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[국내논문] 선형 및 비선형 부하 사용시 전류 및 부하불평형률에 대한 연구
A Study on the Current & Load Unbalance Factor in using Linear & Nonlinear Load 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.66 no.8, 2017년, pp.1291 - 1296  

김종겸 (Dept. of Electrical Engineering, Gangneung-wonju National University) ,  김지명 (Graduate School of Industrial Technology, Gangneung-wonju National University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Single-phase and three-phase load can be used together in 3-phase 4-wire system. Single-phase and three-phase loads can be classified as linear loads without harmonics and nonlinear with harmonics. Single-phase linear loads are linear loads such as lamps and heat, and single-phase nonlinear loads ar...

Keyword

#Current unbalance factor   #Harmonics   #Linear load   #Non-linear load   #Load unbalance factor  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 그래서 본 연구는 3상 4선식 배전선로에 선형부하와 비선형 부하의 사용 그리고 상별 용량에 차이가 날 경우 고조파성분에 의해 전류 불평형률이 부하불평형률과 어떤 연관을 가지는지 시 뮬레이션과 측정을 통해 비교 분석하였다. 분석결과 비선형 부하 에 의한 전류 고조파 성분이 포함된 경우에도 전류 불평형률과 부하불평형률은 매우 비슷한 결과를 가진다는 것을 확인할 수 있었다.
  • 3상 4선식에서 고조파 전류성분이 포함되지 않은 경우와 비선 형 부하에 의해 고조파 전류성분이 포함된 경우의 전류 불평형률 과 부하 불평형률의 크기를 분석하기 위해 3상 비선형 부하, 단 상 선형 및 비선형 부하의 운전 조건을 표 1과 같이 단상 선형 만 사용한 경우, 단상 선형부하와 단상 비선형 부하를 사용한 경 우 그리고 단상 선형 및 비선형에 3상 비선형 부하이 가능한 3 가지 경우를 각각 선정하여 3상 4선식 선로에 연결한 상태에서 발생 가능한 불형형률을 확인하기 위해 시뮬레이션과 및 측정을 실시하였다.
  • 본 논문에서는 3상 4선식 선로에서 각 상에 단상 선형 및 비선형 부하와 3상 비선형 부하를 각각 조합 연결한 경우에 고조 파 성분이 포함된 상태에서 상별 전류의 크기차이에 따른 불평형 률을 비교하기 위해 전압과 전류를 시뮬레이션과 측정을 통해 전 류 및 부하불평형률을 비교 분석하였다.

데이터처리

  • 표 1에 제시된 부하 조건에 대해 전압, 전류, 전류 및 부하불 평형률 그리고 전류 고조파 왜형률은 전자계과도 해석 프로그램 [8]시뮬레이션 하였으며, HIOKI사의 전력품질분석기로 측정하여 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
3상 4선 식이 널리 사용되는 이유는? 부하에 전원을 공급하는 여러 가지 배전방식 중에서 3상 4선 식은 단상 부하와 3상 부하를 동시에 사용할 수 있어 널리 이용 되고 있다. 3상 4선식 배전선로에는 선형부하(linear load)와 비 선형부하(non-linear load)가 주로 많이 연결되는데, 단상 선형 부하로는 전등과 전열, 단상 비선형 부하로는 컨버터와 같은 것 이 사용되고 있다[1~4].
선형 부하란? 선형부하는 전압 파형과 전류 파형이 같은 형태의 변화를 나 타내는 것으로서 저항 부하 사용시 전압과 전류의 위상이 일치하 고, 전동기와 같은 유도성 부하의 전류는 위상이 전압에 뒤지게 되는 것을 말한다. 비선형 부하는 전압 파형이 전류파형이 다른 형태를 나타내는 것으로 컨버터와 같은 전력변환장치가 이에 해당된다[2,3,4].
3상 4선식 배전선로에는 어떤 부하가 많이 연결되는가? 부하에 전원을 공급하는 여러 가지 배전방식 중에서 3상 4선 식은 단상 부하와 3상 부하를 동시에 사용할 수 있어 널리 이용 되고 있다. 3상 4선식 배전선로에는 선형부하(linear load)와 비 선형부하(non-linear load)가 주로 많이 연결되는데, 단상 선형 부하로는 전등과 전열, 단상 비선형 부하로는 컨버터와 같은 것 이 사용되고 있다[1~4]. 3상 선형부하로는 유도전동기와 같은 유 도성 부하가 해당되고, 3상 비선형 부하로는 인버터와 같은 유도 전동기 가변속도제어 장치(ASD:Adjustable Speed Drive)가 이에 해당된다[3,4].
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참고문헌 (8)

  1. Jong-gyeum Kim et al., "Analysis on the Harmonic Characteristics of Nonlinear Load Operated by Unbalance Voltage" KIEE, Vol. 52B, No. 10, pp. 491-500, 2003.10 

  2. Jong-gyeum Kim et al, "Variance of Harmonics Element due to Linear & Non-linear Load Quantity", KIEE, Vol. 51B, No. 8, pp. 441-448, 2002 

  3. Roger C. Dugan et al., "Electrical Power Systems Quality", McGraw-Hill, 2002 

  4. Power System Harmonics. Arrillaga, Watson. John Willey and Sons 2003. 

  5. Korea Electric Association. Consumer's Electrical Installation Guide, No. 115-1, "Limit of unbalanced load". 2016 

  6. Jong-gyeum Kim, "A New Analysis for Load Unbalance Factor" KIEE, Vol. 55P, No. 2, pp. 67-72, 2006.6 

  7. Jong-gyeum Kim et al., "The Comparison Study for Voltage, Current and Load Unbalance Factor", KIEE Vol. 54P, No. 2, pp. 88-93, 2005.6 

  8. H.W. Dommel, "Electromagnetic Transients Program. Reference Manual (EMTP Theory Book)", BPA 1986. 

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