변압기에서 공급하는 부하가 일정한데도 역률이 시간대별로 달라지는 이유는 무엇인가요?

Question

공장이나 역사 전기실에서 변압기를 통해 공급하는 설비들이 비슷한 조건으로 운전되고 있는데, 전력량계에 표시되는 역률이 시간대별로 달라지는 경우가 있습니다. 부하가 일정하다면 역률도 비슷하게 유지될 것 같은데, 전동기나 변압기 같은 유도성 부하 외에도 콘덴서뱅크의 투입 상태와 인버터 부하가 영향을 줄 수 있다고 들었습니다. 역률이 낮아졌을 때 무조건 전력용 콘덴서를 추가하면 되는지, 아니면 먼저 어떤 부하가 변했는지 확인해야 하는지 궁금합니다. 현장에서 역률 변화의 원인을 확인할 때 유효전력과 무효전력도 함께 살펴봐야 하나요?

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안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

역률은 유효전력과 무효전력의 관계에 따라 달라지므로 부하의 운전 상태가 비슷해 보여도 전동기 운전 대수나 부하율, 콘덴서뱅크의 투입 상태에 따라 시간대별로 변할 수 있습니다. 먼저 전력량계에서 유효전력과 무효전력, 역률의 변화를 함께 확인하고, 해당 시간대에 전동기나 인버터 등 주요 부하의 운전 상태가 달라졌는지 살펴봅니다. 자동 역률조정장치가 설치되어 있다면 콘덴서 단계별 투입 상태와 제어 설정, 퓨즈 및 접촉기 이상도 확인해야 합니다. 역률이 낮다는 이유만으로 콘덴서를 무조건 추가하면 부하가 적을 때 진상 역률이 발생할 수 있으므로 실제 부하 특성과 시간대별 측정값을 바탕으로 용량을 검토해야 합니다. 특히 고조파가 많은 설비에서는 콘덴서와의 상호작용도 고려해야 하므로 필요하면 전력품질 측정을 진행하는 것이 좋습니다.