비상발전기 운전 시 과전압

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건축물의 비상발전기 운전 시
과전압의 발생원인과 대책

과전압의 발생원인

1)AVR 노후로 인한소손

• AVR 내부 부품의 경년열화와 제어정비도가 저하
• 전력전자소자가 소손되어 여자전류 제어 불능

2)AVR오결선 및 진동

• AVR의 오결선
• 진동에 의한 AVR전압 검출라인 단선, 탈락, 조정불량, 접촉불량

3)고조파나 비선형 부하에 의한 전압 왜곡

• 고조파에 의해 파형이 왜곡되면 조정전압과 감시전압 사이에 차이가 발생
• 발전기 : 파형의 정류된 평균값을 감지하여 응답
• 계기 : 실효값(RMS)에 응답

4)사이리스터 위상 제어 불능

• AVR의 사이리스터가 위상각을 제어
• 사이리스터가 제어 불늘이 되면 1차 측 최대전압이 여자기에 공급되므로 발전기 전압상승

5)진상부하 시 전기자 반작용

• 회전자의 계자자속 방향과 전기자 전류자속 방향이 축에 대해 같은 방향으로 합성

6)ATS 절체 시 전기적 위상차 발생

• 발전기 단자전압과 부하의 잔류전압의 위상차가 180도일 경우
• 순간 최대전압 760[V]의 전압이 부하에 가압되고, 상전압도 440[V]가 발생

7)ATS N상이 선입지절 불능

• 상용전원에서 비상용 전원으로 절체 시
• ATS가 4극인 경우 중성선은 전압극보다 먼저 투입되고 개방 시는 늦게 개방되어야 함

발전기 과전압 사고 예방대책

1)고조파나 비선형 부하에 의하 과전압 발생대책

• AVR을 최신 모델로 교체
• AVR전원 측에 절연변압기 설치
• EMI필터의 설치
• 보조권선(특수권선)형 발전기 사용
• 영구자석 발전기 (PMG)로 사용
• 발전기 기동 전에 비선형 부하의 차단

2)자동전압조정기(AVR)의 점검

3)발전기 무부하운전 시 정상 출력 확인 후 부하운전 실기

4)진상부하(콘덴서)에 의한 과전압 방지대책

• 콘덴서 부하 설치 유무 확인
• 역률보상용 콘덴서는 ATS(한전 측)으로 설치 변경 또는 부하회로에서 분리
• 발전기 기동 전에 콘덴서 회호 차단기 개방

5)ATS 절체 시 과전압 사고 예방대책

• ATS의 3상동기 절체기기로 개선
• ATS의 위상 동기 절체기기로 개선

6)과전압 보호계전기

• 계전기가 반한시형인 경우 정지형 과전압보호계전기(초소 동작시간0.2초)로 교체
• 정한시형인 디지털 계전기(최소 동작시간 0.04초)로 교체
• 과전압검출장치가 내장된 자동전압조정기(AVR)의 사용

★ 발전설비
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발전기 기동방식 비교
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건출물 내에 설치되는 비상발전기 설계시 고려사항
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문제
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