직렬 리액터 삽입시 고조파 감소

■ 콘덴서

2. 역률
6) 전력용 콘덴서 부속 기기
(2) 직렬 리액터
진상 콘덴서를 전력 계통에 접속할 때 일반적으로 계통 전압의 왜곡 시정과 콘덴서 투입시 기본파 이상의 고조파 발생으로 나타나는 문제점을 보완하며, 투입시 돌입 전류 억제를 위해 직렬 리액터를 설치한다. 직렬 리액터는 갭 부분 철심에 권선을 설치한 정지 유도 기기로, 보수할 때 기본 내용은 변압기와 같다. 콘덴서와 같이 계통에 병렬로 접속하고 용량은 콘덴서 용량의 6% 정도며, 뱅크용량이 500㎸A 이상인 경우에 설치한다. 이는 개폐빈도가 높고 고조파 영향을 받기 쉬워 변압기에 비해 사용 조건이 열악하기 때문이다.
직렬 리액터 구조는 절연재에 따라 건식과 유입식으로, 건식은 다시 니스 함침형과 몰드형으로 구분한다. 니스 함침형은 일반적으로 저압 회로용에 적용한다. 고압회로용은 리액터 용량이 수십 ㎸AR 정도까지 건식 몰드형과 유입식을, 그 이상이면 유입식을 적용한다.

① 역률개선으로 콘덴서를 사용하면 회로의 전압이나 전류파형의 왜곡을 확대하는 수가 있고, 때로는 기본파 이상의 고조파를 발생시킬 수 있으므로 이에 대한 방지대책이 요구된다.

② 고조파를 줄이는 방법: 직렬 리액터를 삽입한다.

③ 제3고조파에 대한 대책: 콘덴서 리액턴스의 13% 가량 직렬 리액터 삽입

④ 제5고조파에 대한 대책: 콘덴서 리액턴스의 4% 이상 되는 직렬 리액터 리액션스가 필요하지만 실제로 주파수 변동, 경제성 등을 감안해 6%를 표준으로 한다.

⑤ 사용시 주의사항
ㆍ콘덴서 단자전압의 상승: 6% 리액터 삽입에 의해 콘덴서 단자전압은 약 6% 상승, 콘덴서 전류도 6% 증가한다. 따라서 콘덴서는 약 13%의 용량이 증가한다.
ㆍ콘덴서와 용량을 합치는 일: 리액터 용량이 적정하지 않으면 오히려 선로정수를 증가시켜 무효전력만 증가시킨다.
ㆍ콘덴서 전류가 정격전류의 120% 이상이면 반드시 직렬 리액터를 사용한다.
ㆍ콘덴서 투입시 돌입 과대전류로 인해 CT 2차측 회로에서 플러시오버 하므로 직렬 리액터를 반드시 접속한다.

건축물관리실무 Ⅴ.전기관리실무
건축물관리연구원장 임정달

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