대용량 유도기 기동 특성 모델링 및 전략적 기동 방법에 관한 연구

Modeling and Strategic Startup Scheme for Large-Scaled Induction Motors

본 논문은 대용량 유도전동기가 기동할 때 발생하는 큰 돌입전류로 인해 PCC(Point of Common Coupling)에 심한 전압 강하가 발생하게 되어 기동에 실패하는 문제를 해결하기 위해 대상 유도전동기의 기동 특성과 배전계통을 모델링하고 시뮬레이션을 수행함으로써 유도기 기동시에 전압저하 현상을 해석하였다. 문제가 되는 유도전동기는 2500KVA 용량의 펌프용 농형 유도전동기로 리액터 기동법을 채용하고 있다. 2500KVA 유도전동기 한대의 기동에는 문제가 없으나 기동 완료 후 PCC 전압이 다소 떨어진다. 하지만 추가로 동일 용량의 유도전동기가 기동하게 되면 PCC의 심한 전압강하로 기동에 실패하게 되는 문제가 발생하였다. 이러한 문제 해결을 위해 본 논문에서는 실제 기기의 기동시 토크-속도 곡선을 이용한 유도전동기의 기동 특성을 정확히 모델링하고 시뮬레이션을 수행하여 두 대의 대용량 유도전동기가 순차적으로 기동에 성공할 수 있는 적절한 전압보상 방안을 제안하였다. 본 논문에서 논의되는 대용량 유도전동기는 한국수자원공사의 취수장에서 운전되고 있으며 대상 유도전동기 및 배전계통은 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 사용하여 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다.

This paper is intended to solve the technical problem that fails in large-capacity induction motor starting due to serious voltage drop during starting period. One induction motor that is established already can reach in steady-state using reactor starting method but the voltage magnitude of PCC (point of common coupling) has dropped down a little. When the same capacity induction motor is installed additionally in the PCC, where the existing induction motor is operating, voltage drop becomes more serious by starting of additional induction motor. As a result, the additional induction motor fails in starting. Therefore, voltage compensation method is proposed so that all of two induction motors can be started completely. First, modeling technique is described in order to implement starting characteristics of large induction motor. And then, this paper proposes strategic starting scheme by proper voltage compensation that use no-load transformer tap control (NLTC) and step voltage regulator (SVR) for starting of two large induction motors successfully and improving the feeding network voltage profile during the starting period. The induction motor discussed in this paper is the pumped induction motor of 2500kVA capacity that is operating by KOWACO (Korea Water Resources Corporation). Modeling and simulation is conducted using PSCAD/EMTDC software.