2교시 3번 · 25점 · 6문제 중 4문제 선택 · 100분
1기 무한대 모선에 연결된 3상 동기발전기에 대하여 다음을 설명하시오.
- 모델계통과 벡터도
- 일정 유효전력 운전시 벡터도 해석(단, 전압과 유효전력 일정)
- 동기탈조 방지대책
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답안 구조
- 개요
- 모델 계통 및 벡터도
- 일정 유효전력 운전 시 벡터도 해석
- 동기탈조
- 동기탈조 방지대책
- 결론
용어 정의
- 동기 발전기
- 교류 계통의 주파수와 동기 속도로 회전하는 기기로, 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 유효 및 무효 전력을 공급한다.
- 무한대 모선
- 전압의 크기와 위상이 일정하게 유지되며, 유효 및 무효 전력의 흡수 또는 공급에 영향을 받지 않는 이상적인 거대 전원 계통.
- 동기 탈조
- 동기 발전기가 계통과의 동기 운전을 유지하지 못하고, 발전기 회전자가 계통 주파수와 다른 속도로 회전하여 전력 계통의 불안정을 야기하는 현상.
- 동기 리액턴스
- 동기 발전기의 고유 특성으로, 전기자 권선의 인덕턴스와 전기자 반작용으로 인한 리액턴스 성분을 합한 값이다.
- 부하각
- 동기 발전기의 내부 유기전압과 단자 전압 또는 무한대 모선 전압 사이의 위상차로, 발전기가 계통으로 공급하는 유효 전력량을 나타내는 척도.
핵심 내용
1)
- 동기 발전기 등가회로 구성
- 무한대 모선 연결 계통도
- 내부 유기전압, 단자전압, 부하 전류 관계
- 동기 리액턴스에 의한 전압 강하
- 기본 운전 상태 벡터도
- 부하각의 의미
2)
- 단자 전압과 유효 전력 일정 조건
- 벡터도에서 단자 전압 기준 설정
- 내부 유기전압 변화에 따른 영향
- 여자 전류 변화와 무효 전력 관계
- 부하각의 변화와 안정성
- V곡선과의 연관성
3)
- 과도 안정도 향상을 위한 대책
- 제동 권선 설치 및 역할
- 전력 계통 안정화 장치(PSS) 활용
- 여자 시스템 응답 속도 향상
- 고장 제거 시간 단축
- 계통 연계 강화 및 병렬 운전
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출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)