2016년06월25일 15번
[과목 구분 없음] 두 대의 3상 동기발전기의 병렬운전에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?
- ① 원동기의 속도는 부하전류의 변화와 관계없이 일정한 속도를 유지해야 한다.
- ② 병렬운전 중 어느 한 발전기의 속도가 빨라지면 동기화력이 발생한다.
- ③ 병렬운전 중 어느 한 발전기의 여자를 세게 하면 두 발전기 사이에 무효순환전류가 흐른다.
- ④ 병렬운전 중 어느 한 발전기의 여자를 세게 하면 그 발전기에서 감자작용이 일어난다.
(정답률: 알수없음)
문제 해설
원동기의 속도는 부하전류의 변화와 관계없이 일정한 속도를 유지해야 하는 이유는, 3상 동기발전기는 회전자에 전류를 인가하여 자기장을 발생시키고, 이 자기장과 스테이터의 자기장이 상호작용하여 회전력을 발생시키기 때문입니다. 이 회전력은 회전자의 속도에 비례하므로, 원동기의 속도가 일정하지 않으면 회전력도 일정하지 않아지고, 이로 인해 발전기의 출력도 일정하지 않아집니다.
병렬운전 중 어느 한 발전기의 속도가 빨라지면 동기화력이 발생하는 이유는, 두 발전기의 회전자는 서로 동기화되어 회전하고 있기 때문입니다. 따라서 한 발전기의 속도가 빨라지면, 그 발전기의 회전자 자기장과 스테이터 자기장이 서로 상호작용하여 다른 발전기의 회전자에 동기화력을 발생시키게 됩니다.
병렬운전 중 어느 한 발전기의 여자를 세게 하면 두 발전기 사이에 무효순환전류가 흐르는 이유는, 여자는 발전기의 출력전압을 조절하는 장치로서, 두 발전기의 출력전압 차이를 조절하여 전류의 분배를 조절합니다. 따라서 한 발전기의 여자를 세게 하면, 그 발전기의 출력전압이 상승하여 다른 발전기와의 출력전압 차이가 커지게 되고, 이로 인해 무효순환전류가 발생합니다.
병렬운전 중 어느 한 발전기의 여자를 세게 하면 그 발전기에서 감자작용이 일어난다는 설명은 틀린 설명입니다. 감자작용은 발전기의 회전자와 스테이터 사이의 자기장이 서로 상쇄되어 발생하는 현상으로, 발전기의 출력전압이 감소하고, 회전자의 속도가 감소합니다. 따라서 여자를 세게 하면 발전기의 출력전압이 상승하여 감자작용이 일어나는 것이 아니라, 오히려 감소할 가능성이 있습니다.