순시전압강하(Voltage Sag) 원인 및 대책

정의

순시전압강하는 전압이 잠깐 낮아졌다가 다시 정상으로 돌아오는 현상이다.

정전은 아니지만 기계가 멈출 만큼 전압이 떨어진다.

실효값이 정상 전압의 10~90%로 줄고, 0.5사이클 초과 1분 이하로 지속된다.

원인

순시전압강하는 계통 고장이나 대전류 투입으로 생긴 고장전류가 원인이다.

고장전류는 계통 임피던스에 전압을 떨어뜨려 전압 저하를 만든다.

계통 측 원인은 지락·단락, 낙뢰, 단락용량 부족 등이다.

수용가 측에서는 대형 전동기 기동, 용접기·전기로 투입, 여자돌입전류가 원인이 된다.

계산 예제

전압 강하 크기는 전원 임피던스와 고장 임피던스의 비로 근사한다.

가상 계통에서 기준 전압 6600 V, 전원 임피던스 1.0 Ω, 고장 임피던스 0.5 Ω이라 하자.

분모는 1.0 + 0.5 = 1.5 Ω이고, 강하 후 전압은 6600 × 0.5 / 1.5 = 2200 V다.

정격 대비 비율은 2200 / 6600 × 100 = 33.3%로, 10~90% 범위 안에 있다.

헷갈리는 점

앞 문제의 답은 고장 임피던스가 커지면 강하가 줄어든다는 것이다.

가장 흔한 실수는 순시전압강하와 정전을 혼동하는 것이다.

순간정전은 잔류 전압이 정격의 10% 미만인 상태다.

순시전압강하는 정격의 10~90%로 떨어졌다가 0.5사이클~1분 안에 회복된다.

대책

순시전압강하 대책은 계통 측과 수용가 측으로 나눠 세운다.

계통 측 대책은 차단시간 단축과 임피던스 저감처럼 발생 자체를 줄인다.

수용가 측 대책은 UPS, DVR, 기동방식 개선처럼 설비 내성을 높인다.

계통 측만으로는 완전히 없앨 수 없어 기술과 비용에 한계가 있다.

정리

마지막으로 핵심을 정리한다.

순시전압강하는 실효값이 10~90%로 낮아졌다가 0.5사이클~1분 안에 회복되는 현상이다.

원인은 계통 고장과 대전류 부하 투입이다.

영향은 PLC·접촉기·인버터 정지와 공정 중단이다.

대책은 계통 측과 수용가 측을 함께 세운다.