전기안전관리_008_전력분석기 / 전원품질 분석의 이해

출처 : 한국전기기술인협회 전기안전관리교육 특별과정

 

1. 전원품질 측정의 목적

 

1)고조파 발생에 의한 전기설비의 영향 분석

 

2) 전기품질 저하로 인한 오동작 또는 고장 예방

 

3) 고장전류 및 계통의 고장원인 분석

 

4) 실시간 부하 사용에 따른 전원품질의 분석

- 유효전력과 무효전력 분석

- 전류 및 전압의 위상, 벡터도 , 파형의 분석

- 전기요금에 따른 역률의 분석

- 사용량 확인을 위한 Peak 전력 분석

 

2. 전력분석기의 기능

- 전압, 전류 실효값, 주파수, 역률, 평균치, 최대치, 최저치 등 측정

- 유효전력, 무효전력, 피상전력 등 측정

- 고조파의 측정 및 분석

- Surge (순간 과도전압), SAG (순간 정전) 등의 이벤트 측정

- 측정자료의 분석 및 저장

- 데이터 출력 등

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3. 고조파

1) 고조파의 발생원

- 전력용 변환장치 : 인버터, 무정전전원장치, 싸이리스터 모터, 히터제어 등

- 전기로 : 교류 아크로

- 사무용 기기 : PC, 프린터, 전자식 조명기기, 인버터 에어컨, 조광기 등

- 기타 : 변압기, 제어기기 등

 

2) 고조파로 인한 영향 해소방안

(1) 수동필터 (Passive Filter, L/C Filter)의 사용

- 1 ~ 2개의 특정고조파 제거

- 7차 이하 고조파에 적합한방식

 

수동형 고조파 필터의 적용, 효과, 설계

 

(2) 능동필터 (Active Filter, IGBT소자) 사용

: 25차 이내의 전 고조파 제거 가능

: 고조파가 복합적으로 발생하는 장비 전단에 적합

: 과부하와는 전혀 무관하며 정격용량분 이내 보상

 

능동형 보상설비 (무효전력 보상기, 지능형 능동 필터, 하이브리드 고조파 필터, 영상분 고조파

 

(3) 하이브리드 필터

: 교류필터와 액티브 필터 각각의 특성 모두 가진 장치

 

(4) 변환장치의 다(多)펄스화

 

(5) 기기자체의 고조파 내량 증가

 

(6)  PWM 방식 채용 

: GTO나 파워트랜지스터 등 소자를 사용하여 컨버터나 인버터의 입출력 파형을 다수의 펄스로 변환하여 사용

 

(7) 변압기의 델타결선

 

4. 고조파의 영향

기기명	고조파의 영향
콘덴서 및 직렬리액터	고조파 전류에 대한 회로의 임피던스가 공진현상 등에 의해 감소하여 과대전류가 유입함에 따른 과열, 폭발, 소손 또는 진동, 소음의 발생
케이블	3상 4선식 회로의 중성선에 고조파 전류가 흐름에 따라 중성선의 과열
변압기	고조파 전류에 의한 철심의 자화현상으로 소음 발생 고조파 전류, 전압으로 철손, 동손이 증가되어 용량의 감소
형광등	고조파 전류에 대한 임피던스가 감소하여 과대전류가 역률개선용 콘덴서에 유입되어 과열, 소손
통신선	전자유도에 의한 잡음 전압의 발생
유도 전동기	고조파 전류로 정상 진동토크 발생 회전수의 주기적 변동 철손, 동손 등의 증가
보호계전기	고조파 전류 혹은 전압에 의한 설정레벨의 초과 위상변화에 의한 오동작, 부동작
Power Fuse	과대한 고조파 전류에 의한 용단 발생
MCCB	과대하 고조파 전류에 의한 오동작 발생

 

고조파 관리기준

 

5. 전원품질 측정 시 주의 사항

1) 주의사항

- 정전 사태 야기 금지

- 측정자 이외의 외부인 출입을 제한

- 측정 시 감전에 주의

- 견고하게 결선 할 것

 

2) 측정장소

- VCB 판넬 시험단자대 뒷부분 이용 측정

- ACB 판넬 시험단자대 뒷부분 이용 측정

- 배선용 차단기 2차 또는 분전반 1차

- 분기차단기 2차

- 고조파 발생 의심되는 장소 (중요 부하설비, 의료설비, UPS, 발전기)

 

 

전기안전관리_007_적외선 열화상 측정

 

전기안전관리_009_수배전설비 - 인입배선 / 수변전실