(마누엘 볼로티냐)
병원, 공항, 쇼핑몰, 오피스 빌딩 등은 중전압(MV), 저전압(LV) 배전망은 물론 고전압(HV)[1] 송전망의 고장으로 인한 정전에 있어 인명과 재산의 안전 측면에서 매우 민감한 시설들입니다.
정전 발생 시 통신 시스템, 비상 조명, 연기 배기 팬, 소화용 급수 펌프, 보안, 건물 조명 및 기타 필수 부하(또는 중요 부하)로 지정된 중요한 전기 시스템과 장비가 지속적으로 운전되어야 합니다.
이러한 문제의 일반적인 해결책은 LV 디젤 비상 발전기 세트를 설치하는 것이며, 그 용도, 특성 및 설치 절차는 IEC[2] 규격 60034를 준수해야 합니다.
LV 디젤 비상 발전기 세트[3]의 정격 출력은 ISO[4] 규격 8528에 정의된 비상 대기(Standby), 주용(Prime), 연속(Continuous)의 운전 방식에 따라 달라집니다.
비상 대기 방식에서 발전기 세트가 공급하는 가용 전력은 정상 전력 공급 중단 중 부하 값에 따라 변동하며, 평균 출력은 비상 대기 정격 출력의 70%입니다. 이 방식의 일반적인 운전은 연간 200시간, 최대 500시간입니다.
주용 방식에서 발전기 세트가 공급하는 가용 전력은 무제한 기간 동안 부하 값에 따라 변동하며, 평균 출력은 주용 정격 출력의 70%입니다. 최대 피크 수요는 주용 정격 ekW[5]의 100%이며, 12시간당 1시간 동안 비상용 과부하 능력 10%을 허용합니다. 과부하 운전은 연간 25시간을 초과할 수 없습니다.
연속 방식에서는 부하 변동 없이 무제한 시간 동안 출력이 가능합니다. 평균 출력은 연속 정격 출력의 70~100%입니다. 일반적인 피크 수요는 운전 시간의 100% 동안 연속 정격 ekW의 100%입니다.
위 정의에서 알 수 있듯이 동일한 발전기 세트도 각 운전 방식마다 다른 정격 출력을 가집니다. 비상 대기 방식의 정격 출력이 주용 방식보다 높고, 주용 방식이 연속 방식보다 높습니다.
정격 출력은 역률(cos Φ)[6] = 0.8 기준으로 kVA 또는 kW로 표시하며, 망 주파수(50Hz 또는 60Hz)도 명시해야 합니다.
표 1은 동일 제조사, 동일 제조 시리즈의 발전기 세트 정격 출력(kVA) 예시를 운전 방식별로 보여줍니다(f = 50Hz).
발전기 세트가 전기적으로 공급할 LV 망은 절연되어 있고 불평형 부하를 가지므로, 교류발전기 권선의 중성점[7]을 직접 접지합니다. 이 중성점 접지 방식은 그러한 부하 조건에서 교류발전기 거동을 개선하기 때문입니다.
발전기 세트의 주요 구성품은 다음과 같습니다(그림 1 참조):
엔진은 ISO 규격 3046을 준수해야 하며, 4행정 사이클의 내연기관으로 보통 디젤 연료를 사용합니다(가스 연료 모델도 존재). 엔진 출력은 교류발전기의 정격 출력에 적합해야 합니다.
엔진의 주요 구성품:
엔진은 지정된 온도 조건에서 최소 8시간 전부하 운전 후 1시간 10% 과부하가 가능해야 합니다. 전기 시동 방식이어야 하며, 시동 시간은 10초를 초과하지 않아야 합니다.
엔진 냉각은 공기 또는 물 순환 방식(밀폐 회로, 라디에이터 포함)으로 수행합니다. 엔진 시동성 향상을 위해 오일, 물 또는 연소 공기 예열 시스템(보통 히터)을 갖추며, 이는 크랭크케이스 그리스의 온도 상승과 연동되어야 합니다.
교류발전기는 동기식, 단상 또는 3상, 자기 여자형, 전압 조정형, 통풍형이며, 교류발전기 통풍은 축 동축 터빈에 의해 수행됩니다.
교류발전기의 주요 특성:
교류발전기의 절연 등급은 IEC 규격 60085에 따라 권선이 견딜 수 있는 최대 온도를 기준으로 정해지며, 온도가 절연 재료 열화의 주요 원인이기 때문입니다. 표 2는 교류발전기 절연 등급을 보여줍니다.
고려해야 할 기타 교류발전기 특성:
엔진과 교류발전기(심지어 일일 연료 탱크까지)의 조립 프레임은 보통 일반 강철 프로파일로 전기 용접 제작하며, 방진 지지대를 설치합니다. 이 프로파일은 자연 수직 진동수가 약 7Hz가 되도록 계산되어야 합니다.
시동 배터리는 납축전지 타입이며, 배터리 충전기에 연결되어 배터리의 유지 충전을 보장합니다. 보통 제어 및 감시 패널 내에 설치됩니다.
배기 파이프에는 소음기(그림 2 참조)와 엔진 배기구부터 외부로 나가는 파이프까지의 플렉시블 연결부가 포함되어야 합니다. 소음기와 배관 모두 유리솜으로 단열하고 알루미늄 시트로 피복해야 합니다.
연료 시스템은 일일 탱크(수위 표시기, 최고/최저 수위 스위치 포함)를 포함하며, 설정된 운전 방식에 따라 정격 전부하 출력으로 지정된 시간 동안 운전할 수 있는 용량을 가져야 합니다.
이 시스템에는 경유 저장 탱크, 일일 탱크 이송 펌프(수동 및 전기식), 필요 배관 등이 추가될 수 있습니다.
제어 및 감시 패널에는 다음 장비가 설치되어야 합니다:
발전기 세트는 보통 실내의 전용실에 설치하며, 흡기 및 배기 그릴을 갖추어 장비 냉각에 필요한 공기 유량을 확보해야 합니다.
배기 그릴은 라디에이터 쪽을 향하도록 설치하며, 발전기 세트 반출을 위해 쉽게 분해 가능해야 합니다. 발전기 세트 냉각에 필요한 공기 유량 확보가 불가능한 경우 라디에이터를 엔진에서 분리 설치해야 합니다.
이 경우 발전기 세트 냉각은 밀폐 회로에서 원심 펌프를 이용한 담수 순환으로 수행합니다. 온도는 서모스탯으로 제어하며, 열 방출은 1차 회로에 설치된 라디에이터와 팬으로 달성합니다. 라디에이터는 저소음이어야 하며 방진 지지대에 장착해야 합니다.
발전기 세트의 소음 레벨이 소음 규제 기준을 초과하는 경우, 특히 옥외 설치 시 인클로저(방음함) 내에 설치해야 합니다(그림 4 참조).
1절에서 언급한 바와 같이 발전기 세트는 특정 전기 설비의 인명과 재산 안전에 결정적 역할을 하므로, 정확한 유지보수 프로그램을 수립하는 것이 중요합니다. 프로그램에는 다음이 포함되어야 합니다:
발전기 세트 시동은 전원 공급 망에서 저전압 또는 역상 전압 발생 시 자동으로 이루어지며, 발전기 세트 제어 및 감시 패널에 설치된 자동화 시스템을 통해 수행됩니다. 이 자동화 시스템은 망 전압이 정상으로 복귀하면 발전기 세트의 분리 및 정지도 수행합니다.
위 자동화 시스템은 자동 절체 스위치를 제어하며, 최소 3회 이상의 연속 시동 시도를 보장하고, 시도 간 간격은 배터리 회복에 필요한 시간으로 합니다.
자동 절체 스위치는 가급적 주 수전반에 설치하며, 망 전압 교란 발생 시 필수 부하를 발전기 세트 전원으로 절체하고, 상황이 정상으로 복귀하면 해당 부하를 다시 망 전원으로 재절체해야 합니다.
자동 절체 스위치는 다음 장비 2대로 구성할 수 있습니다:
이 장비들은 기계적 및 전기적 인터록을 갖추어 망과 발전기 세트의 병렬 운전을 방지해야 합니다.
모든 배전반에는 개폐 장치(차단기, 부하개폐기, 전자접촉기)를 설치하여 필수 부하와 비필수 부하를 분리함으로써 비필수 부하가 발전기 세트 전원으로 공급되지 않도록 해야 합니다.
휴대용 발전기를 가정용 전원 시스템에 배선 및 연결하는 세 가지 방법을 소개합니다.
참고:
산업기술
스마트 와이파이 차단기 - 자동 원격 제어 보호 3G, 4G, 5G 시대에 스마트폰은 음악 플레이어, 카메라, 이메일, 인터넷 연결을 갖추고 있으며 친구와 친척에게 전화도 걸 수 있습니다. 하지만 우리는 회로 차단기와 보호에 대해 논의해야 하는데 왜 전화 통화에 관심을 갖나요? 이 모든 중요한 작업을 스마트폰으로 할 수 있다면, 우리 전기 기술자들도 техник(테크니션)들보다 못하지 않으니 스마트 홈 오토메이션도 환영해야 합니다. 우리가 스마트 와이파이 원격 제어 차단기에 대해 이야기한다는 것을 아셨을 것입니다. 네, 존재합니다.
정전은 일상생활에 큰 지장을 줍니다. 정전 시 일반 조명 작업이 즉시 중단되어 갑작스러운 어둠 속에 놓이게 됩니다. 다행히 비상 조명 회로가 이 문제의 완벽한 해결책입니다. 일반 전원이 조명 기기에 전기를 공급하지 않게 되면 즉시 배터리 구동 조명이 켜집니다. 이 가이드는 간단한 비상 램프 회로 제작의 올바른 길로 안내합니다. 이런 설비만 있으면 완전한 어둠 속에 있을 걱정이 없습니다. 비상 조명이란? 작동 원리는? (건물에서 정전이 예기치 않게 발생할 수 있습니다.) 비상 조명은 건물에서 정전 발생 시 백업 조명
