발전기 모터링 운전

모터링의 정의

발전기는 원동기가 축을 돌려 줄 때 전기를 만든다.

원동기 입력이 끊기면 발전기는 계통에서 전력을 끌어들여 전동기처럼 돈다.

이 상태를 모터링, 즉 역전력 운전이라 한다.

정상 운전과 역전력

정상 운전에서는 발전기에서 계통 쪽으로 유효전력이 흐른다.

원동기 토크가 줄어 0이 되면 전력의 방향이 반대로 바뀐다.

그러면 발전기 출력 P는 음수가 되고, 계통에서 역전력을 흡수한다.

원인과 영향

모터링의 주된 원인은 원동기 쪽 토크 부족이다.

조속기 고장, 증기 차단 불량, 계자 상실, 동기투입 위상 불일치가 대표적이다.

구동 토크가 사라지면 블레이드 과열, 축 진동, 축 손상으로 이어진다.

구동원별 비교

구동원마다 모터링에 필요한 전력이 다르다.

증기터빈은 블레이드와 증기 사이의 풍손 손실 때문에 필요 전력이 가장 크다.

수차터빈은 물 흐름 저항이 작아 필요 전력이 가장 작다.

방지 수단도 구동원마다 달라 표로 구분해 두는 것이 좋다.

계산 예제

앞의 문제 정답은 증기터빈이다. 필요 전력이 가장 크기 때문이다.

가상의 예로 정격 200 MW 증기터빈 발전기를 생각하자.

필요 전력이 정격의 약 2%라고 가정하자. 그러면 필요 전력은 4 MW다.

따라서 정정값은 4 MW보다 낮게 두고, 수 초 이내에 동작하게 한다.

이 수치는 설명을 위한 가상의 값이다.

흔한 실수

흔한 실수는 모터링의 원인을 전기 측 고장으로만 쓰는 것이다.

원인은 원동기 측 토크 부족을 먼저 적고, 역전력 계전기의 원리를 설명한다.

원동기 쪽 인터록과 발전기 쪽 역전력 계전기를 함께 쓰는 이중 방식을 명시한다.

정리

앞의 문제 정답은 원동기 측 토크 부족이다.

모터링은 원동기 토크 상실로 발전기가 유효전력을 흡수하는 운전이다.

방지 대책은 원인과 연결해 써야 한다. 이것이 채점 포인트다.

정리하면 모터링은 원동기 토크 상실이 원인이며, 역전력 계전기로 검출한다.