정지형 무효전력 보상장치 적용, 이점,구성, 설계

1. 정지형 무효전력 보상장치 (Static Var Compensator :  SVC)

SVC는 무효전력을 능동적으로 제어함으로써, 계통의 역률 조정, 적정범위의 전압 보상, 송전선로의 송전능력 향상 등의 전반적인 전력 품질 개선을 위해 사용됩니다. 이와 더불어 과도전압의 회복, 계통 전압의 안정도 향상 등 급변하는 부하에 의해 발생되는 모선 전압의 변동을 제한하는 용도로도 사용됩니다.

산업분야에서 SVC는 무효전력을 효율적으로 보상하고, 역률을 개선시키며, 비선형 부하에 의한 전압 변동 및 고조파 장애에 의한 영향을 감소시킴으로써 삼상 부하 평형, 전력품질 향상, 생산효율 증대 및 제품 품질 향상에 기여하며 소비전력을 절감시키는 역할을 합니다. 

- 적용 : 산업기기, 전력제어 설비, 철강, 전기 철도, 풍력발전 및 광산업 등

 

2. SVC 설치의 이점

1) 일반 계통 적용 시 이점

- 전압 안정화

- 고조파 저감

- SVC 설치 계통 및 근접 계통의 플리커 억제

- 보호기기의 오동작 방지

- 부하평형

 

2) EAF(아크로)에 적용 시 이점

- 역률 개선

- 고조파 저감

- 전압 안정화 및 용해력 증가

- 플리커 억제

- 용해 시간 감소 및 생산성 향상

- 전극봉 교체비용 절감

- 전력 손실 절감

- 안정적인 아크 공급으로 전리로 Lining 마모 감소

 

3. SVC의 구성 

SVC 구성도

- 제어 및 보호 시스템

- 사이리스터 밸브

- 냉각 시스템

- 고조파 필터

- TCR (사이리스터 제어 리액터)

- 기타설비 (SVC의 전반적인 성능을 확보하기 위한 차단기, 단로기, 피뢰기, 변성기류 등)\

 

4. SVC 설계의 검토

1) 분기점 (Point of Common Coupling : PCC) 데이터

- 정격 전압

- 주파수

- 최대 / 최소 단락 용량

 

2) 강압용 주 변압기 정격

- 정격 전압 (1차측/2차측)

- 정격 용량

- 단락 임피던스

 

3) 부하 데이터 (전기로)

- 전기로 형태 : 아크로(EAF), 유도로 (LF), AC 또는 DC로 등

- 직렬리액터의 정격 인덕턴스

- 전기로 변압기 정격

- 전기로 변압기의 1차 및 2차측 전류

- 전기로 변압기의 단락 임피던스

- 2차 회로 임피던스

- Kst (Severty Factor)

- 전기로에서 발생되는 고조파 차수 및 발생량

- 전기로의 가동주기

- 사용되는 스크랩 자료 등

 

4) 부하데이터 (압연공장)

- 유 / 무효 전력

- 가동 주기

- 고조파 차수 및 발생량

 

5) 분기점 (PCC)에서의 제한 기준

- 역률 또는 요구되는 무효전력량

- 전압 전고파 왜율 (V-THD)

- 전압 고조파 왜형율 (홀수 차수)

- 전압 고조파 왜형율 (짝수 차수)

- 플리커, Pst (플리커 심각도 지수)

- 전압 변동

- 전압 불평형

- 전류 왜형율

 

 

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

 

수동형 고조파 필터의 적용, 효과, 설계