동기발전기의 병렬운전
전기기사 필기 2019년 2회 46번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 동기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
동기발전기의 병렬 운전 중 위상차가 생기면 어떤 현상이 발생하는가?
선택지 분석
1
무효 횡류가 흐른다.
오답 함정 분석
무효 횡류(무효 순환전류)는 두 발전기의 기전력 크기가 다를 때 발생하는 현상입니다.
2
무효 전력이 생긴다.
오답 함정 분석
무효 전력의 변화는 기전력의 크기 차이에 의한 무효 횡류와 관련이 있습니다.
유효 횡류가 흐른다.
정답 상세 해설
동기발전기의 병렬 운전 중 위상차가 발생하면 두 발전기 사이에 유효 횡류(동기화 전류)가 흐르며 위상을 일치시키려 합니다.
•
Step 1: 병렬 운전 중인 두 발전기 사이에 위상차 δ가 발생하면, 두 기전력의 벡터 합이 0이 되지 않아 전압차(동기화 전압)가 형성됩니다.
•
Step 2: 이 전압차에 의해 두 발전기 사이를 순환하는 유효 횡류(Is)가 흐르게 되며, 이를 동기화 전류라고 합니다.
•
Step 3: 유효 횡류는 위상이 앞선 발전기에서 뒤진 발전기로 유효 전력을 전달하여, 앞선 쪽은 속도를 늦추고 뒤진 쪽은 속도를 높여 다시 위상을 맞추는 동기화력을 발생시킵니다.
4
출력이 요동하고 권선이 가열된다.
오답 함정 분석
주파수가 다르거나 난조가 발생했을 때 나타나는 현상으로, 위상차 발생 시의 직접적인 일차적 현상은 유효 횡류의 발생입니다.
자주 묻는 질문
Q.
유효 횡류와 무효 횡류의 차이점은 무엇인가요?
유효 횡류는 기전력의 위상이 다를 때 발생하여 위상을 맞추는 역할을 하며, 무효 횡류는 기전력의 크기가 다를 때 발생하여 전압을 조절하는 역할을 합니다.
Q.
동기화 전류가 흐르면 발전기에 무리가 가지 않나요?
동기화 전류는 두 발전기의 위상을 일치시키기 위한 자정 작용이지만, 위상차가 너무 크면 과도한 전류가 흘러 권선 가열이나 기계적 충격을 줄 수 있습니다.