변압기 2차측 전압이 정상인데 부하를 연결하면 전압 파형이 찌그러지는 이유는 무엇인가요?

Question

전기설비를 점검할 때 변압기 2차측의 전압 실효값은 정상 범위인데, 정류기나 인버터 같은 전력변환장치를 연결하면 전압 파형이 평소와 다르게 찌그러지는 경우가 있다고 합니다. 일반적인 테스터로 전압을 측정하면 정상으로 보일 수 있는데도 설비에서 오동작이나 통신 장애가 발생할 수 있는지 궁금합니다. 이런 현상이 고조파와 관련이 있는 것인지, 변압기 용량이나 배선 문제도 영향을 주는지 알고 싶습니다. 현장에서는 어떤 계측기로 확인하고 어떤 항목을 점검해야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

전압 실효값이 정상이어도 파형이 왜곡되면 전력품질 문제가 발생할 수 있습니다. 인버터와 정류기처럼 비선형 부하는 전류 파형을 왜곡시키며, 이 전류가 계통 임피던스를 통과하면서 전압 파형에도 영향을 줄 수 있습니다. 일반 테스터는 측정 방식에 따라 파형 왜곡을 충분히 보여주지 못하므로 전압 수치만으로 전력품질이 정상이라고 판단하기 어렵습니다. 현장에서는 전력품질 분석기나 오실로스코프 등 적절한 계측기를 사용해 전압·전류 파형과 고조파 왜율을 확인합니다. 동시에 비선형 부하의 구성, 변압기 부하율, 중성선 상태 및 관련 설비의 운전 조건을 비교해야 합니다. 고조파가 의심된다고 무조건 필터를 설치하기보다는 측정 결과를 바탕으로 원인을 파악하고, 필요한 경우 전력품질 전문가와 개선 방안을 검토하는 것이 좋습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

전압 파형이 찌그러지는 것은 인버터나 정류기같은 전력변환장치가 비선형부하로서 전기주파수의 정수배인 고조파 전류를 발생시켜 전압파형을 왜곡시키기 때문입니다

현장에서는 전력품질분석기나 오실로스코프를사용하여 전압의 고조파 함유율과 변압기 및 배선의 허용 전류용량을 점검해야합니다