화력발전
전기기사 필기 2019년 2회 28번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 발·변전 일반 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
터빈(turbine)의 임계속도란?
선택지 분석
1
비상조속기를 동작시키는 회전수
오답 함정 분석
비상조속기는 정격 회전수의 약 110% 부근에서 동작하여 증기를 차단하는 안전 장치이며, 임계속도와는 무관합니다.
회전자의 고유 진동수와 일치하는 위험 회전수
정답 상세 해설
임계속도는 회전자의 고유 진동수와 회전 속도가 일치하여 공진 현상이 발생하는 위험한 회전수입니다.
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Step 1: 회전체의 물리적 특성 파악. 모든 회전체는 질량과 강성에 의해 결정되는 고유 진동수를 가집니다.
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Step 2: 공진 현상의 발생. 터빈의 회전 속도가 고유 진동수와 일치하게 되면 진동의 진폭이 급격히 증가하는 공진이 발생합니다.
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Step 3: 위험성 및 운전 대책. 이 구간에서는 심한 진동으로 인해 축이나 베어링이 파손될 위험이 크므로, 운전 시 이 구간을 신속히 통과해야 합니다.
3
부하를 급히 차단하였을 때의 순간 최대 회전수
오답 함정 분석
부하 차단 시 발생하는 순간적인 속도 상승은 속도 변동률과 관련된 개념이며, 기계적 공진과는 성격이 다릅니다.
4
부하 차단 후 자동적으로 정정된 회전수
오답 함정 분석
부하 차단 후 조속기에 의해 안정화된 속도는 무부하 정격 속도를 의미하며, 이는 임계속도가 아닙니다.
자주 묻는 질문
Q.
임계속도에서 진동이 심해지는 이유는 무엇인가요?
회전자의 회전 주파수가 축의 고유 진동수와 일치하면서 공진이 발생하여 진폭이 극대화되기 때문입니다.
Q.
터빈 운전 중에 임계속도 구간을 어떻게 처리해야 하나요?
임계속도 부근에서 정체하지 않고 신속하게 가속하여 해당 구간을 빠르게 통과함으로써 기계적 손상을 방지해야 합니다.