발전기를 병렬화하는 방법: 포괄적인 가이드

2025 년 3 월 14 일
바이슨

발전기에 투자하는 것은 큰 일입니다. 부하의 총 전력 요구 사항, 발전기의 전력 출력, 연료 유형, 연료의 유연성(이중 연료 발전기), 발전기의 휴대성 등 여러 변수를 고려해야 합니다.

이러한 모든 요소를 염두에 두고, 당신은 좋은 발전기를 구매하고 그 성능에 만족합니다. 하지만 몇 년 후, 당신의 전력 요구가 증가하고, 당신의 기존 발전기는 필요한 전력을 제공할 수 없습니다.

이런 상황에서는 어떻게 해야 할까요? 현재 발전기를 버리고 새롭고 더 강력하고 비싼 발전기를 사야 할까요? 아니면 다른 옵션이 있을까요?

더 큰 발전기에 많은 돈을 쓰지 않고도 현재 발전기를 계속 사용할 수 있는 방법이 있다는 것이 밝혀졌습니다. 그 개념은 두 발전기를 병렬로 실행하여 두 발전기의 결합된 전력을 얻는 것입니다. 이 개념에 익숙하지 않다면 발전기를 병렬로 실행하는 방법을 알아보는 동안 계속 읽어보세요.

이 글에서 BISON은 병렬 발전기가 무엇을 의미하는지, 그리고 어떻게 시스템으로 함께 작동하는지 설명합니다. 또한 병렬 발전기 시스템의 장점과 안정성에 초점을 맞춰 모든 기본 사항을 이해하도록 돕겠습니다.

발전기의 병렬 작동은 무엇인가? 아니면 병렬 발전기?

두 개 이상의 발전기를 동일한 부하(공통 부하)에 전력을 공급하도록 배치할 때 이러한 발전기는 병렬로 연결되었다고 합니다. 병렬 연결은 전력 수요가 변동하거나 무정전 전력이 필수적인 상황에서 특히 유용합니다. 이는 수요에 따라 확장하거나 축소할 수 있는 보다 강력한 전력원을 생성합니다.

발전기를 병렬로 연결하는 주요 이점은 다음과 같습니다.

향상된 전원 출력

비싸고 유지 관리하기 어려운 대형 발전기 하나에 투자할 필요가 없습니다. 병렬화를 통해 여러 개의 소형 발전기가 출력을 결합하여 전력 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 예를 들어, 두 개의 동일한 2,000와트 발전기가 병렬로 연결된 경우 이론적으로 4,000와트의 전력을 얻을 수 있습니다.

이는 전력 시스템이 필요에 맞춰 확장될 수 있도록 보장하는 확장 가능한 솔루션입니다. 이는 특히 대규모 시설, 산업 현장 및 대량의 확장 가능한 전력이 필요한 중요한 작업에 유용합니다.

비용

투자 수익률을 극대화하려는 산업의 경우, 병렬화는 유연하고 효율적이며 경제적으로 실행 가능한 솔루션을 제공합니다.

효율적인 연료 사용: 현재 부하에 필요한 발전기만 가동할 수 있으므로 연료 소모가 최소화됩니다. 대형 발전기가 있는 경우 부하가 감소하면 효율이 30% 미만이 됩니다. 그러나 소형 발전기의 경우 경부하에서도 발전기 용량 활용률이 더 높아집니다. 따라서 전체 효율은 80%가 넘습니다.
유지 보수 비용 감소: 소형 발전기는 유지 관리 비용이 낮은 경향이 있습니다. 또한 두 발전기가 부하를 공유하기 때문에 어느 발전기도 스트레스를 받지 않고 마모가 줄어듭니다.
확장성: 작은 발전기(가능하면 자신의 것과 같은 것)를 구매하면 전력 수요가 증가하더라도 많은 돈을 절약할 수 있습니다. 더 큰 발전기는 더 비쌉니다.

크기

크기도 또 다른 요소입니다. 주거 사용자는 이로부터 혜택을 받지 못할 수 있지만, RV 소유자와 캠핑 중에 발전기를 사용하는 사람들은 작은 발전기(두 개를 가지고 다닌다 해도)로부터 혜택을 받을 것입니다.

여분

두 개의 발전기를 병렬로 연결하면 첫 번째 발전기가 고장나더라도 다른 발전기가 여전히 작동하기 때문에 전력이 완전히 끊어지지 않습니다. 이는 정전이 허용되지 않는 병원, 데이터 센터, 비상 시스템과 같은 환경에서 특히 중요합니다.

병렬 발전기의 표준

두 개의 발전기를 병렬로 연결하여 가동하는 것을 고려한다면, 그냥 연결해서 가동만 기대하는 것보다 더 복잡합니다.

첫째, 모든 발전기가 병렬 작동을 지원하는 것은 아닙니다. 따라서 한 발전기가 다른 발전기와 호환될 것이라고 맹목적으로 가정하지 마십시오. 병렬 작동에 대한 지원은 발전기(또는 공식 문서)에 언급됩니다.

다음으로, 우리는 두 발전기의 전기적 특성을 가지고 있습니다. 여기서 발전기의 세 가지 중요한 측면은 주파수, 전압, 극성(위상)입니다.

전압 매칭: 모든 발전기는 동일한 전압 출력을 가져야 합니다. 예를 들어, 두 발전기 모두 230V, 400V 또는 시스템에 필요한 전압으로 설정해야 합니다. 전압이 일치하지 않으면 장비가 손상되고 전력이 불안정해질 수 있습니다.
주파수 매칭: 발전기는 동일한 주파수(예: 50Hz 또는 60Hz)에서 작동해야 합니다. 주파수 차이는 시스템에 해를 끼칠 수 있는 전기 간섭을 일으킬 수 있습니다.
위상 매칭: 발전기의 위상각은 원활한 전력 전달을 보장하고 전력 서지를 방지하기 위해 정밀하게 정렬되어야 합니다.

하지만 현실은 완벽하지 않으며, 두 대의 기계가 동일한 결과를 낼 수는 없습니다. 동일한 발전기 두 대(동일한 제조업체, 모델, 배치 등)를 구매하더라도 출력은 약간씩 다를 것입니다. 출력 전압의 경우 차이는 5% 미만이어야 합니다. 위상각의 차이는 XNUMX°를 초과해서는 안 됩니다.

일반적으로 동일한 제조사, 모델, 용량의 동일한 발전기를 그룹화하면 병렬화가 더 쉽습니다. 이러한 발전기에는 종종 프로세스를 단순화하기 위한 내장 동기화 기술이 함께 제공됩니다. 그러나 고급 제어판이 있는 최신 발전기는 다른 모델이나 크기의 발전기도 병렬화할 수 있습니다. 이 경우 전력이 장치 간에 적절하게 분배되도록 하려면 더 복잡한 동기화 및 부하 공유 시스템이 필요합니다.

어떤 경우에는 다른 연료 유형(예: 디젤, 천연 가스 또는 하이브리드 모델)을 사용하는 발전기도 병렬로 연결할 수 있습니다. 이 구성은 연료 효율성과 운영 유연성을 개선할 수 있지만 일반적으로 안정적인 작동을 위해 고급 제어 시스템이 필요합니다.

발전기를 병렬화하는 방법

발전기가 호환되는지 확인했으면 다음 단계는 발전기를 병렬로 연결하는 것입니다. 이 섹션에서는 발전기를 병렬로 연결하여 안정적인 전력 시스템을 만드는 과정을 안내해 드리겠습니다.

올바른 배선 및 연결을 설정하세요

모든 배선은 전기 코드와 안전 표준에 따라야 합니다. 전기 시스템에 대한 경험이 없다면 전문가와 상의하여 이 단계를 수행하는 것이 가장 좋습니다. 다음 지침을 주의해서 따르세요.

병렬 버스 시스템: 발전기를 병렬 버스에 연결하여 전력을 균등하게 분배하는 공통 링크 역할을 합니다. 이 버스는 여러 발전기의 전력을 효율적으로 결합할 수 있도록 합니다.
전환 스위치: 전환 스위치를 설치하여 발전기를 시스템 또는 1차 부하에 안전하게 연결하고 분리합니다. 이 스위치는 시스템을 전력 과부하 및 예상치 못한 역류로부터 보호합니다.
적절한 접지: 감전을 방지하고 장비 손상 위험을 줄이려면 각 발전기가 적절하게 접지되어 있는지 확인하세요.

동기화 프로세스

동기화는 발전기의 전기적 특성을 조정하여 하나의 단위로 작동할 수 있도록 하는 프로세스입니다. 이는 손상을 방지하기 위해 신중하게 수행해야 하는 중요한 단계입니다. 동기화의 주요 측면은 다음과 같습니다.

전압 동기화: 모든 발전기의 전압 출력이 동일한지 확인합니다. 미터 또는 전기 미터를 사용하여 발전기의 전압을 확인하고 각 발전기의 전압 제어 설정을 조정할 수 있습니다. 자동 전압 조절기(AVR)는 최신 발전기의 표준이며 출력 전압을 안정화하고 동기화를 더 쉽게 만듭니다.
주파수 동기화: 모든 발전기의 주파수는 정확하게 일치해야 합니다. 이는 각 발전기의 엔진 속도를 조정하여 달성됩니다. 정확성을 보장하기 위해 일반적으로 타코미터를 사용합니다.
위상 동기화: 위상 동기화는 모든 발전기가 파형이 일치하도록 정렬되도록 합니다. 발전기를 병렬 버스에 연결하기 전에 위상을 정렬하기 위해 일반적으로 자동 동기화 시스템 또는 수동 동기 검사기가 사용됩니다.
자동 동기화 시스템: 최신 발전기는 종종 전압, 주파수 및 위상 정렬을 자동으로 모니터링하고 조정하는 자동 동기화 시스템을 갖추고 있습니다. 이러한 시스템은 특히 여러 발전기 또는 크기가 다른 장치를 사용할 때 병렬화를 더 안전하고 쉽게 만듭니다.

로드 균형 조정

동기화가 완료되고 발전기가 병렬로 실행되면 다음 단계는 부하 공유를 관리하는 것입니다. 적절한 부하 분산은 각 발전기가 전체 전력 출력에 비례하여 기여하고 단일 장치의 과부하를 방지하도록 합니다.

동등한 부하 공유

발전기의 용량에 비례하여 총 전기 부하가 분산되도록 합니다. 예를 들어, 동일한 50kW 발전기 두 대가 있는 시스템에서 각 발전기는 부하의 50%를 처리해야 합니다. 발전기의 용량이 다른 시스템에서는 고급 부하 공유 컨트롤러가 부하를 적절히 분산할 수 있습니다.

모니터링 및 조정

부하 공유는 발전기 제어판이나 중앙 모니터링 시스템을 사용하여 지속적으로 모니터링해야 합니다. 불균형은 발전기의 거버너(속도 제어) 또는 전압 레귤레이터(출력 전압 제어)를 사용하여 조정해야 합니다. 최신 컨트롤러는 일반적으로 이러한 조정을 자동으로 처리합니다.

병렬 설정 테스트

테스트는 모든 병렬 발전기 설정의 마지막 단계입니다. 테스트는 시스템이 효율적이고 안전하게 작동하는지 확인합니다. 다음 단계에 따라 설정을 테스트하세요.

육안 검사 수행: 테스트하기 전에 모든 배선, 연결, 접지, 구성 요소가 제대로 설치되었고 안전 기준을 충족하는지 확인하세요.
무부하 테스트를 수행하세요: 한 번에 한 발전기를 시작하고 부하를 가하지 않고 동기화합니다. 전압, 주파수 및 위상이 적절하게 정렬되었는지 확인합니다.
부하를 점진적으로 적용합니다: 동기화가 확인되면 점진적으로 부하를 적용하기 시작합니다. 각 발전기의 성능을 모니터링하고 부하 공유가 균형을 이루고 있는지 확인합니다.
성능 모니터링: 발전기 제어판이나 모니터링 시스템을 사용하여 비정상적인 전압, 주파수 또는 부하 분포를 확인합니다. 필요에 따라 설정을 조정합니다.
안전 절차: 테스트 중에는 항상 안전 프로토콜을 따르세요. 예상치 못한 문제를 처리하기 위해 적절한 보호 장비와 절차를 갖추세요.

병렬 케이블 키트를 사용하는 경우 발전기를 병렬화하기 위한 몇 가지 지침은 다음과 같습니다.

병렬 작동을 지원하는 인버터 발전기가 두 개 있다면 운이 좋습니다. 이 발전기는 전면 패널에 "병렬 준비" 또는 이와 비슷한 표시가 있습니다. 병렬로 작동하기가 가장 쉽습니다.

가능하면 발전기와 같은 제조업체에서 발전기 병렬 키트를 구매해야 합니다. 이것은 두 발전기를 병렬로 연결하는 데 도움이 되는 특수 커넥터 키트입니다. 병렬 커넥터에는 두 발전기의 출력을 결합한 패널에 출력 소켓이 있습니다. 그런 다음 발전기의 사용 설명서와 병렬 키트에 대한 지침을 참조하십시오. 일반적으로 간단히 꽂으면 작동합니다.

발전기 병렬화를 위한 문제 해결 팁

발전기를 병렬로 연결하는 것은 상당한 이점을 제공하지만, 몇 가지 어려움도 있습니다. 시스템이 원활하게 작동하려면 모든 구성 요소가 완벽한 조화로 작동해야 합니다. 아래에서 발전기를 병렬로 연결하는 데 있어 가장 흔한 어려움과 그것이 전력 시스템에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 설명합니다.

전압 불일치

병렬 시스템의 발전기는 동일한 출력 전압을 가져야 합니다. 불일치는 부하 분배의 불균형, 발전기 구성 요소의 과열 또는 심각한 경우 시스템에 연결된 전기 장비의 손상을 초래할 수 있습니다.

해결 방법 :

동기화하기 전에 모든 발전기가 동일한 전압을 생성하도록 적절히 보정되었는지 확인하십시오. 작동 중에 안정적인 전압 출력을 유지하려면 자동 전압 조절기(AVR)를 사용하십시오.

주파수 불일치

발전기가 함께 작동하려면 출력 주파수(일반적으로 50Hz 또는 60Hz)가 동일해야 합니다. 주파수 불일치는 기계적 응력, 서지 및 불규칙한 작동을 일으킬 수 있습니다.

해결 방법 :

각 발전기의 엔진 속도를 조정하여 주파수가 동일하도록 합니다. 자동 동기화 시스템이 있는 최신 발전기는 주파수를 자동으로 모니터링하고 조정하여 이러한 유형의 문제 위험을 줄입니다.

불균형한 부하 분배

병렬 시스템에서 발전기는 용량에 비례하여 전기 부하를 공유해야 합니다. 과부하된 발전기는 과열, 연료 비효율성 및 기계적 마모를 경험할 수 있습니다. 반면에 활용도가 낮은 발전기는 연료를 낭비하고 효율적으로 작동하지 않을 수 있습니다.

해결 방법 :

부하 공유 컨트롤러를 사용하여 발전기 간에 부하를 균등하게 분배합니다. 이러한 장치는 부하 조건을 지속적으로 모니터링하고 각 발전기의 출력을 그에 따라 조정합니다.

고조파 왜곡

고조파 왜곡은 일반적으로 다른 사양이나 조건에서 작동하는 발전기로 인해 발생하는 전력 시스템의 전기 파형의 중단을 말합니다. 전자 장치나 가변 속도 드라이브와 같은 비선형 부하가 시스템에 연결된 경우에도 발생할 수 있습니다. 고조파 왜곡은 시스템의 전반적인 효율성을 떨어뜨리고 민감한 전자 장비를 손상시킬 수 있습니다. 또한 회로에 노이즈를 생성하고 변동하는 전력 출력을 생성할 수 있습니다.

해결 방법 :

왜곡을 최소화하기 위해 전력 시스템에 고조파 필터를 설치합니다. 또한 발전기가 고조파 간섭을 줄이기 위해 호환되는 사양을 갖추고 있는지 확인합니다.

발전기 호환성 문제

다양한 크기, 모델 또는 제조업체의 발전기를 결합하면 병렬화가 더 어려워집니다. 호환되지 않는 사양의 발전기는 비효율적으로 작동하거나 제대로 동기화되지 않아 전체 시스템의 성능과 안정성이 저하될 수 있습니다.

해결 방법 :

시스템의 발전기가 동일하거나 고급 제어 시스템이 장착되어 있는지 확인하십시오. 최신 발전기는 종종 호환성 문제를 처리하도록 설계되어 다양한 용량의 장치를 원활하게 병렬로 연결할 수 있습니다.

제어 시스템의 통신 장애

제어 시스템은 병렬 발전기를 모니터링하고 관리하는 데 필수적입니다. 통신 시스템이 고장나면(예: 컨트롤러 또는 센서 간) 발전기가 일치하게 작동하지 않을 수 있습니다. 통신 오류는 동기화 불량, 부하 분배 불균형, 비효율적인 작동으로 이어질 수 있습니다.

해결 방법 :

제어 시스템에 대한 정기적인 유지 관리를 수행하여 모든 장비가 제대로 작동하고 통신 채널이 계속 열려 있는지 확인하십시오. 백업 통신 시스템은 또한 고장 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

결론

발전기를 병렬로 연결하면 전력 용량, 신뢰성, 유연성이 증가하는 등 상당한 이점이 있지만 고품질 장비와 적절한 설정이 필요합니다. 전압, 주파수 불일치 또는 부하 불균형과 같은 문제는 발전기 시스템의 전반적인 성능에 영향을 미칠 수 있으며, 해결하지 않으면 비용이 많이 드는 수리 또는 가동 중단이 발생할 수 있습니다.

선도적으로 중국 전문 발전기 제조업체, 우리는 효율적인 병렬화와 타의 추종을 불허하는 성능을 위해 설계된 다양한 고품질 발전기와 액세서리를 제공합니다. 산업용 발전기, 중요한 백업 전원 또는 원격 작동이 필요하든, 당사 제품은 신뢰성과 내구성을 제공합니다. 복잡한 설정의 경우 BISON 전문가 팀에 문의하면 이러한 과제를 피하고 발전기 시스템이 원활하게 작동하도록 하는 데 도움이 될 수 있습니다.