Gibson 방법에 의한 수력발전소의 유량측정

전문가 제언

○ 1,000mm 이상의 대구경 수압관 내 유량을 측정하는 데는 피토 관(pitot tube), 초음파 유량계(ultrasonic flowmeter) 및 전자유량계(electro-magnetic flowmeter) 등이 많이 사용되고 있다. 이 중에 피토 관은 설치시 플랜트를 정지해야 하고 상류관의 형상에 따라서 측정오차에 차이가 날 수 있다. 그러나 초음파 유량계나 전자유량계는 비접촉식으로 설치도 간단하고 정확도도 높은 편이다.

○ 도플러 방식의 초음파 유량계의 경우에는 유체 내에 초음파 반사체가 필요하고 전자유량계인 경우에도 유체가 도전성을 가져야 하는 것 등 적용에 제한이 있게 된다. 그러나 이러한 초음파나 전자유량계는 기존 유량계의 성능 측정이나 플랜트 성능시험시 임시로 파이프 상에 설치하여 기기 성능시험 등에 활용되고 있다.

○ 수력발전소의 수력기기(수력 터빈 등)의 성능을 평가하기 위해서는 수압관의 유량을 현장에서 측정해야 하는데 수압관의 외부에 접속 부분이 없어서 유량 측정에 어려움이 많다. 이러한 조건에서 유량을 측정하는 전술한 방법 이외에 최근에 압력-시간(Gibson) 방법이 주목을 받고 있다. 이것은 특히 기존 기록기법을 디지털 자료취득시스템(DAS)으로 대체하면서 기존 방식보다 경쟁력을 높이고 있다. 더구나 이러한 Gibson 방법에 필요한 특수 계장시스템을 IEC 41-1991에 의해 설치하여 압력-시간을 쉽게 측정할 수 있게 되었다.

○ 이러한 Gibson 방법은 압력관의 수격효과(water hammering phenomenon)에 의한 운동량의 변화로 인한 압력관의 두 단면적 사이의 차압(static differential pressure)을 이용하여 압력-시간으로 유량을 측정한다. 즉, 유량은 수격효과로 인한 차압변화를 일정 시간으로 적분하여 결정한다.

○ 이 글에서 기술한 Gibson 방법은 기존 초음파 유량계와 비교하여 잘 일치하고 Winter-Kennedy 방법에 의한 터빈 와류형 케이싱(spiral casing)에서 차압 측정도 양호하여 수력발전소의 수력 터빈의 성능 측정에 이 방법이 유용함을 알 수 있다.

저자

Edson da Costa Bortoni

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2008

권(호)

19(6)

잡지명

Flow Measurement and Instrumentation

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

385~390

분석자

박*준

분석물

• Gibson 방법에 의한 수력발전소의 유량 측정.pdf [354,705 byte]

이미지변환중입니다.