학문
전력계통에서 역률을 개선하는 이유는 ?
교류 전력을 사용하는 설비에서는 전압과 전류의 관계에 따라 역률이 달라질 수 있는데, 역률을 개선할 때 전력계통의 운용에 어떤 변화가 생기는지 의견 부탁드립니다.
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
전력계통에서 역률을 개선하는 가장 큰 이유는 같은 유효전력을 공급할 때 필요한 전류를 줄일 수 있기 때문입니다.
역률이 낮으면 실제로 일을 하지 않는 무효전력이 많이 흐르면서 전선과 변압기에 불필요한 전류가 증가합니다. 전류가 커지면 전선의 발열과 전력 손실이 늘고, 전압 강하도 커지기 때문에 커져 설비 효율이 떨어질 수 있습니다.
역류르을 높이면 같은 전력을 더 작은 전류로 공급할 수 있어 케이블과 변압기의 여유 용량을 확보하는 데 도움이 됩니다. 산업 현장에서는 모터 같은 유도성 부하 때문에 역률이 낮아지는 경우가 많아 콘덴서나 보상장치를 이용해 무효 전력을 줄여줍니다.
역률 개선은 전력 손실과 전압 강하를 줄이고 기존 전력설비를 더 효율적으로 활용하기 위한 것이라고 보시면 되겠습니다.
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
역률을 개선하면 무효전력이 줄어서 같은 전력을 보내도 전류가 줍니다.
그래서 선로,변압기 손실이 감소하고 전압 강하가 줄고 설비 여유가 생기며 전기요금까지 할인 받습니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
역률은 공급된 전력 중 실제로 일을 하는 전력의 비율이에요. 모터나 변압기 같은 코일 부하에서는 전류가 전압보다 늦게 흘러요. 이 어긋남 때문에 일부 전력(무효전력)은 부하와 발전소 사이를 오가기만 하고 일을 하지 않아요. 맥주잔을 채우고는 있지만 마실 수는 없는 거품 같은 부분이에요.
같은 일을 하더라도 역률이 낮으면 그만큼 더 많은 전류를 보내야 해요. 역률을 0.7에서 0.95로 올리면 필요한 전류가 약 26% 줄어요. 선로 손실은 전류의 제곱에 비례하니까 46% 가까이 줄어들어요.
전류가 줄면 선로의 전압강하도 작아져서 말단 전압이 안정돼요. 무효전력을 실어 나르던 변압기와 선로에도 여유가 생겨서 설비를 늘리지 않고 부하를 더 걸 수 있어요. 한전도 지상역률이 90%에 못 미치면 기본요금을 더 받고, 95%까지는 깎아줘요.
역률 개선은 보통 부하와 나란히 콘덴서를 달아서 해요. 콘덴서는 코일과 반대로 전류를 앞서게 만들어서 필요한 무효전력을 현장에서 주고받게 해줘요. 그런데 부하가 적은 밤에도 콘덴서가 그대로 붙어 있으면 역률이 반대로 앞서면서 전압이 올라가요. 그래서 부하에 맞춰 콘덴서를 자동으로 넣고 빼는 장치를 함께 써요 :)
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
역률을 개선하면 유효전력 비율이 높아지고 불필요한 무효전력이 감소하여 전력 전달의 효율성이 극대화됩니다. 이에 따라 선로를 흐르는 총전류가 줄어들어 배전선로 및 변압기의 전력 손실이 크게 감소하는 직접적인 이점이 생깁니다 또한 설비의 여유 용량이 확보되므로 기존 전력 설비를 증설하지 않고도 추가 부하를 감당할 수 있는 운용 유연성이 높아집니다. 더불어 전압 강화가 경감되어 전력 품질과 계통의 전압 안정도가 향상되며 전기요금 할인 제도를 통한 경제적 이득까지 얻을 수 있습니다. 결과적으로 역률 개선은 전력계통 전반의 에너지 효율을 높이고 설비의 안정적인 운용과 수명 연장에 핵심적인 역할을 합니다
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
역률을 개선하는 가장 큰 이유는 무효 전력을 줄여서 전력의 손실을 막고 설비의 효율을 높이기 위해서입니다. 역률이 낮으면 실제로 일하지 않는 무효 전류가 쓸데없이 선로에 많이 흐르게 됩니다. 그래서 똑같은 전력을 보내더라도 전선이랑 변압기에 더 큰 전류가 흐르면서 열 손실이 크게 발생하게 되는 거죠. 그리고 전압 강하 현상도 생겨서 말단에 부하 기기의 효율을 떨어뜨리기도 합니다. 그러니까 콘덴서를 설치해서 무효 전력을 상쇄시켜 주는 것이 필수라고 보시면 되겠습니다.
현장에서는 역률이 개선되면 전력 계통 전체의 전기 요금이 바로 절감이 되고 설비 여유가 용량 확보라는 큰 이점이 생깁니다. 왜냐하면은 선로에 흐르는 전체 전류가 줄어들면서 변압기와 케이블에 과부하 위험이 크게 낮아지기 때문입니다. 그래서 같은 설비로도 더 많은 유효 전력을 부하에 전달할 수 있는 여유가 생기게 되는 거죠. 그리고 거기에다가 한전 전기 요금 제도에서도 역률에 따라서 가산금이나 할인이 적용이 됩니다. 그러니까 역률 계선은 설비의 안정적인 운용이랑 경제성을 확보하기 위한 핵심 조치라고 이해해 주시면 좋겠습니다.