전력품질 지표 및 현상

전력품질의 정의

전력품질은 공급 전압·주파수·파형이 규정된 범위를 유지하는 정도를 말한다.

전기가 제때 알맞은 크기와 모양으로 들어와야 기기가 정상 동작한다.

전력품질이 나쁘면 정전, 전압강하, 고조파로 설비 오동작과 손실이 생긴다.

전력품질 지표 구성

전력품질은 전압, 주파수, 정전, 파형, 플리커로 나눠 관리한다.

전압 편차와 순시전압강하는 전압 변동으로, 고조파는 파형 왜곡으로 분류한다.

한국전력은 전압, 주파수, 정전시간을 대표 지표로 관리한다.

외란마다 지속시간이 달라 지표를 따로 본다.

순시전압강하와 순시정전

순시전압강하는 전압 크기가 짧은 시간 낮아졌다가 회복되는 현상이다.

순시정전은 순시전압강하와 같은 계열로, 전압이 거의 0에 가깝게 끊기는 외란이다.

플리커는 전압 변동이 반복되어 조명 밝기가 흔들리는 현상이다.

지속시간과 전압 크기를 함께 적어야 현상을 구분할 수 있다.

강하율 계산 예

앞 문제의 정답은 순시정전이다. 전압이 거의 0까지 떨어지는 현상이다.

가상의 예로, 정격 380V 설비가 기동 중 76V로 강하하는 경우를 본다.

강하율은 (정격 - 강하) ÷ 정격 × 100으로 구하면 80%가 된다.

깊은 Sag로 해석되며, 이 값은 UPS 용량 산정의 입력 조건으로 쓰인다.

외란별 대책

외란 대책은 현상의 지속시간과 전압 크기에 맞는 장치를 고르는 것이 핵심이다.

UPS는 정전과 Sag를 모두 방어하지만 용량이 커질수록 비용과 손실이 늘어난다.

DVR은 Sag를 보상하고, SVC·STATCOM은 플리커와 전압 변동을 억제한다.

능동형 필터는 고조파를 상쇄하지만 고가다. 한 장치로 모든 현상을 해결할 수 없다.

정리와 마지막 문제

정리하면 전력품질은 전압, 주파수, 파형이 규격에 맞는 정도다.

순시전압강하는 전압 크기의 저하, 순시정전은 전압이 거의 0이 되는 현상이다.

고조파는 기본파 이외의 주파수 성분이며 THD로 정량화한다.

마지막 문제를 직접 풀어 보자.