동기발전기 병렬운전 조건

병렬운전이란

동기발전기 병렬운전은 함께 부하를 분담하도록 모선에 묶는 운전이다.

연결 전에 기전력의 크기, 위상, 주파수, 파형을 모선과 맞춰야 한다.

맞지 않으면 차단기 투입 순간 큰 전류가 흘러 기기가 손상된다.

네 가지 조건과 불일치 영향

병렬운전 조건은 전압 크기, 위상, 주파수, 파형의 네 가지다.

전압 크기 차이는 무효순환전류를, 위상 차이는 유효순환전류를 만든다.

주파수 차이는 전위차를 진동시켜 가장 위험하다.

파형 차이는 고조파 무효순환전류를 일으킨다.

위상차와 순환전류

앞 문제의 답은 무효순환전류다. 이제 위상차를 본다.

두 기전력의 위상차 δ가 있으면 기전력 차 ΔE가 생긴다.

여기서 E는 기전력의 실효값이고, δ는 위상차다.

위상차가 0이면 순환전류가 없고, 커질수록 순환전류와 충격 토크가 커진다.

계통 병입 절차

병입은 발전기를 정격 속도 근처로 기동하고 계자 전류로 전압을 맞추며 시작한다.

전압은 모선 전압과 거의 같게 맞추며, 약간 높은 쪽이 좋다.

동기검정기 바늘이 멈추고 0을 가리키는 순간 차단기를 투입한다.

주파수 차는 원동기 속도로, 위상차는 그 조정으로 맞춘다.

전압차에 의한 순환전류

두 발전기 사이 순환전류는 전압 차와 리액턴스로 구한다.

정격 6600V 발전기 두 대의 전압차가 5%, 즉 330V라 하자.

합산 동기 리액턴스가 2.0Ω이면 순환전류는 330을 2.0으로 나눈 165A다.

165A는 정격전류에 비해 크므로 전압차를 허용 범위 안으로 줄여야 한다.

시험에서 자주 틀리는 점

시험에서 자주 틀리는 점을 짚어 본다.

전압 차는 무효, 위상 차는 유효 순환전류다. 둘을 반대로 쓰면 감점이 크다.

주파수가 다르면 맥동 전압이 발전기 전압의 거의 2배까지 이를 수 있다.

한전 연계에서도 순환전류는 허용되지 않는다고 기억한다.

암기 정리

병렬운전 조건은 전압 크기, 위상, 주파수, 파형의 일치다.

전압 차는 무효, 위상 차는 유효 순환전류를 만든다.

병입은 계자 조정, 단로기 투입, 동기 확인, 차단기 투입 순서로 한다.