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대용량 유도전동기 기동 개선에 관한 연구
A Study on Improving High-Power Induction Motor Starting 원문보기

한국정보전자통신기술학회논문지 = Journal of Korea institute of information, electronics, and communication technology, v.9 no.2, 2016년, pp.178 - 184  

손석금 (Department of Electrical, Osan University)

초록
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본 논문에서는 전력에너지를 사용하는 산업체의 전동기용량이 점차 증가하고 있다. 전동기는 기동시 기동전류로 전압강하가 발생한다. 이 기동전류가 전력계통에서 대형 전동기 기동 시 전압강하로 기동이 어려워 인접한 전력계통에 나쁜 영향을 미치게 된다. 또한 전동기는 부하의 크기에 따라 토크를 내는 것으로 토크의 크기에 따라 속도가 변하고 속도는 전동기 기동에 중요하다. 일반적으로 변압기나 비상발전기로부터 전동기까지의 거리가 짧으며 전동기용량이 작아 기동에 대한 어려움이 없으나 산업설비 등에 많이 이용되는 대용량 전동기의 기동특성에 대한 이론과 실제의 운전특성을 측정 분석하였다. 따라서 이번 연구는 전동기 기동 시 속도와 토크에 관계와 대용량 전동기 기동을 위한 분석과 전동기 기동 해석에 대해 연구하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The motor power of the industry to use the electric energy is gradually increased. The electric motor generates a voltage drop in the starting current during startup. The starting current is started it is difficult to have an adverse effect on neighboring power systems with large motor starting when...

주제어

#Induction motor   #High-Power Induction Motor   #Motor Starting   #Torque and speed   #Starting Current  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 따라서 대형전동기는 계획단계에서부터 기동 상태를 해석하여 대책을 수립하여야 한다. IEEE 399-1997 table 9-1에서 기술된 전동기 기동 검토 및 필요성, 문제점과 현상 등을 기준[4,5]으로 전동기 기동해석과 전동기의 기동에서부터 정상운전 까지의 전압강하, 토크, 기동전류, 속도, 효율 및 슬립 등에 대한 동적인 변화 상태를 계산하고 변압기의 탭조정, 케이블 사이즈 조정 역률개선을 분석하여 최적 운영방안에 활용하고자 한다.
  • 일반적으로 변압기나 비상발전기로부터 전동기까지의 거리가 길지 않고, 전동기 용량이 작아 기동에 대한 어려움이 없으나 상수도 취수장이나 산업설비 등에 많이 이용되는 대용량 전동기의 기동 특성에 대한 이론과 실제의 운전특성을 측정 분석하였다.
  • 케이블(CBL-0010)은 정격전압 380[V], F-CV 1C*3으로 185㎡ 병렬도체수 2, 길이 175[m] 케이블을 병렬도체수 3으로 조정을 하여 시뮬레이션 한 결과로서 아래의 [그림 7] 개선 후 전동기 부하 토크 특성곡선과 [그림 8] 개선 후 전동기 속도 모선 전압 특성으로 나타내었고 [표 4]에 결과를 정리 하였다.

대상 데이터

  • 8로 △-Y결선이다. 케이블(CBL-0010)은 정격전압 380[V], F-CV 1C*3으로 185㎡ 병렬도체수 2, 길이 175[m] 케이블을 사용하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전동기는 무엇으로 인하여 전압강하가 발생하는가? 전력에너지를 사용하는 산업체에는 많은 전동기들이 사용되고 있으며 오늘날 에너지 이용의 경제성 등으로 인하여 전동기들은 그 용량이 점차 증대되고 있는 추세이다. 전동기는 기동 시 기동 전류로 인하여 전압강하가 발생한다. 전력계통에서 대형 전동기 기동 시 전압강하로 기동에 어려움은 물론 인접한 전력계통에 나쁜 영향을 미치게 된다.
전동기는 무엇에 따라 토크를 내는가? 이 기동전류가 전력계통에서 대형 전동기 기동 시 전압강하로 기동이 어려워 인접한 전력계통에 나쁜 영향을 미치게 된다. 또한 전동기는 부하의 크기에 따라 토크를 내는 것으로 토크의 크기에 따라 속도가 변하고 속도는 전동기 기동에 중요하다. 일반적으로 변압기나 비상발전기로부터 전동기까지의 거리가 짧으며 전동기용량이 작아 기동에 대한 어려움이 없으나 산업설비 등에 많이 이용되는 대용량 전동기의 기동특성에 대한 이론과 실제의 운전특성을 측정 분석하였다.
가속 토크가 적어 기동을 실패한 이유는 무엇인가? [그림 6] 전동기 속도 모선 전압 특성 곡선과[표 3] 시뮬레이션 결과 전동기 운전시 모선에서의 전압강하가 13.07[%]로 인하여 저주파전류가 958.03[A]로 전부하전류 832.8[A]의 1.15배가 되어 전동기가 과열되는 원인이 된다. 또한 전동기 전원공급 케이블의 전압강하가 6.3[%]로 상당히 높게 나타나는 것으로 분석이 전동기 기동에 실패의 원인이 되었다.
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참고문헌 (10)

  1. K-water "Large motor starting characteristic analysis report", 2012 

  2. "IEEE Recommended Practice for Industrial and Commercial Power System Analysis" 9.2.2, The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc, IEEE Std 399-1997 

  3. IEEE recommended practice for electric power distribution for industrial plants, ANSI/IEEE Std. 141,1986 

  4. Lee Eun-Chun, Kim Jae-Cheol, "Analysis on Induction Motor Starting Characteristics", KIEEME Vol. 26, No. 5, 2013 

  5. Yi Jo Son, "Power System Analysis and Optimization Technology", Munundang, 2014 

  6. Seung-Jae Lee 외6, " Study on Emergency Generator Capacity Selection(PG3) in the Chemical Plant" KIEE Vol.29, No.12, 2015 

  7. Yi Jo Son, "IEC 60606 Short Circuit Study", SAEHONG EGINEERING & CONSULTANT CO., LTD. 2013 

  8. Yi Jo Son, "power Tools for Windows, Fault Current Calculation and Coordination", SAEHONG EGINEERING & CONSULTANT CO., LTD. 2008 

  9. Power Tools Manual, SKM, 2006 

  10. Yi Jo Son, "IEC 60606 Short Circuit Study", SAEHONG EGINEERING & CONSULTANT CO. LTD. 2013 

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