자가발전설비
1. 개요
상용전원이 정전된 경우에 자동적으로 전압의 확립 및 투입이 정해지며, 40초이내에 소방설비 등에 전력을 공급할 수 있는 것으로 일정량이상의 용량을 갖는 것
⑴ 구동방식 : 디젤기관 구동, 가솔린기관 구동, 가스터빈 구동
Diesel기관에 의해 구동되는 3상 교류발전기를 많이 사용하고 있으나 가스터빈 기관의 사용도 증대되고 있다.
⑵ 자가발전 설비의 구성 : 디젤엔진, 교류발전기, 배전반, 엔진기동설비, 부속장치 설비, 기타설비 등
2. 비상전원 장점과 문제점 검토
⑴ 장점
① 자동운전이 용이하다.
② 동작이 확실하고 신뢰성이 높다.
③ 시동이 빠르다.
④ 효율이 좋다.
⑤ 취급 및 보수가 용이하다.
⑵ 문제점
① 설비비와 부대공사비 비용 증가
② 전문기술자 외에는 운전과 관리가 어려우므로 전문기술자의 확보
③ 운전시 공해의 원인이 되며 공해방지시설 설치시 더욱 많은 경비가 소요
④ 근래에는 소방법이 강화되어 소규모 건축물에도 자동소화설비를 의무적으로 시설해야 하는 경우가 많은데, 이 경우에도 의무적으로 자가발전설비를 설 치하려면 이에 대한 설치비 확보와 경제성이 고려되어야 한다.
3. 발전기의 분류
⑴ 기능에 의한 분류
① 상용발전기 : 상시전원을 외부로부터 공급받지 않고 자체적으로 발전하여 사용 하는 발전기
② 비상용발전기 : 상용전원의 정전시 또는 비상시 중요시설에 전원을 공급하는 발전기
⑵ 구동방식에 의한 분류
① 디젤기관 구동 ② 가솔린기관 구동 ③ 가스터빈 구동
⑶ 시동방식에 의한 분류
① 전기식 : 대부분 적용 ② 공기식 : 특별한 용도(방폭구역)에 적용
⑷ 냉각방식에 의한 분류
① 수냉식 : 대용량 ② 공랭식 : 소용량
⑸ 회전수에 의한 분류
① 고속형 ② 저속형
4. 자가 발전설비의 구성
⑴ 디젤기관 : 기관본체, 조속기, 계측장치, 시동 및 정지장치 등
⑵ 교류발전기 : 발전기, 여자장치 등
⑶ 배전반 : 발전기반, 자동제어반, 여자장치반 등
⑷ 엔진기동장치 : 공기식, 전기식
⑷ 부속장치 : 연료관계, 윤활유관계, 냉각수관계, 배기관계
⑸ 기타장치
5. 발전기용량 산정
발전기출력은 부하의 종류와 용량을 산정하고 장래계획을 고려하여 여유를 두고 결정한다. 일반적으로 다음과 같은 방식에 의해 산출한 값 중 최대용량의 것으로 한다.
⑴ 단순한 부하
단순한 부하인 경우는 다음 식과 같이 발전기에 걸리는 부하의 총 합계에 부하율 또는 수용률을 곱한 값 이상으로 한다.
발전기용량 : [㎸A] > 부하입력의 합계 × 수용률
※ 수용률은 일반적으로 동력의 최대 입력이고,
최초의 1대에 대해서는 100%로 적용하고, 기타 동력의 입력은 80%로 적용 하며, 전등은 발전기회로에 접속되는 전 부하에 대해서 100%를 적용한다.
⑵ 기동용량이 큰 부하
① 발전기용량 : [㎸A] >
여기서, : 발전기용량, : 부하투입시 허용전압 강하
: 발전기의 과도리액턴스(20-30%), : 기동용량
※ 기동용량([㎸A])은 2대 이상의 전동기가 동시에 기동할 때에는 2대의 기동 용량[㎸A]을 합한 값과 1대의 기동용량[㎸A]을 비교하여 큰 값을 선택한다.
[㎸A] = × 정격전압 × 기동전류 × 1/1000
② 발전기용 차단기의 용량
> × 1.25(여유율)
여기서, : 발전기용 차단기의 용량[㎸A]
⑶ 단순 부하와 기동용량이 큰 부하가 혼합된 경우
일반적으로 전등부하가 먼저 발전기에 걸리고, 그 다음에는 전동기 부하가 걸 리게 되므로 ⑴과 ⑵의 경우에 의해서 계산한 출력의 합을 발전기의 출력으로 한다.