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고조파 증가로 인한 전력품질 저하
전력계통에 고조파 발생이 많은 정류기, 인버터, LED, 경관조명, PC, 모터, 자동화 설비가 증가하면서 고조파 발생량이 점차 증가하는 추세입니다. 이러한 고조파는 변압기, 전동기, 케이블, 콘덴서, 차단기 등 전기설비에 오작동, 발열, 화재, 손실증가, 수명단축 등 다양한 형태로 피해를 유발시키고 있습니다.
일본의 전기학회 기술보고에 따르면 전력품질을 저해하는 최대 요인은 고조파로써 전체의 47%를 차지한다고 합니다. 따라서 고조파로 인한 피해예방, 전력손실 최소화, 전력품질개선을 위해서는 고조파 저감대책이 절실합니다.
고조파 발생원※ 출처 : Schneider Electric
| 전력전자 부품 | Rectifier + Inverter | • V.V.V.F & V.F.D & V.S.D • Air-conditioner • LED 램프 |
|---|---|---|
| Rectifier | • DC Motor • UPS & C.V.C.F • OA기기 (PC, 복사기, 서버) |
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| Thyristor control | • Dimmer • Heater (SCR 제어)) |
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| Cycloconverter | • 압연용/시멘트용 전동기 • 교류식 전기철도용 전동기 |
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| Arc 이용 설비 | - | • 교류 아크로 • 용접기 • 조명등 |
| 자가회로 사용 설비 | - | • 변압기 • 전동기 |
부하별 고조파 측정사례
| DC 모터 | 인버터 (V.V.V.F 또는 V.F.D))Rectifier + Inverter |
|---|---|
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| PC (1상 정류기) | LED조명 / 경관조명 |
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고조파가 주요설비에 미치는 영향
고조파로 인한 변압기의 철손 및 동손 증가
고조파 관리기준
국내 : 한전 기본공급약관 및 시행규칙(2015.01)
공급전압 6.6kV 이상 / 공급전압 22.9kV 이하
해외 : IEEE Std. 519-1992 Harmonic Guideline
한국전력 : 배전계통 고조파 관리기준
- 목적 : 고조파로 인한 전력설비의 피해예방과 국가적인 전력손실을 최소화 하기 위함
- 대상 : 계약전력 1,000kw 이상 수용가 (향후 500kw 이상으로 확대 예정)
2019년 전기설비(변압기) 설계기준 개정 고시
- 근거: 건설기술진흥법 제44조 및 동법 시행령 제65조
- 기준: 전기설비 설계기준(KDS) 및 표준시방서(KCS)
- 발표: 2019년 10월 11일(국토교통부 고시 제2019-549호)
고조파 저감대책 비교표
