기사실기 (2), (3)번 공식의 의미

안녕하세요 김영두님

우선 두 식 모두 이해하고 암기하시길 바랍니다.
(해당 내용은 실기 정규반 p291.에서 다루는 내용들입니다.)

p491. 10번)

(2)
해당 식은 부하 중 가장 큰 유도전동기의 기동용량으로부터 발전설비용량을 결정하는 방법입니다.
여기에서 각 식의 변수가 의미하는 바는
ΔE : 허용전압강하
Xd : 발전기 과도 리액턴스
Q : 기동용량

기동용량이 가장 큰것은 기동용량이 142.2kVA인 스프링쿨러이며,
이를 기준으로 전동기 기동에 필요한 용량을 선정한 것입니다.

(3)
순시 최대 부하에 의한 발전설비용량을 결정하는 방법입니다.

기운전중인 부하 합계란
어떤 부하가 기동을 시작할 때, 이미 운전상태인 부하의 합계를 의미합니다.

기동돌입부하란.
예를들어 380V 정격전압에 대하여 정격전류가 10A가 흐르는 전동기가 있다고 하면,
평상시 발전기는 이 정격용량에 대하여만 전력을 공급하면 됩니다.
하지만 전동기의 기동시에는 기동전류로 인해 이보다 몇배 큰 전류가 흐르기 때문에
순간적으로 전동기 기동시 발전기가 공급해주어야 하는 용량은
평상시 공급해주어야 하는 정격의 용량보다 커집니다.

따라서, 발전기 용량 산정시 이러한 요건들을 충족시켜야 하며
(3)은 부하가 순간 최대로 걸리게 되는 용량(=기동시 최대 용량)을 계산하여 발전기 용량을 산정하는 것입니다.

기동순서대로 계산을 해보면

1) 조명의 기동:
가장 처음 기동되므로 그 이전에 운전중인 부하는 없으므로 기 운전중인 부하의 합계 = ΣWo = 0
표의 기동특성을 보면 역률과 용량 모두 "-" 으로 값이 없으므로 0.
즉, ΣWo + (Q * cosθ ) = 0 + (0*0) = 0 → 즉, 조명이 운전중일 때에는 순시최대부하에 의한 용량과 관계 없음

2) 스프링쿨러의 기동
조명이 먼저 운전되고 있는 상태이므로 기운전중인 부하의 합계 = ΣWo = 10
표의 기동특성을 보면 Q = 142.2, cosθ = 0.4
P = ΣWo + (Q * cosθ(Q) ) / (K * cosθ(g)) = (10 + 142.2*0.4) / (1.2 * 0.8) = 69.67kVA

3) 펌프의 기동(소화전펌프와 양수펌프)
조명과 스프링쿨러가 먼저 운전되고 있는 상태이므로 기운전중인 부하의 합계 = ΣWo = 10 + 61.1
표의 기동특성을 보면 Q = (42 + 63 ), cosθ = 0.4
P = ΣWo + (Q * cosθ(Q) ) / (K * cosθ(g)) = ((10+61.1)+(42+63)*0.4) / (1.2 * 0.8) = 117.81kVA

계산한 것을 보면 펌프를 기동할 때의 "순시최대부하에 의한 용량" 값이 가장 크다는 것을 알 수 있습니다.
즉, 조명과 스프링쿨러를 운전중인 상태에서 펌프를 기동시킬 때(기동순서 2에서 3으로 이행할 때)
순시 최대 부하용량이 큽니다.

예비발전기용량은 "순시최대부하용량"이 가장 큰 계산값에 의하여 선정되어야
문제없이 모든 부하를 기동 및 운전시킬 수 있으므로 117.81kVA 를 선정한 것입니다.

자세한 설명에 감사 합니다. 공식의 의미를 잘 알겠습니다.