전력계의 전압과 전류는 정상인데 유효전력이 예상보다 낮게 측정되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.전압과 전류가 정상인데 유효전력이 예상보다 낮다면, 먼저 역률이 낮은 건은 아닌지 확인해 볼 필요가 있습니다. 교류 회로에서는 전압과 전류가 같다고 하더라도 위상 차이에 따른 실제 소비되는 유효전력이 달라질 수 있기 때문 입니다. 유효전력은 3상 회로 기준으로 전압, 전류, 역률의 영향을 받게 되는데 모터처럼 무효전력이 발생하는 부하에서는 전압과 전류가 정상이어도 역률이 낮으면 유효전력이 예상보다 작게 측정이 될 수도 있습니다. 그리고 실제 부하의 문제가 아니라 계측 오류일 가능성이 있기도 합니다.
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보호계전기의 동작 표시가 발생했는데 차단기가 트립되지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.보호계전기에 동작 표시가 발생했는데도 차단기가 트립되지 않았다면 계전기가 고장이라고 단정하기 보다는 계전기의 동작 신호가 차단기의 트립 코일까지 정상적으로 전달되었는지를 확인해 보시는 것이 좋습니다. 보호계전기를 과전류가 지락 등 이상 상태를 감지하면 트립 신호를 출력하지만 실제로 차단기를 개방하려면 트립 회로와 제어전원이 정상적으로 작동해야 합니다. 대표적으로 계전기 출력 접점의 불량, 트립 회로의 단선, 제어전원 상싱, 단자 접촉 불량 등이 있을 수 있으며, 차단기의 트립 코일이 손상되었거나 기계적인 동작부가 고착된 경우에도 차단기가 개방되지 않을 수 있습니다. 또한 계전기의 동작 표시가 반드시 차단 명령을 의미하는 것은 아닐수도 있습니다. 경보 기능한 동작 했거나 순간적인 이상 이력이 기록된 것일 수도 있으므로 동작 코드와 설정값을 다시 하 번 확인해 보는 것이 좋습니다.
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전동기를 정지시킨 뒤에도 일정 시간 동안 전류가 측정되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.전동기를 정지시킨 뒤에도 미세한 전류가 측정되는 이유는 실제 누설전류가 흐르거나 인버터와 주변 제어 회로의 영향, 계측기의 측정 특성 때문일 수 있습니다. 일반적인 직입 기동방식에서는 접촉기가 개방되면 전동기로 공급되는 전류가 차단이 됩니다. 하지만 인버터 구동 설비에서는 출력단의 스위칭 작용과 케이블 및 전동기의 대지 정전용량으로 인해서 미세한 누설전류가 발생할 수도 있습니다. 또한 전자식 제어회로의 필터나 서지 억제 소자 등을 통해서 작은 전류가 흐를 수도 있죠. 원인을 구분하기 위해서는 먼저 전류를 측정한 위치가 인버터 입력 측인지 출력 측인지 확인해야 하고, 인버터 입력 측에는 제어 전원이나 내부 회로에 의한 전류가 남아 있을 수 있으며, 출력 측에서는 누설전류와 스위칭 파형의 영향을 고래해야 합니다.
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전동기 보호용 열동형 과부하계전기를 교체했는데도 운전 중 설정값과 관계없이 트립되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.열동형 과부하계전기를 새 제품으로 교체했는데오 트립이 반복이 된다면, 계전기 자체보다는 실제 전동기 운전 조건이나 회로 구성에 원인이 있을 수 있습니다. 전동기가 운전 중 실제로 소비하는 전류를 측정해 명판의 정격전류와 비교해 보시기 바랍니다. 펌프나 팬의 부하 증가, 베어링 손상, 축의 고착 등으로 전류가 높아지게 되면 계전기가 정상적으로 동작해도 트립이 될 수 있습니다. 또한 3상 전류가 불균형하거나 결상 상태가 발생하게 되면 특정 상의 과전류로 인해서 트립이 될 수도 있으므로 각 상의 전류와 전원 상태를 확인해 보는 것이 좋습니다.
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전동기의 절연저항은 양호한데 유전정접 측정값이 높게 나타나는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.두 시험은 절연 상태를 서로 다른 관점에서 평가하기 때문에 절연저항이 양호하더라도 유전정접 측정값이 높게 나타날 수 있습니다. 절연저항은 절연물을 통해 흐르는 누설전류를 바탕으로 절연 상태를 확인하지만 유전정접은 절연물에 교류전압을 인가했을 때 발생하는 전기적 손실의 정도를 평가하게 됩니다. 이에, 절연저항이 기준에 적합하더라고 절연물에 수분이 흡수되거나 오렴, 열화가 진행되면 유전정접 값이 높아질 수 있습니다. 특히 고압 전동기의 권선 절연물은 겉으로 드러나지 않는 내부 열화가 측정값에 영향을 줄 수 있기도 합니다.
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PLC의 인터럽트 프로그램이 실행되는 동안 일반 시퀀스의 출력 동작이 예상과 달라지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.PLC 인터럽트 프로그램은 일반 시퀀스 프로그램보다 우선적으로 실행될 수 있기 때문에, 두 프로그램이 같은 내부 비트나 데이터 영역을 사용하면 예상과 다른 출력 동작이 나타날 수 있습니다. 일반 프로그램에서 내부 비트를 ON으로 설정했는데, 인터럽트 프로그램이 해당 비트를 OFF로 변경하면 이후 일반 프로그램의 조건 판단이나 출력 동작이 달라질 수 있습니다. 또한 두 프로그램이 같은 출력을 직접 제어하면 인터럽트 실행 여부와 프로그램 실행 순서에 따라 최종 출력 상태가 달라질 수 있습니다.
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인버터의 출력 주파수는 일정한데 전동기의 회전속도가 주기적으로 변하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.인버터의 출력 주파수가 일정한데도 전동기의 회전속도가 주기적으로 변한다면, 주파수 외에 부하와 제어 상태를 함께 확인해 보시는 것이 좋습니다. 유도전동기는 주파수가 일정해도 부하가 변하면 회전속도가 조금씩 달라질 수 있습니다. 부하가 커지면 회전속도가 떨어지고, 부하가 줄어들면 다시 빨라지는 현상이 나타날 수 있습니다. 속도제어 게인 설정이 적절하지 않거나 토크 제어가 불안정한 경우에도 속도 변동이 나타날 수 있습니다. 기계적인 측면에서 보면 베어링 이상, 편심, 주기적으로 변하는 부하 등도 원인이 될 수 있습니다.
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전력용 콘덴서의 정전용량은 정상인데 역률 개선 효과가 기대보다 낮은 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.전력용 콘덴서의 정전용량이 정상이라고 해서 역률 개선 효과까지 반드시 정상인 것은 아닙니다. 실제 효과는 부하의 무효전력 크기와 콘덴서의 투입 상태에 따라서 달라지게 되거든요. 먼저 자동 역률조정기가 콘덴서를 필요한 단계만큼 투입하고 있는지 확인이 필요합니다. 콘덴서 일부가 투입되지 않거나 전자접촉기, 퓨즈 등에 문제가 있으면 정전용량이 정상이어도 실제 보상량이 부족할 수도 있기 때문 입니다. 또한 설비츼 부하가 크게 변하면 콘덴서가 공급하는 무효전력만으로는 역률을 충분히 개선하기는 어려울 수 있습니다. 반대로 부하가 작을 때 콘덴서를 과도하게 투입하면 역률이 오히려 진상으로 바뀔 수도 있습니다.
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전동기의 절연저항은 양호한데 운전 중 권선 온도가 비정상적으로 상승하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.전동기의 절연저항이 양호하다고 해서 모터 내부 상태가 모두 정상이라고 볼 수는 없습니다. 절연저항 측정은 주로 권선과 접지 사이의 절연 상태를 확인하는 시험이기 때문이죠. 운전 중 권선 온도가 빠르게 상승한다면 먼저 실제 부하가 정격을 초과하는지 확인해 보시면 좋습니다. 부하가 커지면 전류가 증가하고 권선에서 발생하는 열도 많아지게 되기 때문 입니다. 전원 측 3상 전압과 전류가 불평형한 경우에도 특정 권선에 과도한 전류가 흘러 온도가 상승할 수 있습니다. 또한 권선 사이의 부분적인 단락은 절연저항 측정 만으로 발견하기는 어렵습니다. 그리고 냉각팬이 회전하더라도 냉각 효과가 충분하다고 단정하기도 어려울 수 있구요. 팬 날개 손상이나 회전 방향 이상, 통풍구의 먼지 막힘, 주변 온도 상승 등도 함께 확인해 주시면 좋습니다.
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전력용 변압기의 절연저항 측정값이 측정 전압에 따라 달라지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.전력용 변압기의 절연저항은 측정 전압과 측정 시간에 따라서 달라질 수 있습니다. 따라서 측정값이 다르다고 해서 반드시 절연 상태에 문제가 있다고 보기도 어렵습니다. 절연저항을 측정할 때는 절연물 내부로 흐르는 흡수전류와 절연물 표면이나 내부를 통해서 흐르는 누설전류 등이 영향을 미치게 됩니다. 측정 직후에는 여러 전류가 함께 흐르지만, 시간이 지나면서 흡수 전류가 감소해 절연 저항값이 점차 상승하는 경우가 있습니다. 반대로 측정 전압을 높였을 때 절연저항이 크게 낮아지거나 값이 불안정하다면 절연물의 수분, 오염, 열화 여부 등을 확인할 필요가 있습니다. 다만 전압에 따른 변화만으로 고장을 단정하기는 어렵습니다.
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