• Title/Summary/Keyword: 터빈발전기

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마이크로 가스 터빈의 감시 제어 시스템에 관한 연구 (Study on the Monitoring and Control System for Micro Gas Turbine)

  • 조창희;박민국;안종보;김성신
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1733-1735
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    • 2005
  • 최근의 소형 분산 전원의 보급 필요성의 커짐으로 전력과 열에너지를 동시에 생산, 이용함으로서 종합 에너지 효율이 높고 공해 배출 및 소음 특성이 우수한 초소형 가스터빈 발전 시스템에 대한 수요가 급증하고 있다. 본 논문은 마이크로 가스터빈 시스템과 그 제어장치의 동작 상태를 모니터링 및 제어하기 위한 마이크로 가스터빈 감시 제어장치와 사용자 인터페이스 프로그램을 소개한다. 마이크로 가스 터빈은 초고속(수만$\sim$10만 RPM)으로 회전하여 발전을 하므로 터빈 및 전동기 설계 기술과 더불어 고성능의 제어 시스템을 필요로 한다. 마이크로 가스터빈의 감시 제어 시스템은 터빈, 발전기 및 전력 변환장치를 제어하는 고성능의 DSP 제어장치들과 고속 직렬 통신 방식으로 연결되어 시스템의 제어 및 상태 감시를 위한 최적의 솔루션을 제공함으로서 마이크로 가스터빈의 개발자와 운용자의 보조 역할을 담당한다.

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KBP-2000M 풍력발전기용 영구자석형 동기발전기의 냉각시스템 설계 (Cooling System Design of PM Synchronous Generator for KBP-2000M)

  • 이홍기;김동언;서형석;한홍식;정영규;이월우;박기현;정진화
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.315-318
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    • 2006
  • 포항풍력에너지연구소에서는 에너지 관리공단의 지원으로 2004년부터 풍력터빈 KBP-2000M에 사용될 발전기를 개발해 오고 있다. KBP-2000M에 사용되는 발전기는 기어비가 24인 기어박스를 가진 가변속도형식의 발전기이다. 발전기의 직경은 1.87m 이고 축 방향의 길이는 1.288m 로 영구자석을 사용하여 여자하는 형식으로 설계되었다. 이러한 설계는 풍력발전기에서 요구하는 주요 요구조건인 고효율, 고 신뢰성을 만족시키기 위해서 매우 중요하다 이 보고에서는 발전기의 물리설계에서 얻어진 사양을 기준으로 하여 열 해석에서 얻어진 열 손실을 이용하여 냉각시스템 설계를 하였으며 펌프 및 라디에이터 선정에 관해서 논의한다.

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특집:에너지플랜트 및 핵심기자재 기술 - 플랜트용 가스터빈 기술

  • 서정민;박준영;최범석
    • 기계와재료
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    • 제24권1호
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    • pp.36-46
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    • 2012
  • 국내 플랜트산업의 낮은 외화가득률의 원인인 낮은 국산화율의 플랜트 기자재 중 하나인 가스터빈은 선진국대비 기술격차가 크고 해외의존도가 높다. 가스터빈은 플랜트 산업에 활용도가 높은 기자재며 특히 오일&가스 플랜트의 경우 upstream에서 downstream에 이르기까지 활용도가 매우 높다. 가스터빈 시장은 연 7.5%의 성장을 보이고 있으며 2015년에는 560억불에 달할 것으로 예상된다. 선진국에서는 ATS, NGST, ETN 등 범국가 단위로 가스터빈 기술을 개발해 왔으며, 최근에는 고효율, 저비용, 친환경 가스터빈 기술향상에 집중하고 있다. 가스터빈 기술은 이제 발전기를 지나 성숙기에 이르고 있지만 국내의 가스터빈 기술은 단위 부품 제작이나 면허 생산 등의 생산 기술에 치우친 초보적인 수준에 머물고 있다.

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동기발전기의 계통병입 운전 조건과 실제 회로구성 (The Conditions and Circuits for Synchronous Generator Parallel Operation)

  • 김종안;정창기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2060-2062
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    • 2001
  • 전기를 에너지원으로 사용하는 각 종 부하는 가정, 공장 및 상가 등에 널리 분산되어 있고, 여기에 전기를 생산 공급하는 발전기도 지역적으로 분산되어 병렬운전이 되고 있다. 새로운 발전기가 병렬운전에 참여하기 위해서는 기존 운전되고 있는 전력계통과의 전압, 주파수, 상회전, 위상이 일치하여야 한다. 만약 이들 조건이 갖추어지지 않은 상태에서 임의 병렬 접속을 시도하게 되면 해당 발전기는 물론 전체 계통에 충격과 손상을 초래할 수 있다. 양측의 전압과 주파수 비교는 상용 계측기를 사용하여 비교적 쉽게 할 수 있느나, 상회전 방향과 위상차의 판별에는 세심한 주의가 필요하다. 최근의 발전기에는 병렬 운전 조건을 자동으로 조정, 확인을 하는 장치를 채용하고 있으며 구체적인 회로구성과 동작원리를 여기에서 살펴보았다. 병렬 접속이 이루어진 후 발전기 별 전력 분담과, 계통 주파수 변동에 따라 자동으로 발전기 출력 제어가 이루어지는 기능이 터빈 조속기 측에 설정되어 사용된다.

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화력발전소 저압터빈 케이싱 이상진동 원인분석 (Cause Analysis of abnormal in Low Pressure Turbine Casing in Thermal Power Plant)

  • 구재량;이두영;이욱륜;김희수;김동환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.300-302
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    • 2014
  • 발전기 출력의 약 60%을 담당하는 저압터빈의 케이싱은 복수기와 연결되어 있으며 외부케이싱과 내부 케이싱으로 구성되어 있다. 저압터빈 케이싱은 사용연수의 증가에 다른 경년열화로 인하여 터빈 기초 지지대의 침하, 케이싱 볼트의 느슨해짐 등 외부의 여러 가지 환경변화에 의하여 고유진동수가 저하된다. 본고에서는 우리나라 화력발전소 저압터빈 케이싱의 고유진동수 변화에 의하여 터빈 운전 주파수와 일치하는 공진현상이 발생하고 발전설비 운전 신뢰성에 영향을 미치고 있는데 이에 대한 원인 분석과 최소한의 비용으로 공진현상을 저감하고 운전 신뢰성을 확보한 사례에 대하여 기술한다

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풍력터빈 상태진단에 적용된 다양한 신경망 모델의 유효성 비교 (Comparison of the effectiveness of various neural network models applied to wind turbine condition diagnosis)

  • 응고만투안;김창현;딘민차우;박민원
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.77-87
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    • 2023
  • 재생 에너지 생성에서 중요한 역할을 하는 풍력 터빈은 작동 상태를 정확하게 평가하는 것이 에너지 생산을 극대화하고 가동 중지 시간을 최소화하는 데 매우 중요하다. 이 연구는 풍력 터빈 상태 진단을 위한 다양한 신경망 모델의 비교 분석을 수행하고 센서 측정 및 과거 터빈 데이터가 포함된 데이터 세트를 사용하여 효율성을 평가하였다. 분석을 위해 2MW 이중 여자 유도 발전기 기반 풍력 터빈 시스템(모델 HQ2000)에서 수집된 감시 제어 및 데이터 수집 데이터를 활용했다. 활성화함수, 은닉층 등을 고려하여 인공신경망, 장단기기억, 순환신경망 등 다양한 신경망 모델을 구축하였다. 대칭 평균 절대 백분율 오류는 모델의 성능을 평가하는 데 사용되었다. 평가를 바탕으로 풍력 터빈 상태 진단을 위한 신경망 모델의 상대적 효율성에 관한 결론이 도출되었다. 본 연구결과는 풍력발전기의 상태진단을 위한 모델선정의 길잡이가 되며, 고도의 신경망 기반 기법을 통한 신뢰성 및 효율성 향상에 기여하고, 향후 관련연구의 방향을 제시하는데 기여한다.

분리 축 가스 터빈 엔진의 동역학적 천이 효과를 고려한 성능 해석 및 부하 인가 시험에 관한 연구 (A Study on Power loading Experiment & Performance Analysis for Dynamic Transient Effect of a Turbo-shaft Engine with Free Power Turbine)

  • 김경두;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.17-26
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    • 2004
  • 본 연구에서 동력 전달 시스템은 분리 축 방식의 가스 터빈 엔진의 축 동력을 발전기 전력으로 변환하여, 이것을 프로펠러를 구동하는 추력 모터에 공급하는 방식으로 구성되어있다. 여기에 사용된 가스 터빈 엔진은 엔진 축 마력 317shp(236kw)을 약110kw (147shp)으로 플랫 레이팅(flat rating) 하여 운용한다. 본 시험 장치의 엔진은 가스 터빈엔진 출력축과 발전기 사이에 부하 변화 시 댐핑(damping)역할을 할 수 있도록 플라이 휠(flywheel)을 장착하였다. 이 때 플라이휠의 적절한 관성 모멘트가 고려되지 않으면, 발전기와 모터는 부하 상승에 의한 엔진으로부터 요구되는 출력을 얻을 수 없으며, 또한 엔진이 정상적으로 작동하지 않음을 확인할 수 있다. 따라서 제공된 엔진 데이터와 엔진 시험 데이터로부터 동역학적인 천이 효과에 의한 성능 분석을 함으로써 관성 모멘트의 요구 범위를 결정하였다. 재설계한 플라이휠을 장착 시험한 결과, 본 시스템에서 요구한 출력을 얻을 수 있었다.