NFPA를 이용한 국내 비상 발전기 용량 산정 비교에 관한 연구

Abstract

현재 국내 전기설계사무소 및 엔지니어링회사에서 사용하는 비상발전기 용량계산 방법으로는 일본 내연력발전설비협회(NEGA)에서 제정한 PG 방식이 주로 사용되고 있다. 이와 반대로 일본은 산업발전의 고도화, 전동기 부하특성의 DATA 부재 등 다양화 이유로 PG 방식은 부적합하다고 판단하여 1988년 8월 1일부로 폐지하고, RG 방식을 개발하여 현재까지 사용되고 있으며, 이 또한 국내에서는 일부 동일하게 적용되고 있다.

일본에서 PG 방식이 폐지되었음에도 불구하고 현재까지도 국내의 각 엔지니어링 회사에서는 PG 방식으로 적용하고 있다. PG 방식은 전동기의 용량별 계수, 부하의 특성에 대한 명확한 기준이 없으며, 적용 시 발전기 기동 실패 및 오류가 많고 현장에서 많은 문제점을 제기하고 있다. 또한 동일한 조건의 부하용량에도 발전기 용량산정에 있어 큰 차이점을 보이고 있다. 따라서, PG 방식의 대안으로 NFPA 70 (NEC: National Electrical Code), 전동기 및 발전기(MC-1: Motor and Generator)의 비상발전기 용량산정 방법을 살펴보고자 한다.

본 논문에서는 PG 방식과 NFPA 방식의 용량비교 검증을 위해 건축물(용도, 규모별)을 선정하여 실제 국내에 주둔하고 있는 평택, 오산 및 진해 미군기지에 적용되고 있는 NFPA 방식으로 사용된 비상 발전기 용량산정을 통해 검증하고, 폐지된 PG 방식을 대체 가능한 국내에서 쉽게 접근하고 범용으로 사용 할 수 있도록 부하특성별 계수 값을 선정하고, 간소화한 계산식을 제안 하였다.|The method of calculating the capacity of generators in South Korea is currently applied through the PG method. However, as of August 1, 1988, the PG method was abolished in Japan. It has been used without clear criteria for the motor's capacity factor and characteristic value, causing the generator to fail to start.

Since there is no exact data, each engineering and electrical design office has different motor capacity factors. It shows a big difference in calculating the generator's capacity even for the same emergency load capacity.

Based on the NFPA method, calculation results derived the proposed generator capacity calculation method as an alternative to the PG Method. For comparative verification of generator capacity, the largest PG3 capacity was 2,000[kVA], the NFPA capacity was 1,696[kVA], and the proposed formula capacity was 2,159[kVA], based on the last proposed calculation formula. Since there is no exact data, each engineering and electrical design office has different motor capacity factors. It shows a big difference in calculating the generator's capacity even for the same emergency load capacity.

The difference in capacity calculated by the conventional PG3 method was chosen significantly at approximately 159[kVA]. The proposed computational method has proven to be no problem in the application of generator capacity calculations. Therefore, primary data such as motor load characteristics, maneuver factor, and allowable voltage drop are required for selecting generator capacity suitable for domestic reality, and continuous research is needed through collaboration between industries and related agencies.