전력량계의 역률은 정상인데 무효전력이 갑자기 증가하는 이유는 무엇인가요?

Question

전력량계나 전력감시시스템에서 유효전력과 역률은 평소와 비슷하게 나타나는데 무효전력 표시값이 갑자기 증가하는 경우가 있습니다. 이러한 현상은 전동기와 변압기 같은 유도성 부하의 운전 상태뿐 아니라 콘덴서 뱅크의 투입·차단, 계측 설정 및 전력품질 변화와도 관련될 수 있습니다. 유효전력과 무효전력, 피상전력은 어떤 관계가 있으며, 역률이 비슷하게 유지되는 상황에서도 무효전력 표시가 달라질 수 있나요? 현장에서 계측 오류와 실제 무효전력 변화를 구분하려면 어떤 항목을 확인해야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

무효전력은 전동기나 변압기 등의 자계를 형성하는 데 필요한 전력으로, 유효전력 및 피상전력과 함께 교류 전력 계통의 상태를 나타냅니다. 일반적인 정현파 조건에서는 유효전력과 무효전력의 비율이 역률과 연관되므로 역률이 비슷하게 유지되는데도 무효전력이 크게 증가했다면 유효전력도 함께 변했는지, 계측 기준이나 표시 단위가 달라졌는지 확인해야 합니다. 실제 무효전력은 대형 전동기나 변압기의 투입, 부하 구성의 변화, 콘덴서 뱅크의 차단 또는 역률 보상 설비의 이상으로 변할 수 있습니다. 또한 고조파가 많은 환경에서는 단순한 역률 표시만으로 전체 전력품질을 정확히 판단하기 어려울 수 있습니다. 점검할 때는 유효전력(kW), 무효전력(kvar), 피상전력(kVA), 역률, 전압과 전류를 동일한 시간대의 기록으로 비교하고, 콘덴서 뱅크와 자동 역률 조정기의 투입 상태 및 경보 이력을 확인해야 합니다. 전력량계의 CT·PT 비율과 결선 방식, 계측기의 설정 및 데이터 통신 상태도 함께 살펴보는 것이 좋습니다. 실제 무효전력 증가가 확인되면 부하 변동인지 역률 보상 설비의 문제인지 구분한 후 적절한 조치를 해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

역률이 같은데 무효전력만 늘어나는 건, 전체 부하가 커져서 두 전력이 같이 증가했기 때문이에요. 비율이 일정하니까 역률은 그대로 유지되는 거죠. 그리고 콘덴서가 고장 나서 무효전력을 못 잡아줄 때도 이런일이 생겨요.

​ 그래서 현장에서는 먼저 실제 부하 전류가 얼마나 올랐는지,아닌지 살펴봐야 해요. 만약에 부하에 변화가 없다한다면, 콘덴서 뱅크의 퓨즈가 나갔는지 직접 확인해 보시는 게 확실한 방법이겠습니다.