■ 고조파

4. 고조파 진단 및 대책 수립
3) 고조파에 대한 대책
고조파에 대한 대책으로는 먼저 고조파 발생원에서 고조파 발생을 억제하는 방법이 있다. 특히, 파워 일렉트로닉스를 이용한 전력변환장치 및 SMPS를 이용한 전력사용기기는 제조업체에서 어느 수준 이하로 고조파를 억제하는 제도적 장치가 필요하다. 전력변환장치의 펄스수를 크게 하는 방법도 있다. 즉, 3상(6펄스)보다는 6상(12펄스), 6상보다는 12상(24펄스)의 변환장치를 사용한다. 고조파 발생 기기들을 따로 모아 결선해서 별도의 상위 전원으로부터 전력을 공급하고, 여타 기기들로부터 분리시킬 수도 있다.

또한 전력용 콘덴서에는 직렬리액터를 설치하며, 변압기 결선에서 델타결선을 채용해 고조파 순환회로를 구성, 회로에 고조파가 나타나지 않도록 한다. 전력변환기(PWM)제어 방식 채용은 다 펄스화로 고조파 발생을 억제할 수 있다. 중성선 영상 고조파 전류 저감 장치 시설은 Y결선을 지나 분전반 이후의 부하 측 결선에 임의로 고조파 순환로를 만들어 주기 위한 지그재그 변압기를 설치한다. 고조파 필터를 사용해 제거할 수도 있는데, 필터에는 수·능동필터, 고차수필터, 동조필터 등 기기에 따라서 효율성을 고려해 적용한다.

고조파 예방·보전을 위해서는 각종 전력설비의 사고 예방을 위한 점검과 시험을 실시하고 그 결과에 따라 설비를 안전하게 사용할 수 있도록 해야 한다. 점검 및 정비 항목은 ▲변압기 점검과 시험: 절연저항, 비파괴시험, 절연유내압시험 등 ▲큐비클 점검과 시험: 균열변색여부, 전선상태, 과열, 이상소음·진동 등 ▲차단기 점검과 시험: 절연성능 시험, 동작시험, 내부점검 등 ▲계전기 점검과 시험: 동작시험, 단자접촉상태 점검, 기타시험 등 ▲기타 전력설비의 점검과 시험, 정비 등이다.

최근에는 기술의 발달로 인해 고조파 예방대책이이뤄지고 있으며, K-Factor를 적용한 시설물 설계가 이뤄지고 있다. 위에서 상술한 고조파에 대한 대책과 같이 기술적인 차원으로 예방하는 방법도 있겠으나 가장 중요한 것은 고조파 장애에 대한 근본적인 대책이 이뤄져야 한다. 특히 고조파의 원인이 되는 전력 전자 기기 등에 대해 법적 기준치 이상을 허용하지 않으므로 차후 전력기기의 사용으로 인한 고조파 피해를 방지하는 것이 더욱 바람직하다.

건축물관리실무 Ⅴ.전기관리실무
건축물관리연구원장 임정달