자가발전설비 용량 산정

개요

자가발전설비는 상용전원이 끊겨도 소방시설이 멈추지 않도록 건물 안에 두는 자체 발전기다.

정식으로는 정전 시 소방부하에 비상전원을 공급하며, 용량은 연결 부하를 기준으로 산정한다.

이 영상에서는 산정 절차, 계산식, 시험에 나오는 방식을 차례로 본다.

부하 구분과 수용률

먼저 부하를 소방부하와 비상부하로 구분한다. 소방부하 이외의 부하가 비상부하다.

소방부하는 소방시설과 피난·소화활동 시설의 전력부하이며 수용률을 100%로 둔다.

비상부하는 설계기준 수용률 100% 또는 최댓값 이상으로 적용한다.

수용률을 임의로 낮춰 용량을 줄이면 기준 위반이 된다.

산정 절차

용량 산정은 부하를 나누고 수용률과 기동 조건을 반영하는 순서로 진행한다.

먼저 소방부하와 비상부하를 구분하고 부하일람표를 작성한다.

각 부하의 설비용량에 수용률을 곱해 실부하를 구하고, 전동기 기동 여유를 더한다.

산정식으로 용량을 계산한 뒤 계산값 이상의 표준 정격용량을 고른다.

산정식과 단위 환산

발전기 정격용량은 부하에 수용률을 곱해 더한 값을 역률로 나눠 구한다.

여기서 Pi는 각 부하의 설비용량, αi는 수용률, cosθ는 발전기 역률이다.

이 식의 결과는 kVA로 나온다. 부하는 kW로 집계하는 경우가 많아 환산이 필요하다.

kW 환산값은 수용부하에 역률을 곱해 구하므로 역률 값을 답안에 명시한다.

보존형과 겸용 비교

소방전원 보존형과 소방부하 겸용 발전기는 부하 범위와 용량이 달라 구분해서 답한다.

보존형은 소방부하와 비상부하를 겸용하고, 과부하에 가까워지면 비상부하를 자동 차단한다.

겸용 발전기는 소방부하, 비상부하, 기타부하를 모두 합산해 정격출력을 정한다.

그래서 겸용 발전기는 보존형보다 용량이 커 설치 공간과 연료 소모가 늘어난다.

기동 부하와 흔한 실수

PG1은 정상운전 부하, PG2는 기동 부하를 포함한 용량을 확인하는 방식이다.

전동기는 기동 순간에 정격전류의 수 배를 소비하므로 기동 여유가 필요하다.

정상운전 부하만으로 용량을 정하면 기동 때 전압이 떨어지고 발전기가 정지할 수 있다.

흔한 실수는 기동 부하를 빼는 것, 부하를 구분하지 않고 합산하는 것, kVA와 kW를 혼용하는 것이다.