일반기술

동기발전기용 자동전압조정기의 제어장치

일반적으로 동기 발전기는 여자시스템에 의해 제어되는데, 이러한 여자시스템에는 기동시 정상운전을 위한 전압설정기술, 자동설정기가 목표하는 전압값과 귀한치와 비교하고 이를 비례, 미분, 적분하여 자동제어신호를 만들고, 이 신호의 크기가 일정값 이상이면 기본 설정기(일명 수동설정기)를 증감 수정 동작시켜 자동제어신호가 늘 Null을 유지하도록 하는 기본 설정기 추종기술, 기타 병입전 또는 병입후 발전기가 안전하게 운전되기 위한 전압/주파수 보호제한기술, 부족여자제한 기술, 무효횡류보상 기술, 과여자제한 기술 등 여러 가지가 있다. 본 기술은 동기발전기 여자시스템에서 발전기 전압을 정밀하게 유지하는데 필요한 제어기술을 제공하고, 터빈이 정격속도 에 다다르면 발전기가 최대한 빨리 전압을 확립해서 자기 성능을 내면서 발전기 및 주변기기는 최대한의 보호를 받으면서 안전하게 운전하는 기술을 제공하며, 계통 병입후에는 수동(기본)설정기가 자동채널을 잘 추종하면서 발전기의 전압을 헌팅 없이 안정되게 운전하고, 더 나아가 발전기와 연계된 전력계통의 전압안정도를 향상시킬 수 있는 동기발전기용 자동전압조정기의 제어장치인 것이다.본 기술은 동기발전기의 Fast/slow 모드에 적당한 주파수를 발생시켜 출력하는 발진부와, 발진부에서 출력된 신호를 분주하여 로직 네트워크로 클럭펄스와 카운트 펄스로 공급하는 분주기와, 사용자의 메뉴얼 조작에 따라 분주기로 부터 공급되는 클럭을 신호처리하여 up/down 또는 count 신호를 발생시키는 로직 네트워크와, 로직 네트워크로부터 입력되는 up/down 신호에 따라 업/다운 카운트하여 그 결과를 D/A변환부로 출력하는 바이너리 카운터와, 아날로그 메모리 제어모듈에 전원이 공급될때 초기화되는 초기화부와, 상기 바이너리 카운터에서 출력되는 출력값을 그때 그때 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 D/A변환부로 구성되어 동기발전기로 공급되는 전압이 확립되도록 하는 아날로그 메모리 제어모듈과 두 입력신호의 차의 신호를 만드는 차동증폭부와, 동증폭부에서 출력된 신호의 절대치를 연산하는 절대값 검출부와, RC 시정수에 따라 일정레벨의 삼각파를 생성하는 삼각파발생기와, 절대값 검출부에서 출력된 절대치 값을 기준으로하여 삼각파발생기에서 출력된 삼각파가 교차할때 그 교차점을 기준으로하여 수동전압 설정기를 온/오프 제어하기위한 펄스신호를 출력하는 펄스폭 변조부와, 펄스폭 변조부에서 출력된 펄스신호를 수동전압 설정기에 공급하는 출력부로 구성된 펄스폭 변조 제어모듈과 펄스폭 변조 제어모듈의 출력인 ±10V 직류 전압을 +10V 직류 전압으로 변환하는 변환부와 이중화 채널 시스템의 출력전류를 평형시키기 위해 각 채널의 전류를 궤환 입력받고, 입력된 전류를 버퍼링하여 출력하는 채널 평형 버퍼 모듈로 구성된다.이와같은 구성으로 이루어진 본 기술은 동기발전기 여자시스템에서 발전기 전 압을 정밀하게 유지하는데 필요한 제어기술을 제공하고, 터빈이 정격속도에 다다르면 발전기가 최대한 빨리 전압을 확립해서 자기 성능을 내면서 발전기 및 주변기기는 최대한의 보호를 받으면서 안전하게 운전하는 기술을 제공하며, 계통 병입후에는 수동(기본) 설정기가 자동채널을 잘 추종하면서 발전기의 전압을 헌팅 없이 안정되게 운전하고, 더 나아가 발전기와 연계된 전력계통의 전압안정도를 향상시킬 수 있을뿐만 아니라 발전기 전압 확립 시간 단축으로 기동연료비 절감할수 있다.