병렬발전기 부하분담

병렬발전기 부하분담이란

병렬운전 중인 발전기들이 계통 부하를 나눠 맡는 원리를 본다.

여러 발전기가 한 계통에 묶이면 같은 주파수를 공유하며 부하를 나눈다.

이 원리를 설명하는 핵심 용어는 속도조정률이다.

속도조정률의 정의

속도조정률 δ는 조속기 특성을 나타내는 값이다.

조속기를 조정하지 않은 상태에서 출력을 바꿨을 때의 비로 정의한다.

δ가 작을수록 같은 주파수 변화에 더 큰 출력을 낸다.

계산할 때는 백분율을 소수로 바꿔 쓴다. δ = 4%는 0.04다.

부하분담 비율

모든 발전기는 같은 주파수 변화 Δf를 받는다.

그래서 분담량은 정격출력에 비례하고 속도조정률에 반비례한다.

속도조정률이 같으면 정격용량 비율대로 나눠 맡는다.

속도조정률이 다르면 δ가 작은 발전기가 더 많은 부하를 맡는다.

계산 예제

정격 60Hz 계통에서 발전기 A, B, C가 90MW를 나눠 맡고 있다고 하자.

부하가 75MW로 줄면 계통 전체 출력 변화는 -15MW다.

각 발전기 출력 변화는 정격출력과 속도조정률로 구한다.

세 기기 합이 -15MW가 되도록 계산하면 Δf는 약 -0.2571Hz다.

A가 -8.57MW로 가장 크다. 속도조정률이 가장 작기 때문이다.

헷갈리는 점

시험에서 자주 틀리는 세 가지를 짚는다.

첫째, 속도조정률을 주파수 변화율과 혼동하는 것이다.

둘째, 부하가 줄 때 출력 변화 방향을 반대로 쓰는 것이다.

셋째, 용량과 무관하게 같은 비율로 나누는 것이다. 실제 분담은 정격출력에 비례한다.

정리

정답은 속도조정률 2%인 발전기다.

속도조정률이 작을수록 같은 주파수 변화에 더 큰 출력을 낸다.

핵심은 정격출력에 비례하고 속도조정률에 반비례하는 분담 규칙이다.

무효전력은 여자 조정으로 따로 나눠진다는 점도 기억한다.