전력량계의 유효전력과 무효전력 측정값이 서로 다른 변화를 보이는 이유는 무엇인가요?

Question

전기설비를 운전하면서 전력량계나 전력분석기를 확인하면 유효전력은 큰 변화가 없는데 무효전력은 증가하거나 감소하는 경우가 있습니다. 유효전력은 실제로 일을 하는 전력이고 무효전력은 전압과 전류 사이의 위상차와 관련된 전력으로 알고 있습니다. 두 측정값이 서로 다르게 변하는 원인은 무엇이며, 현장에서 역률이나 전력 사용 상태를 점검할 때 어떤 항목을 함께 확인해야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

유효전력과 무효전력은 전기설비의 부하 특성과 역률 변화에 따라 서로 다른 양상을 보일 수 있습니다. 유효전력은 모터나 히터 등이 실제로 소비하는 전력과 관련되며, 무효전력은 모터와 변압기 같은 유도성 부하의 자화 작용 등에 영향을 받습니다. 예를 들어 모터의 기계적 부하가 크게 변하지 않더라도 운전 대수나 역률 보상용 콘덴서의 투입 상태가 바뀌면 무효전력이 달라질 수 있습니다. 점검할 때는 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률을 함께 확인하고 전력분석기의 결선 방식과 CT·PT 비율 설정도 점검해야 합니다. 측정값이 비정상적으로 보인다면 실제 부하 변화뿐 아니라 계측기 설정 오류나 전류 변성기 결선 문제도 원인일 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

유효 전력은 실제로 쓰는 일이라서 기계가 꾸준히 돌게 되면은 일정하게 유지가 됩니다. 그런데 무효 전력은 모터 속에 자화 전류 때문에 부하가 적어도 수치가 제멋대로 바뀌죠. 그래서 두 전력이 서로 다르게 노는 건 현장에서는 생각보다 흔한 일입니다.

그래서 이럴 때는 제일 먼저 역률이랑 콘덴서의 상태를 점검하는 게 필요합니다. 왜냐하면은 무효 전력이 커지면 역률이 떨어집니다. 그래서 요금 폭탄을 맞을 수도 있죠. 그래서 결론적으로는 콘덴서가 잘 도는지 함께 확인을 하셔야 전력 상태를 깔끔하게 바로 잡으실 수가 있겠네요.

Answer 3

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

유효전력은 모터나 히터처럼 실제 일을 하는데 사용되는 전력이고, 무효전력은 전동기나 변압기에서 자기장을 형성하는데 필요한 전력입니다. 따라서 설비의 실제 부하가 크게 변하지 않더라도 전동기의 운전 상태나 역률 보상용 콘덴서의 투입 여부에 따라서 무효전력을 달라질 수 있습니다. 무효전력이 증가하게 되면 같은 유효전력을 사용하더라도 전류가 커져 전력 손실이 증가할 수 있으므로 역률 관리가 중요하다고 볼 수 있습니다.