엔진-제너레이터

Engine-generator
건설 현장에서 사용되는 카트 장착 엔진 제너레이터

엔진-제너레이터전기 발전기엔진(프라임 무버)을 함께 장착하여 하나의 장비를 형성하는 것이다. 이 조합을 엔진-제너레이터 세트 또는 gen-set이라고도 한다. 많은 맥락에서 엔진은 당연하게 여겨지고 결합 단위는 단순히 발전기라고 불린다. 엔진 발전기는 고정된 설치물, 차량의 일부 또는 휴대할 수 있을 정도로 작게 제작될 수 있다.

구성 요소들

엔진 및 제너레이터 외에도 엔진 제너레이터에는 일반적으로 연료 공급, 일정한 엔진 속도 조절기(도지사) 및 제너레이터 전압 조절기, 냉각 및 배기 시스템, 윤활 시스템이 포함된다. 약 1kW 정격보다 큰 장치는 흔히 배터리와 전기 스타터 모터를 가지고 있다. 매우 큰 장치는 공기 구동 스타터 모터에 압축 공기를 공급하거나 엔진 실린더에 직접 유입하여 엔진 회전을 시작할 수 있다. 대기 발전 장치에는 흔히 자동 시동 시스템과 전원 장애가 있을 때 전력 공급원에서 부하를 분리하여 발전기에 연결하는 전송 스위치가 포함된다.

Cummins Onan 전송 스위치

종류들

MAN 디젤 고정 엔진 및 발전기, 현재 야외 박물관 전시 중

엔진 발전기는 광범위한 전력 정격으로 이용할 수 있다. 여기에는 수백 와트의 전력을 공급할 수 있는 소형 휴대용 장치, 수천 와트를 공급할 수 있는 수공예 장착 장치, 백만 와트 이상을 공급할 수 있는 정지장치 또는 트레일러 장착 장치가 포함된다. 규모에 관계없이 발전기는 가솔린, 디젤, 천연가스, 프로판, 바이오 디젤, , 하수 가스 또는 수소로 작동할 수 있다.[1] 소형 유닛의 대부분은 가솔린(휘발유)을 연료로 사용하기 위해 제작되었으며, 대형 유닛은 디젤, 천연가스, 프로판(액체 또는 가스) 등 다양한 연료 유형을 가지고 있다. 일부 엔진은 디젤과 가스에서도 동시에 작동할 수 있다(비 연료 작동).[2]

엔진

많은 엔진 발전기는 위에서 언급한 연료를 사용하는 왕복 엔진을 사용한다. 이것은 대부분의 석탄으로 움직이는 화석 연료 발전소가 사용하는 것과 같은 증기 엔진이 될 수 있다. 일부 엔진 발전기는 터빈을 엔진으로 사용한다. 예를 들어, 정점 발전소에 사용되는 산업용 가스 터빈과 일부 하이브리드 전기 버스에서 사용되는 마이크로터빈.

연결할 부하에 맞게 제너레이터 전압(볼트), 주파수(Hz), 전력(와트) 정격이 선택된다. 휴대용 엔진 발전기는 일부 유형의 전자 장비를 안전하게 작동시키기 위해 외부 전원 조절기가 필요할 수 있다.

천연가스 연료에 연료가 공급되는 엔진 구동 발전기는 소형(1000kW 미만) 열과 전력 설비의 심장부를 형성하는 경우가 많다.

삼상

미국에서 사용할 수 있는 휴대용 3상 발전기 모델은 몇 가지뿐이다. 이용 가능한 휴대형 발전기는 단상 발전기가 대부분이고, 제조된 3상 발전기는 대부분 대형 산업형 발전기들이다. 가정에서 3상 전력이 더 흔한 다른 나라에서는 휴대용 발전기를 몇 kW 이상에서 사용할 수 있다.

인버터 제너레이터

소형 휴대용 발전기는 인버터를 사용할 수 있다. 인버터 모델은 더 느린 RPM으로 구동하여 필요한 출력을 발생시킬 수 있으므로 엔진의 소음을 줄이고 연료 효율을 높일 수 있다. 인버터 발전기는 총 고조파 왜곡이 낮기 때문에 밸러스트를 사용하는 컴퓨터, 조명 등 민감한 전자기기에 전력을 공급하기에 가장 좋다.

중형 정지 엔진 제너레이터

FG Wilson(엔지니어링) Ltd.에서 제조한 대형 Perkins 디젤 발전기의 측면도 이것은 100kVA 세트 입니다.

여기에 그려진 중형 고정식 엔진 발전기는 약 110A에서 415V를 생산하는 100kVA 세트다. 6.7L 터보차지 퍼킨스 페이서 1000 시리즈 엔진으로 구동되며, 400L 탱크에서 시간당 약 27L의 연료를 소비한다. 영국의 디젤 엔진은 적색 디젤 엔진으로 구동할 수 있으며 1,500 또는 3,000rpm으로 회전할 수 있다. 이것은 유럽에서 사용되는 주파수인 50Hz에서 전력을 생산한다. 주파수가 60Hz(미국)인 지역에서는 발전기가 1,800rpm 또는 3600의 다른 디비저에서 회전한다. 최대 효율 지점에서 작동하는 디젤 엔진-제너레이터 세트는 디젤 연료 소비 리터당 3~4킬로와트 시간의 전기 에너지를 생산할 수 있으며, 부분 부하에서는 효율이 낮다.

대규모 제너레이터 세트

많은 발전기가 사업체에서 병원 전체까지 모든 것을 가동할 수 있는 충분한 킬로와트를 생산한다. 이러한 장치는 계획되지 않은 정전 때문에 가동 중단과 관련된 심각한 경제적 비용이 드는 기업을 위한 백업 전원 솔루션을 제공하는 데 특히 유용하다.[3] 예를 들어, 몇몇 생명 유지 의료기기는 환기기와 같은 전기로 작동하기 때문에 병원은 지속적으로 전기가 필요하다.

매우 일반적인 용도는 철도 디젤 전기 기관차로, 일부 장치는 4,000 hp(2,983 kW)를 초과한다.

대형 발전기도 디젤-전기 파워트레인을 활용하는 선상 선박을 이용한다. 전압과 주파수는 설비에 따라 다를 수 있다.

적용들

제너레이터 타이인 패널 1200A 옥외 인클로저

엔진 발전기는 유틸리티(중앙역) 전기를 사용할 수 없거나 일시적으로만 전기가 필요한 지역에서 전력을 공급하기 위해 사용된다. 소형 발전기는 건설현장에서 전동공구에 전기를 공급하는 데 이용되기도 한다. 트레일러 장착 발전기는 조명, 음향 증폭 시스템, 놀이 기구 등의 임시 설치를 제공한다. 와트수 차트를 사용하여 다양한 유형의 장비에 대한 예상 전력 사용량을 계산하여 휴대용 발전기에 필요한 와트 수를 결정할 수 있다.[4]

트레일러 장착 발전기 또는 이동식 발전기, 디젤 발전기는 예비 시스템이 필요하거나 현장에 발전기가 없는 비상 또는 백업에도 사용된다. 후크업을 더 빠르고 안전하게 하기 위해 캠락과 같은 커넥터가 들어 있는 건물 교환기 근처에 고정 패널을 자주 설치한다. 또한 타이인 패널에는 위상 회전 표시기(3상 시스템의 경우)와 회로 차단기가 포함될 수 있다. 캠락 커넥터는 최대 480볼트 시스템 400암페어 정격이며 발전기에 연결하는 4/0형 W 케이블과 함께 사용된다. 고정 패널 설계는 200암페어와 3000암페어 사이에서 일반적이다.

대기 발전기는 영구적으로 설치되고 유틸리티 전원 공급기의 일시적 중단 시 임계 부하에 즉시 전기를 공급하기 위해 사용된다. 병원, 통신 서비스 설비, 데이터 처리 센터, 하수 펌프장, 그리고 많은 다른 중요한 시설들은 대기 발전기를 갖추고 있다. 일부 대기 발전기는 그리드 전력의 손실을 자동으로 감지하고 모터를 시동하며 천연 가스 라인의 연료를 사용하여 작동하며, 그리드 전력이 복구되는 시기를 감지한 다음, 사람의 개입 없이 스스로 전원을 끌 수 있다.[5]

민간 소유 발전기는 특히 그리드 전력이 신뢰할 수 없거나 사용할 수 없는 지역에서 인기가 있다. 트레일러 장착 발전기는 그리드 전원이 일시적으로 중단된 재해 지역으로 견인할 수 있다.

안전

일부 발전기에는 "실내에서 발전기를 사용하면 몇 분 안에 사망한다"[6]는 경고가 포함되어 있다.

매년 휴대용 발전기를 잘못 사용하면 일산화탄소 중독으로 사망한다.[7][8] 5.5kW 휴대용 발전기는 6대의 자동차와 동일한 양의 일산화탄소를 발생시키게 되는데, 만약 발전기를 실내에 두게 되면 순식간에 치명적 수준까지 쌓일 수 있다.[9][10] 이동식 발전기를 차고 또는 열린 창문이나 에어컨 통풍구 근처에서 사용하는 것도 일산화탄소 중독을 초래할 수 있다.[11]

또한, 휴대용 엔진 발전기를 사용할 때 역주입을 방지하는 것이 중요하며, 이것은 공익사업 종사자나 다른 건물에 있는 사람들에게 해를 끼칠 수 있다. 디젤 또는 가솔린 발전기를 켜기 전에 사용자는 전류가 역류하지 않도록 메인 차단기가 "꺼짐" 위치에 있는지 확인해야 한다.[12][7]

gen-set에서 극도로 뜨거운 연도 가스를 배출하는 작업은 공장에서 제조된 양압 굴뚝(UL 103 시험 표준에 따라 인증됨) 또는 일반 유틸리티 일정 40 검은색 철 파이프에 의해 수행될 수 있다. 단열재를 사용하여 파이프 피부 온도를 낮추고 기계실 내부로 과도한 열 이득을 줄이는 것이 좋다. 또한 잠재적 역화로부터의 압력을 완화시키고 배기 파이프의 건전성을 유지하기 위해 사용 가능한 과도한 압력 방출 밸브가 있다.[13]

참고 항목

참조

  1. ^ Denis, Linda (1 January 2014). "Portable Generator Specifications and Reviews". Portable Generators Rated. Retrieved 23 August 2016.
  2. ^ "Welder Generators". AES Industrial Supplies Limited. Retrieved 2021-07-27.
  3. ^ "Ultimate Flexibility for Emergency Power Loss".
  4. ^ "What size generator do I need?". bestportablegenerators.org.
  5. ^ L. Rozenblat 2008에 의한 가정용 발전기 기본사항
  6. ^ "CPSC Approves NPR Proposing New Warning Label for Portable Generators".
  7. ^ Jump up to: a b "Electrical Safety and Generators". Centers for Disease Control and Prevention. Retrieved 3 April 2014.
  8. ^ Hampson NB, Stock AL (2006). "Storm-related carbon monoxide poisoning: lessons learned from recent epidemics". Undersea & Hyperbaric Medicine. 33 (4): 257–63. PMID 17004412. Retrieved 2010-11-14.
  9. ^ "Carbon Monoxide Poisoning from Hurricane-Associated Use of Portable Generators --- Florida, 2004".
  10. ^ Waite, Thomas; Murray, Virginia; Baker, David (3 July 2014). "Carbon Monoxide Poisoning and Flooding: Changes in Risk Before, During and After Flooding Require Appropriate Public Health Interventions". PLoS Curr. 6. doi:10.1371/currents.dis.2b2eb9e15f9b982784938803584487f1. PMC 4096798. PMID 25045587.
  11. ^ Damon SA, Poehlman JA, Rupert DJ, Williams PN (2013). "Storm-Related Carbon Monoxide Poisoning: An Investigation of Target Audience Knowledge and Risk Behaviors". Soc Mar Q. 19: 188–199. doi:10.1177/1524500413493426. PMC 4559492. PMID 26345640.
  12. ^ "Как подключить бензиновый генератор к сети дома". Бигам (in Russian). Retrieved 2021-03-22.
  13. ^ "Engine Generator Uses and Safety". W. Danley Electrical Contracting. Archived from the original on 21 February 2015. Retrieved 20 February 2015.

외부 링크