이 어긋날 때 원인과 결과를 함께 기억해야 한다.

전압 차는 무효 순환전류를, 위상 차는 유효 순환전류를 만든다.

상순이 다르면 큰 전류가 흘러 발전기가 손상될 수 있다. 상순은 투입 전에 확인만 한다.

이제 직접 풀어 보자. 전압 크기 차이로 흐르는 순환전류의 이름을 고른다.