전력품질 설명

전력품질의 정의

전력품질은 공급 전압·주파수·파형이 규정 범위 안에서 안정된 정도를 뜻한다.

전압 크기, 주파수, 파형의 세 조건을 본다.

세 조건 중 하나라도 무너지면 전자기기가 오작동하거나 회로가 손상될 수 있다.

평가지표 비교

평가는 전압 크기와 지속시간을 함께 본다. 대표 현상을 표로 비교한다.

순간강하는 정격의 10~90%로 떨어지고 0.5사이클에서 1분 사이 지속되는 현상이다.

같은 강하라도 지속되면 생산 라인 정지로 이어진다.

정답은 순간전압강하다. 잔존 전압이 10~90% 사이이므로 강하로 분류한다.

순시전압강하 계산 예제

가상의 공장 수전점에서 22.9kV 계통의 전압 강하를 점검한다고 가정한다.

사고 시 RMS 전압이 정격의 70%까지 내려갔다가 0.2초 후 회복되었다.

전압 강하율은 공칭 전압과 강하 중 전압의 차이를 공칭 전압으로 나눠 구한다.

계산 결과 강하 깊이는 30%다. 지속시간 0.2초이므로 순간전압강하로 분류한다.

고조파 왜곡률 THD

THD는 기본파 대비 고조파 성분의 비율을 %로 나타낸 값이다.

기본파 380V에 5차 고조파 19V가 있는 경우를 보자.

19를 380으로 나눠 100을 곱하면 THD는 5%다. 380V 계통에서 이 정도는 일반적 크기다.

정답은 19V다. 380V의 5%가 5차 고조파 전압이 된다.

대책 비교

대책은 설비 측과 계통 측으로 나뉜다. 설비 측은 특정 부하를 보호한다.

UPS와 DVR은 순간 강하에 대응하고, 필터는 고조파를 줄인다.

각 대책은 장점과 한계가 있으므로 비용과 효과를 비교해 선택한다.

전력품질은 전압·주파수·파형이 규정 범위에 있는지로 판단한다.

시험 포인트

헷갈리기 쉬운 부분을 정리한다. 스웰과 순간전압강하는 방향이 반대다.

순간 현상은 지속시간을 빠뜨리면 감점이 크다.

플리커는 정상 전압의 90~110%에서 반복 변동하는 현상으로 적는다.

THD는 전압과 전류를 구분해 쓰고, 지표는 측정 대상과 시간 조건을 함께 쓴다.

전력품질은 전압·주파수·파형이 규정 범위에 있는 정도다.