동기발전기의 병렬운전

전기기사 필기 2014년 2회 47번

Q문제

병렬운전 중의

A, B

두 동기 발전기 중에서

A

발전기의 여자를

B

발전기보다 강하게 하였을 경우

B

발전기는?

유사 문제 링크

선택지 분석

90

도 앞선 전류가 흐른다.

발전기 A의 여자를 강화하면 A의 유도기전력이 B보다 커지게 되어 두 발전기 사이에 기전력의 차가 발생합니다.

•

Step 1: 기전력의 차(

E_{A} - E_{B}

)에 의해 두 발전기 사이에는 무효 순환 전류(무효 횡류)

I_{c} = \frac{E _{A} - E _{B}}{Z _{s A} + Z _{s B}}

가 흐르게 됩니다.

•

Step 2: 동기 발전기의 임피던스는 대부분 유도성 리액턴스이므로, 이 순환 전류는 기전력이 높은 발전기 A에서는 위상이 90도 뒤진 지상 전류가 됩니다.

•

Step 3: 반대로 상대적으로 기전력이 낮은 발전기 B의 입장에서는 이 순환 전류가 자신의 기전력보다 위상이 90도 앞선 진상 전류로 작용하게 됩니다.

90

도 뒤진 전류가 흐른다.

90도 뒤진 전류(지상 전류)는 여자전류를 강화하여 기전력이 더 높아진 발전기 A에서 흐르는 전류의 특성입니다.

동기화 전류가 흐른다.

동기화 전류(유효 횡류)는 두 발전기 사이에 위상차가 발생했을 때 이를 보정하기 위해 흐르는 전류를 의미합니다.

부하 전류가 증가한다.

부하 전류의 유효 성분은 원동기의 출력을 조절하여 변화시키며, 여자전류의 변화는 주로 무효전력 분담과 역률에 영향을 미칩니다.

여자전류를 변화시키면 발전기 전압에 어떤 변화가 생기나요?

여자전류를 증가시키면 유도기전력이 상승하며, 병렬운전 중에는 발전기 간의 전압 차로 인해 무효 순환 전류가 발생하여 각 발전기의 역률이 변하게 됩니다.

무효 순환 전류가 흐르면 어떤 작용이 일어나나요?

기전력이 높은 발전기에는 감자 작용이, 기전력이 낮은 발전기에는 증자 작용이 일어나 두 발전기의 단자 전압이 다시 평형을 이루도록 돕습니다.