• 제목/요약/키워드: Gas turbine generator

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복합화력발전소 가스터빈 발전기계통 모델정수 도출 및 검증을 위한 특성시험 (Characteristic Tests on the Gas Turbine Generator System for Determination and Verification of Model Parameters in a Combined Cycle Power Plant)

  • 김종구;유호선
    • 플랜트 저널
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    • 제17권4호
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    • pp.35-40
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    • 2021
  • 본 연구에서는 서인천복합 6호기 가스터빈 발전기계통에 대하여 기술특성시험을 실시하여 모델정수를 도출하고 검증하였다. 발전기 최대/최소 무효전력 한계시험 결과 최대 무효전력 한계는 80 MVar이고, 최소 무효전력 한계는 -30 MVar이다. 발전기는 GENROU 모델을 사용하였고, 계자시정수(T'do)는 4.077 s, 관성정수(H)는 5.461 P.U로 결정하였다. 여자시스템은 ESST4B 모델을 사용, 무부하 2% AVR 스텝시험을 모의하는 방식으로 모델정수를 도출하고 검증하였으며, PSS 모델링은 PSS2A 모델정수로 도출하였고, PSS Off/On일때 측정된 계측 데이터를 모의, 비교하여 검증하였다. 조속기-터빈는 GGOV1 모델을 사용하여 모델정수를 도출하고 검증하였다. PSS/E 시뮬레이션 프로그램을 통해 10% 조속기 스텝시험을 모의하여 결정된 조속기-터빈 모델정수의 수치 안정성을 확인하였다.

원자력 발전소에 대한 밀폐 ${CO}_{2}$ 가스터빈 프로세스의 최적화 연구 I (A Study on the Optimum of Closed ${CO}_{2}$ Gas Turbine Process for Nuclear Energy Power Plant(I))

  • 이찬규;이종원
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.490-499
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    • 1989
  • 본 연구에서의 CO$_{2}$ 프로세스는 1차 루프인 원자로에서 유도되는 나트륨 과 2차 루프인 CO$_{2}$ 가스터빈 사이클로 구성하였고, CO$_{2}$ 임계점 부근에서 압축을 행하였다. 또한 최적의 사이클을 결정하기 위해 h-s 선도와 이에 대한 열역 학적, 칼로리로 유도하였다. 그리고 최적화를 위해 출력을 각각 300,600, 1000MWe로 선택하였고, 터빈 입구압은 150-350bar의 범위로 선택하였으며 이들로부터 열효율에 영향을 주는 각 설계변수의 특성을 연구 분석하였다.

손실을 고려한 500W급 마이크로 가스터빈 발전기용 전동발전기의 요구동력 및 요구효율 선정 (Prediction of Power and Efficiency Requirement of Motor/generator for 500W Class Micro Gas Turbine Generator Considering Losses)

  • 박철훈;최상규;함상용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.24-30
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    • 2011
  • 500W class MTG(Micro turbine generator) operating at 400,000 rpm is under development. From the cycle analysis, it is decided that the self-sustaining speed of MTG is 200,000rpm and the generating speed is 400,000 rpm. Therefore, motor should be designed so that it is able to rotate the rotor up to 200,000rpm and generator should designed so that it is able to generate 500W output at 400,000rpm. First step to design motor/generator is to determine the power and efficiency requirement. Not only the power into the compressor and from the turbine at the operating speed but also the mechanical and electrical losses should be considered in determining the power and efficiency requirement. This study presents the procedure and the results of determining the power and efficiency requirement considering the mechanical and electrical losses depending on the rotating speed which is measured from the experiment.

30톤급 엔진용 터보펌프 실매질 고온시험 (Hot-Fire Test of a Turbopump for a 30 Ton Class Engine in Real Propellant Environment)

  • 홍순삼;김진선;김대진;김진한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.11-17
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    • 2009
  • 가스발생기 사이클의 추력 30톤급 액체로켓엔진용 터보펌프에 대하여 실매질 고온 시험이 이루어졌다. 산화제펌프와 연료펌프에는 각각 액체산소, 케로신이 공급되고 터빈에는 고온의 가스가 공급되며이 가스는 펌프로부터 배출되는 추진제의 일부를 가스발생기에서 연소시켜 생성된다. 터보펌프는 시험중에 설계점과 탈설계점의 전 영역에서 안정적으로 작동하였고 성능 요구 조건을 만족시켰다. 본 논문에서는 여러 차례의 시험 중에서 단일 운전으로 세 운용점에서 총 120초간 작동된 경우에 대하여 터보펌프에 관심을 두고 시험결과를 소개한다. 펌프와 터빈의 성능 특성 관점에서 터보펌프 조립체의 실매질 고온 시험 성능시험 결과와 터보펌프 구성품의 상사 성능 시험 결과가 양호하게 일치하였다.

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유한요소해석을 이용한 가스터빈 발전기 로터의 계자권선 변형 해석 (Investigation of the Coil Deforamtion of the Gas Turbine Generator Rotor Using Finite Element Analysis)

  • 윤완노;박현구;강명수;김준성
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.95-101
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    • 2009
  • The generator for gas turbine power generation consists of the rotor which generates magnetic field, the winding coil which is the path for the field current and the wedge and retaining ring which prevents the radial movement of the coil. Relatively severe deformation was observed at the coil end section during the inspection of the generator for peaking-load operation, and the thermal-electricity and the centrifugal force were evaluated by the simple modeling of the windings to find the cause. But the simulation stress was not sufficient to induce the coil plastic deformation. The analysis result seems to be applicable to the base-load generators which runs continuously without shut down up to a year, but there had been more deformation than simulated for the generator which is started up and shut down frequently. The cause of the coil deformation was the restriction of the expansion and shrinkage. The restriction occurs when the winding coil shrinks, and the stress overwhelms the yield stress and cause the plastic deformation. The deformation is accumulated during the start-ups and shut-downs and the thermal growth occurs. The factors which induce the coil restriction during the expansion and shrinkage should be reduced to prevent the unallowable deformation. The resolutions are cutting off the field current earlier during the generator shut-down, modifying the coil end section to remove the stress concentration and making the insulation plate inserted between the coil end section and the retaining ring have the constant thickness.

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가스터빈-가압형 SOFC 하이브리드 시스템의 성능특성 해석 (Performance Characteristics Analysis of Gas Turbine-Pressurized SOFC Hybrid Systems)

  • 양원준;김동섭;김재환
    • 설비공학논문집
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    • 제16권7호
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    • pp.615-622
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    • 2004
  • Recently, the hybrid system combining fuel cell and gas turbine has drawn much attention owing to its high efficiency and ultra low emission. It is now on the verge of world wide development and various system configurations have been proposed. A national project funded by Korean government has also been initiated to develop a pressurized hybrid system. This work aims at presenting design performance analysis for various possible system configurations as an initial step for the system development. Study focuses are given to major design options including the power ratio between gas turbine and fuel cell, reforming method (internal or external), reforming heat source (reforming burner, cathode hot air, fuel cell heat release) and steam supply method for reformer (anode gas recirculation, external steam generator). A wide variation in performance among different configurations has been predicted.

발전기 회전자의 층간단락 감지기 개발 (Development of Inter-Turn Short Circuits Sensor for Rotor Winding of Synchronous Generator)

  • 남종하;이승학;최규하
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제51권6호
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    • pp.307-312
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    • 2002
  • Inter-turn short circuits can have significant effects on a generator and its performance. The Inter-turn short circuits sensor for synchronous generator's field winding has been developed. The sensor, installed in the generator air-gap, senses the slot leakage flux of field winding and produces a voltage waveform proportional to the rate of change of the flux. For identification of reliability for sensor, a shorted- turn test was performed at the Seoinchon combined cycle power plant on gas turbine generator and stim turbine generator. This sensor will be used as a detecting of Inter-turn short circuits for synchronous generator's field winding.

Characteristics of Insulation Diagnosis and Failure in Gas Turbine Generator Stator Windings

  • Kim, Hee-Dong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권1호
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    • pp.280-285
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    • 2014
  • In order to evaluate the insulation deterioration in the stator windings of five gas turbine generators(137 MVA, 13.8 kV) which has been operated for more than 13 years, diagnostic test and AC dielectric breakdown test were performed at phases A, B and C. These tests included measurements of AC current, dissipation factor, partial discharge (PD) magnitude and capacitance. ${\Delta}I$ and ${\Delta}tan{\delta}$ in all three phases (A, B and C) of No. 1 generator stator windings showed that they were in good condition but PD magnitude indicated marginally serviceable and bad level to the insulation condition. Overall analysis of the results suggested that the generator stator windings were indicated serious insulation deterioration and patterns of the PD in all three phases were analyzed to be internal, slot and spark discharges. After the diagnostic test, an AC overvoltage test was performed by gradually increasing the voltage applied to the generator stator windings until electrical insulation failure occurred, in order to determine the breakdown voltage. The breakdown voltage at phases A, B and C of No. 1 generator stator windings failed at 28.0 kV, 17.9 kV, and 21.3 kV, respectively. The breakdown voltage was lower than that expected for good-quality windings (28.6 kV) in a 13.8kV class generator. In the AC dielectric breakdown and diagnostic tests, there was a strong correlation between the breakdown voltage and the voltage at which charging current increases abruptly ($P_{i1}$, $P_{i2}$).

열회수 증기발생기와 증기터빈 시스템의 동적 거동 해석 (Analysis of Dynamic Behavior of a Heat Recovery Steam Generator and Steam Turbine System)

  • 박형준;김동섭;노승탁
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권7호
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    • pp.994-1001
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    • 2000
  • The dynamic behavior of a single-pressure heat recovery steam generator and turbine system for the combined cycle power plant is simulated on the basis of one-dimensional unsteady governing equations. A water level control and a turbine power control are also included in the calculation routine. Transient response of the system to the variation of gas turbine exit condition is simulated and effect of the turbine power control on the system response is examined. In addition, the effect of the treatment of inertia terms(fluid inertia and thermal inertia of heat exchanger metal) on the simulated transient response is investigated.

배열회수보일러(HRSG)의 입구유동 경계조건에 따른 유동특성 변화에 관한 연구 (A Numerical Analysis of Flow Characteristics in a Heat Recovery Steam Generator with the Change of Inlet Flow Conditions)

  • 김태권;이부윤;하지수
    • 한국가스학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.53-57
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    • 2011
  • 본 연구는 배열회수보일러(HRSG)에서의 유동특성을 유동수치해석을 통하여 분석하였다. HRSG 입구영역은 가스터빈 후류의 출구에 해당하고 가스터빈 후류는 강한 선회 및 난류 유동이다. 따라서 HRSG 입구 유동은 가스 터빈 출구 유동 특성이 고려되어야 한다. 본 연구에서는 HRSG 입구 유동 경계조건을 가스터빈 출구 유동 해석을 통하여 도출된 결과를 이용하였다. 가스터빈 출구 유동해석 결과를 보면 축방향 속도가 가장 크게 나타나는 곳이 원형 덕트의 벽면 측이고 난류운동에너지와 소산율이 크게 나타나는 곳이 속도 구배가 급격한 곳으로 축방향 속도가 최대가 되는 곳과 차이가 있다. 본 연구에서는 HRSG 입구영역에서의 난류 성분을 가스터빈 출구 유동을 계산 한 결과를 이용한 경우와 난류강도를 속도의 10%를 이용하고 원형 덕트의 직경을 특성 길이로 사용한 두 가지 경우에 대하여 유동해석을 통하여 유동 특성을 비교하였다. 본 연구를 통하여 HRSG 입구 유동 경계조건은 반드시 난류성분이 올바르게 적용되어야 HRSG 유동 특성 해석의 정확성을 기할 수 있음을 알았다.