전력공학에서 조상설비는 왜 필요한 건가요?

Question

전력공학을 공부하다 보면 조상설비라는 표현이 나오는데 처음에는 발전설비 종류인 줄 알았습니다. 그런데 알고 보니 역률과 관련된 설비라고 해서 헷갈립니다. 특히 공장이나 대형 건물에서 조상설비를 설치하는 이유가 무엇인지, 발전소에서 전기를 보내는데 왜 굳이 추가 설비가 필요한지도 궁금합니다. 전력용 콘덴서나 동기조상기가 어떤 역할을 하는지도 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

조상 설비는 전력의 품질을 높입니다. 그리고 손실을 줄이기 위해서 무효 전력을 조절하는 장치이죠. 공장이나 대형 건물에서 역률을 개선해 전기요금을 아끼고 전기도 효율적으로 쓰기 위해 꼭 필요하죠. 발전소에서 보낸 전기가 오면서 손실되거나 모자라는 부분을 현장에서 직접 맞춰주는 역할을 합니다. 그리고 전력용 콘덴서는 부족한 진상 전류를 공급하고 동기조상기는 전압을 유연하게 조절해 안정성을 높여주죠. 전력의 흐름을 원활하게 만들어 전기 시스템을 보호하는 설비라고 이해하시면 좋겠네요.

Answer 2

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

조상설비는 쉽게 말하면 전력계통의 무효전력을 보충해서 역률을 개선하기 위한 설비입니다. 공장에는 유도전동기 같은 유도성 부하가 많습니다. 이런 부하는 실제 일하는 유효전력 외에도 자기장을 만들기 위한 무효전력을 계속 필요로 합니다.

문제는 무효전력이 많아지면 전체 전류가 증가한다는 점입니다. 그러면 송전손실과 변압기 부담이 커집니다.

조상설비는 이런 무효전력을 현장에서 직접 공급해주는 역할을 합니다. 가장 대표적인 것이 전력용 콘덴서입니다. 콘덴서는 진상 무효전력을 공급해 유도성 부하의 지상 무효전력을 상쇄합니다.

동기조상기는 동기전동기를 무부하 상태로 운전하면서 무효전력을 공급하거나 흡수하는 장치입니다. 과거 대규모 계통에서 많이 사용되었습니다.

결국 조상설비는 실제 전기를 더 만드는 설비라기보다, 전력계통 효율을 높이고 전류 부담을 줄이는 역할이라고 이해하면 쉽습니다.