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요약

고조파 저감용 수동필터 설계 및 22.9kV 계통에서의 설치사례 분석

전자 설비의 내부를 구성하는 전력전자 반도체 소자는 고조파라고 하는 기존에는 없던 새로운 문제를 발생시키고 있다. 과거, 산업체에 제공하는 전력공급에 있어서 전력품질의 기준이 단순히 무정전 전력공급이었다면 현대 사회에서 전력공급 전력품질 기준은 단순한 무정전의 기준을 넘어 전압, 주파수, ...

요약

고조파 저감용 수동필터 설계 및 22.9kV 계통에서의 설치사례 분석

전자 설비의 내부를 구성하는 전력전자 반도체 소자는 고조파라고 하는 기존에는 없던 새로운 문제를 발생시키고 있다. 과거, 산업체에 제공하는 전력공급에 있어서 전력품질의 기준이 단순히 무정전 전력공급이었다면 현대 사회에서 전력공급 전력품질 기준은 단순한 무정전의 기준을 넘어 전압, 주파수, 서지, 플리커, 전압불평형등을 넘어서 새롭게 발생하고 있는 고조파의 문제까지도 다루어지고 있다.
과거에 비해 전력품질이 중요하게 다루어지는 이유는 다음과 같다. 우선, 전력변환설비인 인버터 및 LED 등 각종 기기 설비 내부의 전력전자 반도체 소자 등을 통해 고조파가 발생한다. 최신 전자장비로 인하여 발생한 고조파는 산업체에 접속되어 있는 전원계통을 따라 역류하게 된다. 이렇게 역류한 고조파는 전원에서 부하단까지 임피던스에 의하여 전압 강하를 일으키며, 이는 부하단의 전압, 전류 파형을 왜곡된 비 정현파 파형으로 변형시킨다. 이상의 과정으로 발생한 비 정현파 왜곡현상은 각종 계전기의 오동작, CAPACITOR의 과열 및 소손, 자료 손상(LOST DATA), 대지전위 상승(RISING GROUND POTENTIAL), 통신 유도장애 및 전력설비의 오동작을 유발하고, 또한 장비의 과열로 화재의 원인이 되기도 한다.
현재 전기에너지를 기반으로 하고 있는 산업체에 공급되는 전력품질 중 가장 심각한 문제가 되는 전원단 고조파의 제거 및 상승 억제와 역률의 향상을 위해 심도 깊은 연구와 철저한 대비가 필요한 실정이다. 이에, 본 연구는 화학공업 분야의 대용량 전력사용처에 있어서 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 툴을 이용한 수동형 필터(PASSIVE FILTER) 현장 적용 방안을 모색하고 문제점을 도출하여, 그에 대한 고조파 문제 해결 방안 모색을 위하여 실제 대용량 전력을 사용하고 있는 화학공업 현장에 수동형 필터(PASSIVE FILTER)를 설치 및 운전하여 고조파 저감 효과 사례를 분석하여 고조파 저감, 전원품질 향상 및 비용절감에 관한 방안을 연구하였다.