배전반에서 전압과 전류가 정상인데 전력계의 역률 표시만 갑자기 변하는 이유는 무엇인가요?

Question

전기실 배전반에서 3상 전압과 전류를 확인했을 때 이전과 큰 차이가 없는데, 디지털 전력계에 표시되는 역률이 갑자기 낮아지거나 불규칙하게 변하는 경우가 있습니다. 실제 부하가 크게 변하지 않았는데 역률 표시만 달라진다면 전력계의 측정 오류인지, 연결된 부하의 무효전력이나 고조파가 변한 것인지 궁금합니다. 특히 인버터나 정류기 같은 전력변환장치가 연결되어 있으면 전압과 전류의 파형이 달라져 측정값에 영향을 줄 수 있다고 들었습니다. 역률이 실제로 변한 것인지 계측 문제인지 구분하려면 유효전력과 무효전력, 전력계 설정 중 어떤 항목부터 확인해야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

전압과 전류가 비슷해도 부하의 위상차나 전류 파형이 달라지면 역률 표시가 변할 수 있습니다. 유도전동기의 부하 변화나 콘덴서의 개폐, 인버터와 정류기 같은 비선형 부하의 영향이 원인일 수 있으며, 전력계의 결선이나 설정이 잘못된 경우에도 비정상적인 값이 나타날 수 있습니다. 먼저 전력계에서 유효전력, 무효전력, 역률과 각 상의 전압·전류를 함께 확인하고, 같은 시간대의 부하 운전 상태와 비교합니다. 이후 전력계의 전압·전류 입력 결선과 변류기비, 위상 설정이 정확한지 점검합니다. 고조파가 많은 설비라면 일반적인 계측값만으로 원인을 판단하기 어려울 수 있으므로 필요에 따라 전력품질 분석기로 파형과 고조파를 확인하는 것이 좋습니다. 역률 표시 하나만 보고 콘덴서를 추가하거나 교체하기보다는 실제 측정값과 부하 조건을 분석한 뒤 조치해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

유효전력은 그대로인데 무효전력만 늘었거나 고조파로 파형이 찌그러지면 역률이 변할 수 있습니다 이를 구별하려면 유효전력과 무효전력의 변화를 먼저 비교해 보고 전력계 설정이나 파형 왜곡을 확인해야 합니다