교류 전기철도의 무효전력 보상장치의 종류와 특징

교류 전기철도의 무효전력 보상장치의 종류와 특징

 

1. 무효전력 의미

1) 공급된 에너지가 자기 에너지나 정전에너지로 연관되어 이들 부하에 축적된 후 다시 전원측으로 반환되는 전력

2) 전원과 부하 사이를 왕복하면서 송전선에 추가적인 열손실. 실제로 에너지로 사용될 수 없음

3) 동기 발전기에서 계자전류(If)를 조정함으로서 무효전력을 자유롭게 조정

 

2. 무효전력과 역률과의 관계

○ 역률이 좋아지면 무효전력을 감소하고, 역률이 나빠지면 무효전력은 증가

○ 역률이 1이면 무효전력은 0, 유효전력은 최대

○ 역률이 0이면 무효전력은 최대, 유효전력은 0

 

3. 무효전력과 전압계통 전압과의 관계

1) 공급무효전력 = 수요(소비) 무효전력 ⇒ 전압일정

2) 공급무효전력 〉 수요(소비) 무효전력 ⇒ 전압상승

3) 공급무효전력 〈 수요(소비) 무효전력 ⇒ 전압강하

 

4. 무효전력 발생원과 소비원

발생원 – 지상 무효전력을 공급 하는 것

소비원 – 지상 무효전력을 소비 하는 것

1) 동기발전기

2) 동기조상기

3) 전력용콘덴서(SC)

4) 분로리액터 (SHR)

5) 정지형 무효전력 보상장치(SVC)

6) 기타 – 직렬콘덴서. 유도전압조정기. 부하시 탭절환 장치부 변압기 등

 

5. 무효전력 과부족 시의 문제점과 대책

1) 문제점

- 지상무효전력 공급부족 (공급 〈 소비) : 계통전압 저하

- 지상무효전력 공급과잉 (공급 〉 소비) : 계통전압 상승

2) 대책

① 발전기 지상 저역률 운전

② 전력용콘덴서 계통투입

③ 동기조상기 진상운전(과여자)

④ 수용가 역률개선용 콘덴서 투입

⑤ 발전기 진상운전(저여자 운전)

⑥ 분로리액터 투입

⑦ 동기조상기 지상운전(저여자)

⑧ 송배전선(케이블 계통) 접지

⑨ 수용가 역률개선용 콘덴서 개방