2023. 11. 23. 12:00ㆍ전기자료/전기궁금증.정보
터빈, 발전기의 속도, 가바나(Governor), 전력의 크기 관계
1. 문제상황
비상발전기 운전 시 보통 속도를 올리면 가바나(Governor- 조속기)가 변화하고
전력도 같이 올라가는것으로 알고있는데
속도, 가바나(Governor- 조속기) , 전력의 크기는 어떤 연관이 있나요…?
2. 의견
(1)
디젤이든, 터빈이든, 발전기의 속도는 일정합니다.
발전기는 반드시 일정한 속도를 내야합니다.
4극이면, 1800rpm으로 일정해야 출력주파수가 60Hz가 됩니다.
일단, 발전기를 기동하면 엔진축 플라이휠에 속도감지센서가 엔진속도를 감지해서
가버너에 전달하면, 가버너는 설정된 속도값과 비교해 연료랙크를 밀거나 당겨서 출력속도를 조절합니다.
이렇게 무부하로 1800rpm으로 운전하다가
부하를 걸게되면,, 발전기 고정 전기자코일에 전류가 흐르고, 회전계자코일에 역기전력이 발생해 속도가 떨어지려고 합니다.
그러면, 가버너가 연료랙크를 밀어서 엔진에 기름을 더 넣어서 엔진속도를 올려서 1800rpm에 맞추게 됩니다.
이런 원리로 비상발전기는 부하운전을 하게 되고, 부하를 많이 걸면 걸수록 비례해서 전력은 커집니다.
발전기는 속도조절과는 별개로, 전압조정기능도 있습니다.
출력전압, 전류를 감지해서 AVR에서 전압제어를 통한 출력신호를 여자기로 보냅니다.'
여자기로 보내는 전류량이 크면, 출력전압이 상승하고, 전류량이 작으면, 출력전압이 하강하는데,
이런 원리로 항시 설정된 정격전압값을 유지하게 됩니다.
발전기는 속도제어를 통해 주파수를 제어하고, 주파수제어를 통해 유효전력을 제어합니다.
전압제어를 통해 무효전력을 제어합니다.
이렇게 가버너와 AVR을 통해 부하가 요구하는 만큼만 고유한 유효전력과 무효전력을 생산해서 부하로 전달합니다.
이런 발전기를 돌려서 불도켜고 모터도 돌리니, 옛날 선배님들의 기술력이 참 대단한 것 같습니다.
(2)
부하운전 시 speed droop 상태로
운전하고 무부하 시 droop 상태로 안하더라구요.
Speed droop은 부하 용량 변화에 대응하기 위한 세팅입니다.
부하용량이 증감함에 따라 가버너가 일정한 속도를 유지하기 위한
속도설정 방식을 SPEED DROOP이라 합니다.
단독 운전과 병렬 운잔에 따라서 다릅니다.
-병렬 운전
.가바나=출력 전력이 변하고
.전압 볼륨= 역률이 변합니다
-단독 운전시
.가바나=주파수(회전수)가 변하고
.전압볼륨은=전압이 변합니다
가바나 (Governor- 조속기) 는 주파수나 전력자체를 변화시키지 못하고 연료랙크를 조작해 속도만 조절할수 있습니다.
속도가 조절되면 주파수나 유효전력이 변화됩니다.
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