Caterpillar의 C175-20 쿼드터보 비상발전기
1 기본 정의
위급상황시에 전원이 공급되지 않는 경우에 전기를 생산하는 발전기. 대부분의 발전기는 이 용도로 못쓴다![1]
비상발전기로 사용 가능한 발전기는 대부분이 AVR 발전기이며 엔진 시동에서 출력 시작까지 약 2초 내에 완료될 수 있어야 한다.[2]
비상발전기는 조건에 따라 다른 용도의 발전기로 사용이 가능하며, 이것이 가능한 비상발전기는 차트에 비상발전용량과 상시발전용량을 별도로 표기한다.
비상발전기는 소방용과 일반 비상용 발전기로 구분되며, 건축물에서는 대부분 소방.비상겸용 발전기로 사용된다.
소방.비상겸용 발전기는 소방부하와 비상부하를 합산하여 정격출력용량을 산정하는 '합산용량 발전기'와 소방부하 또는 비상부하 중 더큰 한쪽 용량을 기준으로 정격출력용량을 산정하는 '소방전원 보존형 발전기'로 구분된다.
합산용량 발전기는 안전성은 확보되나 대용량 고비용으로서 라이프사이클 동안 사용하지 않는 유휴용량이 과다하여 자원낭비의 측면을 지닌다.
소방전원보존형 발전기는 소용량 저비용의 특징을 가지는 기종이다.
2 용도
2.1 발전소 백업용
고리 원자력의 1개 호기마다 이런 설비가 들어간다. 특이하게도, 발전소의 백업에는 약 10초간의 지연이 걸리는데, 저 발전기들이 모두 다 동기화가 되어야 계통에 연결 가능하기 때문. 1개의 비상 발전기는 아주 빠르게 가동되나, 여러개가 있을수록 동기화 하기 힘들어진다.
물론, 여기에도 종류가 나뉘는데,
발전기 백업용으로서, 발전소의 발전기가 FAILURE 때리며 뻗어버리는 경우, 발전기의 부하를 모조리 다 백업하는 용도로 쓰는 발전기가 있고
이렇게 내부 제어시스템에 전원을 유지하는 UPS 대용의 사용하는 발전기가 있다.
대개, 발전소 주 백업[3]에 들어가는 발전기는 4행정(stroke) 중속(600~1000 RPM)의 디젤 엔진+발전기가 장착된다. 이러한 디젤엔진+발전기는 본래 선박에서 전기를 생산[4]하거나 오지[5], 섬[6] 등에서 발전용으로 많이 사용 중이다. 여기에 사용되는 엔진을 공급하는 업체로는 현대중공업(힘센[7] 디젤엔진), 독일의 MAN이나 핀란드의 Wartsila, 일본의 다이하츠 등이 있다. 해당 발전기의 대당 출력은 연속최대 9000kW로, 보통 셋팅에는 8000kW 으로 derating[8]하여 집어넣는다.[9]을 내므로 9000 kW (= 500 kW x 14 cyl), 8000 kW로 추정된다) 또한, 기존 선박/육상에서의 디젤발전기보다 훨씬 비싼 가격을 자랑하는데, 이게 바가지가 아니라, 비상 발전기로 납품하기 위해서 통과해야 하는 시험의 숫자가 장난 아니다.
이름값 하게 정말 힘세보인다.
엔진[10]이 타 회사 엔진과 달리 아주 깔끔하게 생겼으니[11] 참고해보자.
KHNP의 자료에 따르면 국내 원전에는 모두 비상발전기가 있으며, 발전소 백업과 제어계통 백업의 두 기능 모두 후쿠시마 원자력 발전소 사고 이전부터 있었다고 한다. 수력 발전소의 경우, 프란시스 수차를 쓰는 대형 댐식 발전소에 제어계통 발전기가 있다고 하니 혹시 인력이 매우 매우 적고 순환이 적은 한국전력공사의 눈앞에 지진으로 인한 전력선 단선사고가 전국적으로 일어나도 원전은 알아서 정지할 수 있단 말. 근데 후쿠시마 원전에도 비상 발전기는 있었단 말이지 후쿠시마껀 기동시험에서 뻗는 국내와 달리 매우 잘 작동되었는데
자주 가동 시험을 하는 지, 이런 사고가 발생할 때 잘 작동하는 것 같다.[12]
구체적인 구성에 대해선이 링크를 통해 확인 해 볼 수 있다.
이전 위키방에서 나온 결과에 따라 코렁탕의 위험으로 간주될 수 있는 내용이 1단락 존재하나 이 외에 참고자료가 없으니 양해 바란다.
2.2 도시 백업용
대전광역시와 서울특별시에 거주하는 시민만이 누릴 수 있는 혜택.
서울시에는 위치 불명[13]의 디젤 비상발전시스템이 있어 약 3600kW 를 즉시 백업[14]할 수 있도록 되어있다. 또한, 서울특별시 마포구에 있는 당인리발전소를 사용하면, 가용률 20%대에서 서울시를 백업할 수 있다.[15]
게다가, 서울시에 있는 대부분의 대형 건물은 2000kW 이상의 자체 백업가능한 디젤,LNG 발전설비를 갖추고 있어서 실제로 한국전력 의존률은 낮을 것으로 보고있다. 즉, 다산콜센터에서 주장하는 3600kW 의 설비는 일반 재택유저가 사용할 수 있을 것으로 보인다.[16]
대전의 경우, 비상발전기를 사용하여 순시부하 분담 시스템을 운용하고 있는데, 확실히 묵혀뒀다가 급할때 안되는것보단 유익해 보인다. 대전에는 정부기관 소속의 디젤발전기가 약 570여 대[17] 있으며, 이들 발전기를 제외하더라도 3,300kW 의 발전기가 더 있다.
여기 나오는 발전기들은 다들 on-grid 가 가능한 발전기인데, 왜냐하면 일반적으로 대형 건물에는 모두 발전기가 설치되어 있으나 이들이 자기네만 물리지 계통에 연동해서 다른곳까지 전력을 공급할 일 따윈 절대로 일어나지 않을 것이기에 정부기관 소속 발전기나 발전소만이 온라인으로 전력을 공급하여 도시를 백업할 수 있기 때문이다.
다른 도시에는 없으니 집에 UPS 하나씩은 두자.
2.3 건물 백업용
위에 보이는 발전기'들'이 하나씩 건물안에 있다고 보면 된다. 물론, 여러대 쓰는곳도 있다. 가장 좋아하는 발전기는 케터필러의 2000kW 발전기들. 이애들 단품으로 쓰거나 묶어쓰는게 가장 좋다고한다. 단품가격은 대당 10억.
커다란 빌딩에나 학교에는 다들 있는데, 기계실이나 전기실 혹은 발전기실을 따로 두어서 운영하며, 각종 계기에 의해 제어되는 불쌍한 기계다.[18] 절대적으로 ATS 나 UVR 의 입력을 우선으로 받아 작동하는것이 일단 기본적으로 쓰는 방법이다. 이 비상발전기는 보통 운용 시험을 하게되는데, 건물주 정책에 따라 다르지만 대부분 1달에 1번정도 20분을 돌려본다. 참고로, 20분 돌리는데 기름이 수백리터씩 들어간다는 점 유의 바란다.
건물이라고 해서 꼭 빌딩만 생각하지 말고, 가정용 비상발전기가 있다. 가스터빈[19]이나 디젤, 혹은 LPi 엔진이 쓰인다. 외국의 약간 갈색빛 상자모양 발전기 생각하면된다. 군대에서도 전방 GOP, GP에선 쉽게 볼 수 있다. 정전시에도 냉장고는 돌려야 탈없이 먹고 살 수 있으니까..
- ↑ 참고로, 백업발전기나 상시발전기 등 다른 종류의 발전기들이 있는데, 비상발전기는 다른 용도로는 사용이 가능하다.
- ↑ 그래서 인버터 발전기는 비상발전기로 사용 불가. 시동에서 출력까지 5초가 넘게 걸린다. 왜냐고? 여기에는 AVR 이나 C8051 같은 컴퓨터가 들어가는데, 인버터라는 물건 특성상 부팅에 시간이 많이 걸린다.
- ↑ 뻗은 발전기 백업
- ↑ 예를 들어 냉동컨테이너를 운반하는 컨테이너선은 많은 양을 전기를 필요로 한다. 애시당초 바다 한 가운데에서 전기를 송전 받을수도 없고, 이런 엄청난 전력을 배터리로 때울 수는 없으니 선박에서는 추진용 엔진 외에 디젤 발전기로 전기를 생산한다. 크기가 작거나, 주로 전기를 많이 쓰는 시추선은 아예 추진용 2행정(stroke)엔진 대신, 이런 발전용 엔진을 여러 대 설치하여 전기추진을 하기도 한다.
- ↑ 송전 설비를 갖추느니 차라리 이런 발전기를 설치하는 것이 싸게 먹힌다
- ↑ 예를 들어 육지가 가까운 거제도와 같은 섬도 아니고 울릉도쯤 되면 송전탑으로 전기를 받아오는 건 불가능.
- ↑ HiMSEN
- ↑ 엔진출력을 줄이는 것. 비상발전기는 매우 좋은 가속성능-예를 들어 부하를 0%에서 33%까지 올리는데 소요되는 시간이 5초 이내로 될 것-을 얻기 위해 실시하는 경우가 있다.
- ↑ 이전 문서에서는 9kW를 8kW로 낮춰 집어넣는다고 했지만, (아래 사진의) 엔진의 경우, 실린더 당 500kW의 출력(현대중공업 엔진기계사업부 카탈로그 참조
- ↑ 사진의 모델은 현대 힘센 H32/40V type 엔진
- ↑ 기존의 발전용 엔진들에서 많이 사용하던 파이프를 최대한 억제하여 엔진 내부로 설계하였다.
- ↑ 위에서 보다시피, 발전소 내 전원은 ATS 나 CTTS 같은 장치에 의해 전원이중화가 이루어져있다. 특히, 경미한 화상으로 그칠 정도의 저전류(지만 고전압)에서 바로 차단이 들어간 것은 설비관리가 잘되었음을 증명하기도 한다.
그런데 왜 메인그리드는 그렇게 잘 고장나니 - ↑ 상세한 위치는 코렁탕주의
- ↑ 다산 콜센터의 답변
- ↑ 한국전력 전력통계속보에 따른 서울시 전력이용률과 당인리발전소의 출력증강시 최대 사용가능한 시간의 런타임을 사용한 계산값. 상황에 따라 다를 수 있으니 그때그때 수정바람
- ↑ 라지만, 당인리발전소의 백업이 있으면 굳이 운용되지 않겠지.
- ↑ 뉴스와이어 보도에 따름
- ↑ 어디서는 기동 신호 들어오는데 어디서는 끄라는 신호 들어온다던지.
- ↑ 그 터보엔진이다.