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[비상발전기] 비상발전기의 선정과 설치, 유지관리
Date : 2014-05-19
Name : 관리자
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비상발전기의 선정과 설치, 유지관리 - 정전사태때,
 
 
 비상발전기의 대부분이 무용지물
 
 
 

 

 
 
 

한전등 전력 회사로부터 공급 받는 사용 전원이 끊길 경우 조명, 공조, 급,배수, 엘리베이터
 
등으로 말미암은 재해를 방지하기 위해<건축법>. <전기사업법>, <소방법>등 관련 법규에
 
따라 비상발전기와 축전지 등 비상(예비)
 
전원을 설치해야 한다. 일반적으로 소방용 설비 등 비상용은 40초 이내에, 응급실과
 
수술실 등 의료용은 10초이내에 전원을 확립해 공급 해야 한다.
 
관련법규에 따라 비상발전기를 설치했으나, 정작 필요로 할때
 
관리 소홀로 말미암은 고장과 작동 방법에 대한 무지로 무용지물로 변했기 때문이다.
 
여기에서 비상 전원중비상발전기에 대한 사항을 "비상발전기의 선정 및 설치에 관한
 
기술 지침을 바탕으로 살펴본다.
 
 
 
 
참고로 이 지침은 정전에 의한 기계.설비의 갑작스러운 정지로 화재나 폭발 등 재해가
 
발생할 우려가 있는 기계.설비에 비상 전력을 공급하기 위한 비상 전원의 용량 산정,
 
설치 시 유의 사항과 유지 괸리 등에 관한 것임을 밝힌다.
 
 
 

 
 
 
비상전원은 정상적인 상태에서 외부(한전)로 부터 전력을 공급 받아 사용하는
 
상용 전원이 사고나 고장에 의해 전력을 공급하지 못할 때 사용하는 전력 공급원이다.
 
비상 전원 공급 시스템은 비상 전원 절환장치와 부하 단자 사이에 설치하는 전선,
 
단로 장치, 과전류 보호 장치, 절환 스위치 등 비상 전원을 공급하기
 
위한 제어.감시.지원 장치로 이뤄진 설비다. 이러한 비상전원은 비상발전기 설비,
 
축전지설비, 비상 전원용  수전 설비 등으로 구분한다.
 
 
 
 
 
비상발전기 설비

상용전원이 나갔을때 비상전원을 필요로 하는 중요 설비나 시설에 전원을 공급하는 발전 장치이다.
 
원동기의 종류에 따라 디젤엔진형, 가솔린 엔진형, 가스 터빈 엔진형, 스텀터빈 엔진형 등이 있다.
 
비상발전기는 필요한 용량과 시설 투자비 등을 종합적으로 고려해 선택한다.
 
 
비상전원이란 비상발전기와 축전지설비 등을 일컫는다.
 
 


 

 
축전지 설비

축전지, 충전장치, 인버터 장치 등으로 이뤄진다. 상용전원이 나갔을때
 
비상발전기를 가동해 정격 전압을 확보하기 전까지 비상전원으로 사용한다.
 
 
 
 

비상 전원용 수전 설비

상시전원과 별도로 비상전원을 받기 위한 설비다. 비상전원이 필요한 공장등의 위치,
 
전력 회사 변전소 계통, 비상 부하 용량을 감안해 선택한다.
 
그러나 객관적인 전원 공급의 신뢰성을 확보해야 한다.
 

 
 
 
비상 잘전기 시러 기준과 운전 방법
 
 
 
◆ 저압.고압 발전기 시설 기준
 

저압인 경우 발전기에서 부하에 이르는 발전기 가까운 곳의 전로에 개폐.점검하기 쉽게 개폐기,
 
관전류 차단기, 전압계등을 시설한다. 철대. 급속 프레임 등은 '접지 설비 계획 및 유지 관리에
 
관한 지침'에 따라 접지한다.
 
고압인 경우 발전기에서 부하에 이르는 발전기 가까운 곳의 전로에, 개폐기,
 
과전류 차단기, 전압계, 전류계를 다음과 같이 시설한다.
 
◎ 각 극에 개폐기와 과전류 차단기 설치
 
◎전압계는 각 상의 전압을 각각 읽도록 시설
 
◎전류계는 각 상(중아선 제외)의 전류를 읽도록 접지 방법은 저압 발전기와 동일하다.

 
 
◆ 상용 전원의 절환 시설 기준
 

상용 전원 정전 시 비상전원으로 절환하는 경우 배전반에 절환 스위치를 설치해
 
상용전원과 비상전원이 서로 혼촉 되지 않도록 한다.
 
이때 절환 스위치는 비상 전원에서 곡급하는 전력이 상용 전원 계통으로 역 송전되지
 
않도록 시설 한다. ※ 자동 절환 스위치 : 하나 이상의 부하를 한 전원에서 다른 전원으로
 
자동 절환하는 장치, 즉 회로를 한 방향에서 다른 방향으로 절환하는 개폐기
 
 
 
◆ 비상발전기 운전 방법
 

단독 운전은 한대 이상의 비상 잘전기가 각각의 부하에 공급하는 개별 운전 방법이다.
 
병렬 운전은 두 대 이상의 비상 발전기 또는 비상 발전기와 상용 전원 계통을 함께 사용하는
 
방법이며, 전압.주파수.위상 등이 일치하고, 계통적으로 동기 투입이 가능한 설비를 갖춘다.
 
한편, 상용 전원의 일시적인 전압 강화와 상용 전원의 일시적인 전압 강화와 상용 전원 차단 시
 
비상 발전기의 우발적인 기동을 방지 하고자 기동 시간
 
지연 장치(타이머:대부분 1초간 공칭 시간 지연)를 설치한다.
 
 
 
◆ 비상발전기 용량 산정

일반적으로 상용 전원 정전시 중요 부하에 전력을 공급하기 위해 비상 발전기를 설치하며,
 
부하조건에 따라 발전기의 기동 및 전력 공급 능력에 적합 하도록 용량을 선정한다.
 
비상 전원 공급대상 설비구성은 평상시 상용 전원을 공급 받아 운용하며,
 
정전 시 자동 절환 스위치가 비상 잘전기 전원쪽으로 자동 절한돼 발전기의 비상 전원을
 
해당 부하에 공급하는 방식으로 한다. 발전기의 정격 용량 산정은 계산된 용량 이상의
 
표준 정격을 선정하며, 고조파를 발생하는 전력 전자기기 부하가 많으면 발전기
 
제조업체에서 제시한 계산 방식을 참조해 산정한다.
 
 
 
◆ 발전기 용량 산정 계산 조건

- 모든 엔진은 특별한 언급이 없는 한 직입 기동으로 계산한다.
 
- 비상 전력 계통에 연결한 엔진은 동시 기동을 배제한다.
 
- 모든엔진의 특성 즉, 역률.효율.기동 전류 등은 제작자에서 제공한 일반적인 자료를 적용한다.
 
 

비상발전기 용량 산정 계산 예시에서 부하 운전 조건은 ◎비상발전기로부터 전원을 공급 받는 대상
 
부하 중 펌프 2를 제외한 모든 부하(상용부하 + 수시부하)가 정상 운전중이며, 이때 펌프 2를
 
추가로 기동하고 ◎발전기 공급 전압은 3상 4선식 380/220V 정격이다.
 
비상발전기의 용량은 다음 3가지 방법에 의한 계산 중 가장 큰 용량으로 결정한다.
 
 
 
 


 

 
여기에서
 
 

 

 
여기에서
 
 

 
 
이러한 게산을 통해 PG1 = 1054.9KVA, PG2 = 977.5KVA 라는 값을 구했다. 비상 발전기 용량은
3가지 방법으로 구한 값중에서 가장 큰 PG1 으로 다음과 같이 산정한다.
 
 
 

 
따라서 발전기 용량은 3상 4선식 380/220V, 역률 0.8인 상용 출력 900KW로 선정한다.
 
 
 
 
 
 
 
 
◈ 비상 설비로의 전원 공급 설비
 
 


 
정전으로 말미암은 화재·폭발 등 사고를 방지하고자 비상 절비 등에 전원을 안전하게
 
공급하는 전원 공급 설비를 설치할 때 적용하는 '비상 설비 등에 대한 전원 공급 설비
 
설치에 관한 기술지침중 일부다. 여기에서 비상 설비란, 화재·폭발 등 사고 예방 및
 
사고시 인명을 보호하기 위한 조명, 소화 펌프, 소방대 리프트, 화재 경보 시스템,
 
배연 시스템 등을 일컫는다.
 
안전 공급이란, 사고시 비상 설비에 전원을 안전하게 공급하는 것이다.
 
 
 
 
◈ 안전 공급 전원 설비
 

비상설비에 전원을 안전하게 공급하는 전원 설비는 다음 조건을 충족해야한다.
 
-축전지 설비는 비상 설비에 대해 정격 전압의 87.5%까지 1.5시간 이상 유지할 수
 
있는 용량으로 하며, 자동 충전기를 부착한다.
 
-발전 설비는 자동으로 시동되고, 부하가 10초 이내 절체되며, 2시간 이상 발전하는
 
용량으로 한다. 가동용 축전지의 경우 상용 전원을 사용한 플로팅 충전 방식도 갖춘다.
 
-자동 절체기 용량은 절체기에 연결된 비상 설비의 부하 용량을 충분히 감담해야 한다.
 
-상용 전원과 안전 공급을 위한 비상 전원이 동시에 공급 되지 않도록 인터록 장치를 설치한다.
 
-안전 공급을 위한 전원 설비는 본 건물에서 떨어진 불연재 건물에 설치하거나 두 시간
 
이상 내화 성능을 갖춘 격벽으로 구분한 곤간에 설치 한다.
 
이러한 전원 설비는 1선 지락에 의해 자동 차단되지 않아야 하고, IT 계통의 경우 1선
 
지락은 표시등과 경고음으로 나타내는 상시 절연 감시 장치를 갖춰야 하며,
 
정기 검사·시험·보수가 쉬워야 한다. 상시 감시 할 수 있는 장소에 비상시 전원 공급
 
상태에 관한 신호가 울리도록 한다. 또한, 설치 장소는 외부 배기가스, 연기, 증기, 등이
 
침입하지 않도록 환기 시설을 충분히 갖춘다.
 
 
 
 
◈안전 공급 선로
 

다른 선로와 독립적으로 설치해 어떤 계통의 전기고장에도 간섭을 받지 않어야 하며,
 
내화 재료나 별도의 경로 또는 외함으로 분리·설치하고, 다른 계통의 개보수시 영향을
 
받지 않아야 한다. 또한, 안전 공급 선로는 내화성이 아닌 경우 화재 위험과 폭발위험이
 
있는 장소를 통과하지 않아야 하며, 두 선로에 의해 비상 설비에 안전 공급할때 두
 
선로가 동시에 고장날 위험을 최소화 하도록 별도 전원에 선로를 연결하는 등
 
충분한 조치를 취한다.
 
 
 
 
◈ 안전 공급 전원의 운전

 
-병렬 운전이 가능한 경우
 
역 송전을 방지하기 위한 안전 조치를 위해야 한다. 병렬 운전중인 전원의 중성점간에
 
순환 전류, 특히 제 3고조파를 제한하는 조치를 취해야 한다.
 

-병렬 운전이 불가능 한 경우
 
안전 공급 전원을 연결한 두 계통간 병렬 운전을 방지하기 위해 기계적인 인터럭을 실시하는
 
등 예방 조치를 강구해야 한다. 안전 공급 전원과 타 계통 전원을 연결한 경우 전원마다
 
확실하게 단락 보호 기능을 부여하고, 고장 시 감전 보호가 가능해야 한다.
 
 
 
 
 
 

 
 
 

비상 발전기 설치 시 주의 사항
 
비상발전기는 내화도가 두 시간 이상으로 방화 구획한 전용실이나 눈비가 들이치지 않는
 
적절한 곳에 설치해야 한다. 전용실이나 분리 건물등 비상 발전기 실은 소화 활동으로
 
말미암은 침수와 홍수, 하수구 역류 그리고 이와 유사한 재난으로부터 손상 가능성을
 
최소화한 곳에 위치해야 하고, 축전지에 의한 비상 조명을 확보해야 하며, 실내조도는
 
100룩스 이상이어야 한다. 또한, 비상발전기 실에 운전 절차와 비상전원 공급 계통도등을
 
비치하고, 창고 등 타 용도로 사용하면 안 된다.
 
설계시 적용 가능한 소음 제어 장치를 고려하고, 회전 장치와 미끄럼 방지 기초 사이 또는
 
미끄럼 방지 기초와 기초 사잉[ 진동 방지 방치를 설치하며, 환기 조치를 취해 비상
 
발전기에서 내뿜는 열로 말미암은 온도 상승을 방지 한다. 또한 비상 발전기에 연소용
 
공기를 충분히 공급하며, 비상발전기용 냉각 설비 용량은 전부하 정격 시
 
엔진 냉각에 충분해야 한다.
 
연료탱크 용량은 비상 발전기의 가동 시간, 상용 전원의 정전 지속 시간, 제작상 권장 유지
 
보수 시간을 고려해 산정 한다. 일반적으로 4~8 시간 운전하는 용량으로 선정하는 것이 좋다
 
배기 설비는 배기가스 연무가 사람이 있는 방이나 건물 안으로 침입하는 것을 방지하는
 
기밀 구조여야 한다. 특히 창문이나 환기구 입구 또는 엔진 공기 흡입 설비를 통해 건물이나
 
구조물에 독성 연무가 환류되지 않도록 한다.
 
 
 

비상발전기의 유지 관리
 

비상발전기의 유지 관리 및 운전 시험은 제조자의 지침서와 비상발전기의 유지 관리 계획 등을
 
참고해 적절한 기준 주기를 정해 실시한다.
 
비상발전기의 검사, 시운전, 작동, 보수 등의 계획은 문서화해 해당 구내에 비치하며, 여기에
 
유지 관리 보고서 작성 날짜, 담당직원 신분, 교체부품을 포함한 모든 부적합한 상태와 시정
 
조치에 관한 기록 등을 포함한다. 특히 비상발전기는 주 1회 무부하 상태에서 30분 이상
 
운전을 실시한다.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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