동기발전기의 특성

전기기사 필기 2009년 2회 49번

Q문제

49. 동기 발전기에서 자기 여자 방지법이 되지 않는 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

전기자 반작용이 적고 단락비가 큰 발전기를 사용한다.

단락비가 큰 발전기는 동기 임피던스가 작아 자기 여자 현상을 억제하는 데 효과적인 대책입니다.

발전기를 여러 대 병렬로 사용한다.

발전기를 병렬로 운전하면 계통 전체의 동기 임피던스가 감소하여 자기 여자 현상을 방지할 수 있습니다.

송전선 말단에 리액터나 변압기를 사용한다.

선로의 정전 용량에 의한 진상 전류를 상쇄하기 위해 지상 전류를 소비하는 리액터를 설치하는 것은 올바른 방지법입니다.

송전선 말단에 동기조상기를 접속하고 계자 권선에 과여자한다.

동기조상기를 과여자하면 콘덴서로 작용하여 자기 여자 현상을 더욱 심화시키므로 방지법이 될 수 없습니다.

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Step 1: 자기 여자 현상의 원인을 분석합니다. 장거리 송전선로의 정전 용량(C)에 의한 충전 전류가 발전기에 진상 전류를 흐르게 하여 전압이 이상 상승하는 현상입니다.

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Step 2: 동기조상기의 운전 상태를 검토합니다. 동기조상기를 과여자(Over-excitation)하면 진상 전류를 공급하는 콘덴서 역할을 하게 되어 선로의 정전 용량 성분을 가중시킵니다.

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Step 3: 결론을 도출합니다. 자기 여자를 방지하기 위해서는 동기조상기를 부족 여자(Under-excitation) 상태로 운전하여 리액터로서 지상 전류를 흡수하게 해야 합니다. 따라서 과여자는 잘못된 방법입니다.

자기 여자 현상이 발생하면 어떤 문제가 생기나요?

발전기의 단자 전압이 정격 전압보다 훨씬 높게 상승하여 기기의 절연을 파괴하거나 손상을 줄 수 있습니다.

단락비가 큰 발전기를 사용하는 이유는 무엇인가요?

단락비가 크면 동기 임피던스가 작아지며, 이는 전압 변동률을 줄이고 자기 여자 현상에 대한 내성을 높여 계통의 안정도를 향상시키기 때문입니다.