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유도발전기 역률 보상 콘덴서와 직렬 리액터의 동작 분석
Operating Analysis of Power Factor Compensation Condenser and Series Reactor in the Induction Generator 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.66 no.3, 2017년, pp.593 - 598  

김종겸 (Dept. of Electrical Engineering, Gangneung-wonju National University) ,  박영진 (Dept. of Electrical Engineering, Gangneung-wonju National University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Induction generator is always required reactive power in order to generate a rotating magnetic field as an inductive load. The reactive power must be continuously supplied to the induction generator as well as load of distribution system from the power supply side. So the power factor of the power s...

주제어

#Condenser   #Induction generator   #Power factor   #Reactive power   #Reactor  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그래서 본 연구에서는 3상 농형유도발전기의 역률개선을 위해 설치한 콘덴서의 스위칭 동작시 발생하는 높은 전류를 저감하기 위해 설치한 리액터의 적용 유무에 따른 발전기와 전원측의 전력 및 역률의 변화를 분석하였다.
  • 본 논문에서는 농형 유도발전기에서 낮은 역률을 보상하기 위해 설치하는 콘덴서에서 발생하는 과도전류를 저감하기 위해 콘덴서에 직렬로 리액터의 추가에 따라 발전기와 전원측에서의 전력과 역률의 전후 변화를 분석하였다.

가설 설정

  • 은 콘덴서와 결합되는 리액터의 임피던스이고, V는 단자전압이다. 리액터와 결합되는 콘덴서의 전압은 실제 정격전압과 약간 다를 수 있다.
  • 696로 약간 증가한 것을 알 수 있다. 발전기측에 역률 보상 콘덴서를 설치한 것에도 불구하고 전원측에서의 역률에 차이가 별로 나지 않는 이유는 계통에 연결된 부하용량에 비해 유도발전기의 무효전력이 상대적으로 높기 때문이다. 전원측의 역률을 높이기 위해 콘덴서 용량을 높일 경우 자기여자 현상을 일으킬 수 있기 때문에 주의가 요구된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수력에너지의 장단점은? 청정에너지에 대한 관심 증가는 수력에너지의 개발 보급과 밀접하게 관련이 있다. 수력에너지는 설치시 다른 에너지에 비해 다소 비용이 높지만, CO2 배출량이 매우 낮고, 설치 후 운전비용이 매우 낮으며, 사용연한이 상대적으로 매우 길어 경제적인 에너지 발생설비로 평가되고 있다[1].
콘덴서에 직렬로 리액터를 설치하면 이점은? 역률 보상을 위한 콘덴서의 스위칭시 발생하는 과도전류를 줄이기 위해 콘덴서에 직렬로 리액터를 설치하는 경우에는 과도전류가 감소하는 효과를 얻을 수 있었으며 또한 단자전압의 변동에 의한 무효전력의 증가로 전원측의 역률이 약간 상승함도 알 수 있었다.
발전기측과 전원 측에 약간의 역률 변화가 생기는 이유는? 이때 콘덴서 투입 동작은 순간적이지만, 콘덴서에 연결된 리액터는 발전기 운전동안 지속적인 동작상태가 된다. 콘덴서에 리액터가 연결된 경우 전압 변동이 발생하게 되어 설치한 콘덴서의 무효전력도 변하게 된다[8,9]. 따라서 발전기측과 전원 측에 약간의 역률 변화가 발생할 수 있다.
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참고문헌 (10)

  1. 2012 New & Renewable Energy, MOKE & KEMCO 

  2. Jong-Gyeum Kim, Young-Kuk Kim,"A Comparison of the Operating Characteristics of the Synchronous Generator and Induction Generator Applied to the Hydropower Power Plant", KIEE, Vol. 63P, No. 2, pp. 55-60, 2014. 06. 

  3. M. Godoy Simoes & Felix A. Farret, "Renewable Energy Systems-Design and Analysis with Induction Generators", CRC Press, 2004. 

  4. Theodore Wildi, Electrical Machines, Drives and Power Systems, Prentice Hall, 2002. 

  5. Jong-Gyeum Kim, "Analysis for the Inrush Current and Voltage Drop of Induction Generator by the Reactor Tap Change", KIEE, Vol. 64, No. 8, pp. 1202-1206, 2015.08. 

  6. Jong-Gyeum Kim, "A study on the Variation of Power Factor by Connection of the Induction Generator to the Distribution Line", KIEE, Vol. 64P, No. 3, pp. 159-163, 2015. 09. 

  7. Samhwa Condenser Technical Report, 2006.11. 

  8. Ramasamy Natarajan, "Power System Capacitor", Taylor & Francis, 2005. 

  9. IEEE Std 141-1993, "Power factor and related considerations". 

  10. H.W. Dommel, "Electromagnetic Transients Program. Reference Manual (EMTP Theory Book)", BPA 1986. 

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