전력용 콘덴서 뱅크에서 돌입전류가 크게 발생하는 이유는 무엇인가요?

Question

역률 개선을 위해 설치하는 전력용 콘덴서 뱅크는 투입 순간에 큰 전류가 흐를 수 있다고 들었습니다. 특히 이미 운전 중인 콘덴서 뱅크에 추가로 다른 콘덴서를 투입하면 돌입전류가 더 커질 수 있다고 하는데, 그 원리가 궁금합니다. 돌입전류가 차단기와 콘덴서에 미치는 영향 및 이를 줄이는 방법을 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

콘덴서는 전압이 인가되는 순간 충전되면서 큰 돌입전류가 흐릅니다. 특히 기존 콘덴서 뱅크가 운전 중인 상태에서 추가 투입하면 두 뱅크 사이에 순간적인 전압 차이가 발생해 돌입전류가 더욱 커질 수 있습니다. 반복되면 차단기 접점과 콘덴서에 전기적·열적 부담이 증가할 수 있습니다. 이를 줄이기 위해 투입용 직렬 리액터나 돌입전류 제한 장치를 적용하고, 콘덴서 뱅크를 단계적으로 투입하는 방식을 사용합니다. 현장에서는 투입 횟수와 전류 파형, 접점 손상 및 콘덴서 상태를 확인해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

전력용 콘덴서 뱅크는 투입 순간 충전되지 않은 콘덴서에 전류가 급격하게 흐르면서 큰 돌입 전류가 발생 합니다. 콘덴서는 전압이 인가되면 순간적으로 충전이 되는데, 투입 시점의 전원 전압과 콘덴서 잔류전압 차이가 클수록 돌입 전류가 커지게 됩니다. 특히 기존 콘덴서 뱅크가 운전 중인 상태에서 다른 뱅크를 추가로 투입하게 되면 기존 콘덴서와 신규 콘덴서 사이에 높은 충전전류가 순간적으로 흐르는 병령 투입 돌입전류가 발생할 수 있습니다. 큰 돌입전류는 차단기 접점이 마모와 용착, 콘덴서 내부 소자의 열적, 전기적인 스트레스를 증가시킬 수 있습니다.