전력계의 전압과 전류는 정상인데 유효전력이 예상보다 낮게 측정되는 이유는 무엇인가요?

Question

수배전반에서 전력계를 확인했을 때 선간전압과 부하전류는 정상 범위로 측정되는데 유효전력이 예상보다 낮게 표시되는 경우가 있습니다. 전압과 전류가 정상이라면 소비전력도 비슷하게 나타날 것으로 생각하기 쉽지만, 실제 유효전력은 역률과 부하의 위상 관계에 따라 달라질 수 있습니다. 전력계의 결선 방식이나 CT 극성, 전압 입력 순서가 잘못된 경우에도 측정값이 달라질 수 있는지 궁금합니다. 어떤 항목을 확인해야 실제 부하의 문제와 계측 오류를 구분할 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

유효전력은 전압과 전류뿐 아니라 역률의 영향을 받으므로, 전압과 전류가 정상이어도 역률이 낮으면 유효전력이 예상보다 작게 측정될 수 있습니다. 먼저 전력계에 표시되는 역률과 피상전력을 함께 확인해 실제 부하 특성을 파악합니다. 다음으로 전력계의 결선 방식이 3상 3선식 또는 3상 4선식 등 실제 계통과 일치하는지 확인합니다. CT의 극성이나 상별 전압·전류 입력이 잘못 연결되면 유효전력 표시가 부정확해질 수 있습니다. 또한 CT 변성비와 계측기 설정값이 일치하는지도 점검해야 합니다. 계측 오류가 의심되면 적절한 전력품질 분석기로 값을 비교하되, 활선 측정과 결선 점검은 자격과 안전절차를 갖춘 담당자가 수행해야 합니다.

Answer 2

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.