안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.
결론부터 말씀드리면 페란티 효과는 장거리 송전선로의 정전용량 때문에 무부하 또는 경부하 상태에서 충전전류가 흐르고, 이로 인해 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상입니다. 송전선로는 두 도체가 긴 거리를 두고 나란히 배치되어 있기 때문에 일종의 콘덴서처럼 동작합니다. 선로와 대지 사이, 선로 상호 간에는 정전용량이 존재하고, 교류 전압이 걸리면 부하가 없어도 이 정전용량을 충전하기 위한 전류가 흐릅니다. 장거리 선로에서는 이 충전전류가 무시할 수 없을 정도로 커집니다. 무부하나 경부하 상태에서는 실제 부하전류가 작기 때문에 충전전류의 영향이 상대적으로 커지고, 선로의 인덕턴스와 결합하여 수전단 전압을 상승시키는 효과가 나타납니다. 일반적인 부하 운전에서는 전압강하가 주로 문제가 되지만, 장거리 고전압 선로의 무부하 상태에서는 오히려 과전압이 문제가 될 수 있습니다. 페란티 효과가 심하면 수전단 설비의 절연에 부담이 커지고, 변압기나 차단기 등 기기가 정격 이상 전압에 노출될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 분로 리액터를 설치하여 선로의 진상 무효전력을 흡수합니다. 분로 리액터는 콘덴서 성분과 반대되는 유도성 무효전력을 소비하므로 전압 상승을 억제하는 역할을 합니다. 따라서 페란티 효과는 장거리 송전선로에서 정전용량을 고려해야 하는 대표적인 이유이며, 전압 안정도와 절연 설계에 중요한 영향을 줍니다.