플리커·고조파 저감

정의

플리커와 고조파는 배전계통 전력품질을 해치는 대표 현상이다.

플리커는 전압이 반복적으로 흔들려 조명이 깜빡이는 현상이다.

고조파는 기본파의 정수배 주파수 성분이 전압과 전류 파형을 왜곡하는 현상이다.

원인과 전압 변동

비선형 부하와 급변 부하는 전류를 불규칙하게 끌어간다.

그 전류가 계통 임피던스를 지나며 전압을 흔든다.

무효전력 변동분이 큰 부하일수록 플리커가 커진다.

플리커와 고조파 비교

두 현상을 같은 기준으로 비교하면 차이가 분명해진다.

플리커는 아크로·용접기·전동기 기동이 원인이며 조명 깜빡임으로 나타난다.

고조파는 전력변환장치와 형광등 안정기·LED 조명이 원인이며 과열과 계전기 오동작을 부른다.

평가 지표도 다르다. 플리커는 Pst·Plt, 고조파는 THD로 판정한다.

플리커 대책

공급 측 대책은 계통 임피던스를 낮춰 전압변동폭을 줄이는 것이다.

전용 계통, 전용 변압기, 단락용량이 큰 계통에서 공급받는다.

수용가 측은 부하 근처에서 SVC·STATCOM 등으로 무효전력을 보상한다.

고조파 필터

고조파 대책은 필터 설치가 대표적이며 수동형과 능동형이 있다.

수동형은 LC 조합으로 설계한 특정 차수를 잡는다. 구조가 단순하고 비용이 낮다.

능동형은 역위상 전류를 주입해 넓은 범위를 억제한다. 대신 가격이 높다.

시험 포인트 정리

시험에서는 원인, 영향, 대책을 한 묶음으로 쓰는 것이 핵심이다.

3의 배수 고조파는 중성선에서 같은 위상으로 더해져 과열을 부른다.

플리커와 고조파는 발생원 단에서 억제하는 것이 가장 효과적이다.