전기설비에서 고조파 필터를 설치했는데도 전류 왜형률이 충분히 개선되지 않는 이유는 무엇인가요?

Question

전기설비에서 인버터나 정류기와 같은 비선형 부하가 많아지면 전류 파형이 왜곡되고 고조파가 발생할 수 있습니다. 이를 줄이기 위해 고조파 필터를 설치했는데도 측정한 전류 왜형률이 예상보다 높게 나타나는 경우가 있습니다. 필터가 설치되어 있는데도 개선 효과가 제한되는 이유는 무엇이며, 실제 현장에서는 어떤 측정값과 설비 조건을 확인해야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

고조파 필터를 설치해도 부하의 종류와 운전상태, 필터의 설계 조건이 맞지 않으면 전류 왜형률이 충분히 개선되지 않을 수 있습니다. 필터 용량이 실제 고조파 발생량에 비해 부족하거나, 여러 차수의 고조파가 복합적으로 발생하거나, 계통 임피던스와 필터가 상호작용하는 경우에도 효과가 제한될 수 있습니다. 현장에서는 부하별 전류 파형과 고조파 차수, 총전류왜형률(THDi), 전압왜형률(THDv), 필터의 정격 및 운전상태를 함께 확인해야 합니다. 측정 위치와 부하율에 따라서도 결과가 달라질 수 있으므로 동일한 조건에서 설치 전후를 비교하고, 공진 가능성도 검토하는 것이 좋습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

고조파 필터는 설치했는데도 전류 왜형률이 높다면 필터 용량이 부족하거나 실제 발생하는 고조파 주파수와 필터의 설계 조건이 맞지 않을 수 있습니다. 또한 비선형 부하가 예상보다 많거나 운전 조건이 달라져 개선 효과가 제한될 수 있습니다. 전류 왜형률 뿐만 아니라 고조파 차수별 전류 크기, 부하율, 전압 왜형률도 함께 확인해 보는 것이 좋으며 특히 부하가 적을 때는 전류 왜형률이 높게 나타날 수 있으므로 실제 고조파 전류 크기도 비교해 보는 것이 좋습니다.