플리커의 원리와 대책

플리커란 무엇인가

플리커는 부하 전류의 급격한 변동으로 전원 전압이 흔들려, 조명이 깜빡이는 현상이다.

전등이 어두워졌다 밝아졌다 하거나 TV 화면이 일그러져 보이는 것이 대표적이다.

같은 전압 변동이라도 반복 주파수에 따라 장해 정도가 달라진다.

발생 과정

부하 전류가 빠르게 변하면 계통 임피던스에서 전압강하가 주기적으로 생긴다.

아크로·용접기·전동기 같은 변동 부하가 주된 원인이다.

이 전압 변동이 조명 휘도 변화로 인지되면 깜빡임, 즉 플리커가 된다.

단락용량이 큰 계통에 공급하면 같은 부하 변동에서도 플리커가 줄어든다.

전압 변동과 평가 지표

전압 변동분은 대략 (R·ΔP + X·ΔQ)를 기준 전압 V로 나눈 값이다.

같은 부하 변동이라도 계통 임피던스가 작을수록 전압 변동분이 줄어든다.

Pst는 10분 관측 구간의 통계 값이다. Plt는 2시간 동안의 Pst 12개를 세제곱 평균한 값이다.

경감 대책

플리커 대책은 공급측과 수용가측으로 나눠 생각한다.

공급측은 전원 임피던스를 줄여 원인을 줄이는 근본 방법이다.

수용가측은 무효전력 변동분을 부하 가까이에서 흡수한다. SVC가 대표적이다.

계산 예제

단락용량과 무효전력 변동으로 전압 변동 크기를 추정해 보자.

가상의 조건에서 전압변동률은 ΔV/V ≈ ΔQ/Ps로 근사한다.

대입하면 5/50 = 0.10, 즉 10%다. 조명 플리커를 쉽게 느끼는 수준이다.

SVC로 ΔQ의 80%를 보상하면 잔여 1 Mvar, 약 2%로 줄어든다. 가상의 예다.

헷갈리는 점과 채점 포인트

첫째, 플리커와 순시전압강하를 같은 현상으로 쓰면 안 된다.

플리커는 반복되는 전압 동요가 조명 깜빡임으로 인지되는 현상이다.

둘째, 5~15Hz 대역을 빠뜨리지 않는다. 사람 눈이 가장 민감한 대역이다.

셋째, 평가 시간을 구분한다. Pst는 10분, Plt는 2시간 기준이다.

정리

플리커는 부하 변동에 의한 전압 동요가 조명 깜빡임으로 인지되는 현상이다.

원인은 아크로·용접기·전동기 같은 변동 부하이고, 평가는 Pst와 Plt다.

대책은 공급측과 수용가측을 병행하는 경우가 많다.