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전력품질 문제의 원인

에이티에스 2024. 8. 15. 07:03
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전력 품질(PQ - Power Quality)은 전압 또는 전류 형태로 발생하는 모든 전력 시스템의 비정상적인 동작 중 전기 또는 전자 장비의 정상 작동에 영향을 미치는 전력 품질로 정의할 수 있습니다.

 

  • 전력 시스템의 전반적인 효율성에 대한 강조가 증가함에 따라 손실을 줄이기 위해 고효율, 속도 조절 가능한 모터 드라이브 및 역률 보정을 위한 션트 커패시터와 같은 장치의 적용이 증가했으며, 그 결과 전력 시스템의 고조파 수준이 증가하고 있습니다.

전력 전자 기반 제어 및 전력 전자 장치가 있는 차세대 부하 장비는 전력 품질 변동에 더 민감합니다.

모든 전력 품질 문제는 다음 범주로 나뉩니다.

  • 과도
  • 장시간 전압 변동
  • 단기간 전압 변동
  • 전압 불균형
  • 파형 왜곡
  • 전압 변동
  • 전력 주파수 변동

 

 

 

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1. 과도 현상

과도 현상은 바람직하지 않은 이벤트를 나타내기 위해 전력 시스템 변동 분석에서 오랫동안 사용되어 왔습니다. 공급 전압 또는 전류의 과도 상태는 전력 품질(PQ)을 저하시킵니다.

 

1) 과도 현상의 유형

-  충동적인 과도 현상

과도현상은 전압, 전류 또는 둘 다의 정상 상태 조건에서 극성이 단방향인 갑작스러운 비전력 주파수 변화입니다. 임펄스 과도 현상은 상승이 매우 적고 감쇠 시간이 매우 큽니다. 과도 상태는 전력 품질을 저하시키고 전기 시스템의 절연 실패를 유발할 수 있습니다.

 

 

 

- 진동 과도 현상

전압, 전류 또는 둘 다의 정상 상태 조건에서 두 극성을 모두 포함하는 갑작스러운 비전력 주파수 변경.

 

 

 

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2. 긴 지속 시간 전압 변동

전압 변동은 전압 RMS 값이 1분 이상 지속될 때마다 발생합니다.

  • 저전압: 전원 주파수에서 ac RMS 전압을 90% 미만으로 낮춥니다.

 

 

 

  • 과전압: 전력 주파수에서 ac RMS 전압 증가가 110%를 초과합니다.

 

 

 

  • 지속적인 중단: 공급 전압이 1분을 초과하는 기간 동안 0이 될 때.

 

 

 

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3. 짧은 기간 전압 변동

전압 변동은 전압 rms 값이 1분 미만 동안 벗어날 때마다 발생합니다.

 

  • 중단: 1분 미만의 기간 동안 공급 전압 또는 부하 전류가 0.1pu 미만으로 감소할 때. 예를 들어, 전원 시스템 오류 및 제어 오작동으로 인해 전원이 중단됩니다.

 

 

  • Sags(딥): 전원 주파수에서 0.5 사이클에서 0.9 분까지의 기간 동안 0.5 및 1 pu 사이의 rms 전압 또는 전류의 급격한 감소.

 

 

 

 

  • Swells: 전력 주파수에서 0.5 사이클에서 1.8 분까지의 기간 동안 1.1에서 1.8 pu 사이의 rms 전압 또는 전류의 급격한 증가.

 

 

 

 

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4. 전압 불균형

전압 불균형은 3상 전압 또는 전류의 평균에서 3상 전압 또는 전류의 평균으로 나눈 최대 편차를 백분율로 표시합니다.

 

 

 

 

5. 파형 왜곡

전력 주파수의 이상적인 사인파에서 정상 상태에서의 편차입니다.

  • DC 오프셋: AC 전원 시스템에 있는 DC 전류 또는 전압.
  • 고조파: 기본 주파수의 정수배인 주파수를 갖는 정현파 전압 또는 주파수. 소스의 예: 비선형 부하

 

 

 

 

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  • 인터하모닉스: 기본 주파수의 정수가 아닌 배수의 주파수 구성 요소(예: 50 또는 60Hz)를 갖는 전류 또는 전압.
  • 노칭: 파형의 노칭은 전류가 한 위상에서 다른 위상으로 정류될 때 발생합니다. 따라서 주기적인 전압 교란이 발생합니다. 노칭의 예는 DC 드라이브에서 SCR의 정류입니다.

 

 

 

 

6. 전압 변동

0.9에서 1.1 pu 범위의 체계적인 또는 일련의 무작위 전압 변동. 플리커(Flicker)는 램프에 대한 전압 변동의 영향에서 파생된 용어입니다.

 

7. 전력 주파수 변동

전력 시스템의 기본 주파수가 지정된 공칭 값(50 또는 60Hz)에서 벗어난 것입니다.

 

 

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