동기발전기의 병렬운전

전기기사 필기 2015년 1회 46번

Q문제

3상 동기 발전기를 병렬운전 시키는 경우 고려하지 않아도 되는 조건은?

유사 문제 링크

선택지 분석

기전력의 파형이 같을 것

기전력의 파형이 다르면 고조파 무효순환전류가 흘러 권선이 가열되므로 반드시 고려해야 하는 조건입니다.

기전력의 주파수가 같을 것

주파수가 다르면 유효횡류(동기화 전류)가 발생하여 난조의 원인이 되므로 반드시 고려해야 하는 조건입니다.

회전수가 같을 것

동기발전기의 병렬운전 시 기전력의 주파수가 같아야 하지만 회전수는 반드시 같을 필요가 없습니다.

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Step 1: 동기발전기의 주파수 공식 f = (P * N) / 120을 검토합니다. 여기서 f는 주파수, P는 극수, N은 회전수입니다.

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Step 2: 병렬운전의 필수 조건은 주파수(f)가 일치하는 것입니다.

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Step 3: 만약 두 발전기의 극수(P)가 다르다면, 동일한 주파수를 유지하기 위해 각 발전기의 회전수(N)는 서로 달라야 합니다. 따라서 회전수가 같아야 한다는 것은 병렬운전의 필수 조건이 아닙니다.

기전력의 크기가 같을 것

기전력의 크기가 다르면 무효순환전류가 흘러 권선이 가열되므로 반드시 고려해야 하는 조건입니다.

동기발전기 병렬운전 시 반드시 같아야 하는 조건들은 무엇인가요?

기전력의 크기, 위상, 주파수, 파형, 상회전 방향이 모두 일치해야 안전한 병렬운전이 가능합니다.

회전수가 달라도 병렬운전이 가능한 이유는 무엇인가요?

병렬운전의 핵심은 전기적 주파수의 일치입니다. 극수가 다른 발전기들은 서로 다른 회전수에서 동일한 주파수를 출력할 수 있기 때문에 회전수 자체는 조건에 포함되지 않습니다.