개념 한 쪽
전기공사기사 동기발전기의 병렬운전 조건 — 전압·위상·주파수와 무효순환전류
병렬운전 조건 세트는 두 대의 동기발전기를 병렬운전할 때 같지 않아도 되는 것과 필요하지 않은 조건, 한쪽의 계자전류를 증대시켰을 때 생기는 현상, 위상차가 생겼을 때 흐르는 전류, 위상이 앞선 쪽이 전력을 보내는 현상을 묻는다.
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뜻
동기발전기를 병렬로 연결하려면 전압의 크기, 위상, 주파수가 같아야 한다. 이 세 가지가 맞아야 서로 충돌 없이 함께 전력을 공급할 수 있다. 발전기의 정격용량이나 크기는 같을 필요가 없고, 각 발전기가 실제로 내는 전류도 부하 분담에 따라 달라지므로 같지 않아도 된다.
한쪽 발전기의 계자전류를 증대시켜 유기기전력을 크게 하면 전압 크기의 차이가 생긴다. 그러면 무효전력이 그 발전기에서 다른 쪽으로 순환하면서 무효전류가 흐른다. 여자를 세게 한 발전기는 무효전력을 더 내어주고, 전류의 위상차가 커져 역률이 나빠질 수 있다.
위상차가 생기면 유효전력이 한쪽에서 다른 쪽으로 흐르고 순환전류가 생긴다. 이 순환전류를 유효 횡류라고 한다. 유기기전력의 크기가 같은 두 발전기에서는 위상이 앞선 쪽이 전력을 보낸다.
위상이 조금만 달라도 교류 전류가 흘러 두 발전기가 서로 힘을 주고받는다. 이처럼 병렬운전 중에 흐르는 전류를 동기화 전류라고 한다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 병렬운전 조건 — 전압 크기·위상·주파수는 맞아야 하지만 정격용량과 부하 분담 전류는 같지 않아도 된다. ② 계자전류 증대 — 유기기전력이 커져 무효전력이 순환하고 무효전류가 흐른다. ③ 위상차 — 유효전력이 한쪽으로 흘러 유효 횡류가 생기고, 위상이 앞선 쪽이 전력을 보낸다.
자주 묻는 물음
- 동기발전기의 병렬운전에서 같지 않아도 되는 것은?
- 발전기의 정격용량과 각 발전기가 내는 전류입니다. 전압의 크기·위상·주파수는 맞아야 합니다.
- 한쪽 발전기의 계자전류를 증대시키면 어떻게 되나요?
- 유기기전력이 커져 전압 크기의 차이가 생기고, 무효전력이 그 발전기에서 다른 쪽으로 순환하면서 무효전류가 흐릅니다.
- 병렬운전 중 위상차가 생기면 어떤 전류가 흐르나요?
- 유효전력이 한쪽에서 다른 쪽으로 흐르는 순환전류, 즉 유효 횡류가 흐릅니다. 위상이 앞선 쪽이 전력을 보냅니다.
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