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| 조상설비(調相設備, Phase Modifying Equipment) | 학습자료 |
2019-03-23 19:39:43 |
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조상설비(調相設備, Phase Modifying Equipment)
양질의 전력을 공급하기 위하여 적정 전압을 유지하고, 전력설비의 효율적 이용을 위해서는 전력계통에서의 무효전력 조정이 필요한데 이를 위해 사용되는 설비를 조상설비라고 한다. 또한 조상설비는 전압 조정 이외에도 역률개선에 의한 송전손실의 경감, 송전망 안정도 향상 등의 기능을 갖고 있다. 조상설비에는 회전기와 정지기로 구분 할 수 있으며, 회전기로 동기조상기, 정지기로는 분로리액터(Shunt Reactor), 전력용콘덴서(Static Condenser), SVC 등이 많이 사용되고 있다.
▶ 동기조상기(同期調相器, Synchronous Compensator) 전력계통에 연결되어 무부하로 운전하면서 단지 무효전력만을 생산하여 계통에 공급하는 회전기기를 동기조상기라고 한다. 동기조상기는 무효전력의 공급을 통해 전압을 조정하거나 역률을 개선함으로써 전력손실을 경감시키기 위해 사용된다. 현재 우리나라에선 제주도에 가스터빈 발전기를 동기조상기로 사용하고 있다.
▶ 분로리액터(Shunt Reactor) 무효전력의 양을 적정수준으로 조정하기 위한 조상설비(調相設備)의 일종으로 전력용 콘덴서와 반대기능을 수행한다. 분로리액터는 무효전력의 증가를 흡수(상쇄)함으로써 전압을 낮추는 역할을 한다. 경부하 시간대에는 부하측의 유도성 리액턴스가 감소하나 송전선로에선 용량성 리액턴스가 증가하여 계통전압이 상승하기 때문에 이를 억제하기 위하여 장거리 초고압 송전선로나 지중선로가 집중되어 있는 지점에 분로리액터를 설치하여 운영하고 있다.
▶ 전력용콘덴서(Static Condenser) 무효전력을 발생하여 전압을 높여주는 역할을 하는 설비이다. 콘덴서는 전압보다 90° 위상이 빠른 진상무효전류를 공급함으로써 역률의 개선, 송전손실의 감소, 전압조정의 기능을 수행하며 주로 무효전력 소비가 많은 변전소의 모선에 설치하여 운영하고 있다.
▶ 정지형무효전력보상장치(停止型無效電力補償裝置,StaticVar Compensator) 무효전력을 조정하여 전압 불안정을 해소하기 위한 장치를 말한다. 전력계통에서의 전압은 무효전력의 과부족에 따라 변화되는데 무효전력의 소비는 주로 부하와 송전계통(송전설비, 변압기 등)에서 이루어지고, 무효전력의 생산은 발전기와 송전선로에서 이루어진다. 무효전력을 계통에 공급하면 전압은 상승하고 반대로 이를 흡수하면 전압이 낮아지게 된다. 리액터는 무효전력을 흡수하며, 커패시터는 무효전력을 공급하는 역할을 한다. 정지형 무효전력 보상장치는 종래의 커패시터 및 리액터를 고속스위칭 소자(Thyristor)와 결합한 것이며 지상, 진상 무효전력의 연속적인 조정이 가능하며 전압변동에 대해 매우 빠른 동작을 할 수 있어 전압 불안정을 완화시키기 위해 적용된다. 송전계통에서 전압안정도, 과도안정도 저하와 같은 문제는 전압동요에 의해 일어나므로 전압이 변동되는 지점에 정지형 무효전력 보상장치를 설치하면 불안정이 감소된다.
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