무효 전력에 대한 고찰...

 

ΔV = X ΔQ

 

이 수식은 전기공부를 좀 해봤다면 모두 익숙하게 알고 있을 것이라 생각한다.

 

근데 곰곰히 생각하다보면... 대체 무효전력이 전압변동에 영향을 준다는게 무엇일까? 라는 막연한 의문이 생긴다..

 

자 이 식 자체는 원래 정식의 전압강하 공식에서 온 것이다.

 

(PR+QX) / V 여기서 계통의 R<<X이므로 R을 0으로 근사를 놓으면 만들어진다.

 

그럼 무효전력 변동이라는건 어떻게 받아들이면 되는가

 

이것은 나는 이렇게 정의하기로 했다. Δ Q 란?

 

부하에서 소비하는 Q - 발전기에서 공급해주는 Q 

 

여기서 만약에 Q의 변동이 없다면 전압변동은 거의 없을 것이다.

 

하지만 갑자기 사고가 발생하거나 경부하(새벽)시 소비전력이 없거나 할 때에는 변동이 발생한다.

 

급작스러운 사고란? 전류가 통상 크게 증가하므로 소비하는 Q가 급속히 증가한다.

 

그럼 Δ  Q 는 +가 되면서 전압 변동이 생긴다.(전압 강하가 일어날 것이다 그러면 모선에 전압이 떨어짐)

 

이런 개념으로 받아들이면 전압변동과 무효전력관계는 어느정도 정리가 된다.

 

하지만 무효전력이라는게 근본적으로 무엇일까?

 

통상 변압기나 전동기등은 철심에 코일을 감아서 지상의 전류(자속)을 활용하게된다. 이 기기들이 원활하게 동작하기 위해서는

 

철심이 모두 적절하게 여자가 되야할 것이다.

 

자 예를들어서 발전기에서 100만큼 무효전력을 어떤 동네에 공급하고 있었다라고 상황을 가정해보자.

 

이 100만큼의 무효전력을 기동중인 전동기들도 나눠먹고있고, 변압기는 보통 상시 가동중이므로 무효전력을 먹고있을 것이다.

 

근데 그 동네에 5대의 대형 전동기가 기동이 된다면 어떻게 될까?

 

발전기에서 기동과동시에 발전기의 여자전류를 공급하기 위해서 과여자운전을 하기까지는 몇초가 걸리게 된다.

 

그럼 그 찰라의 순간에는 계통에 어떤 변화가 일어날까?

 

답은 모선의 전압이 떨어진다이다.

 

기존에 100만큼을 나눠먹고있던 기기들의 전압이 떨어지면? 그 기기들이 사용하는 무효전력이 줄어드는 효과가 된다.

그러니까 기존에 100만큼 쓰고 있던것들이 80만 쓰고 나머지 20은 기동이 필요한 곳으로 에너지를 양보해 준다.

 

그렇기 때문에 순간적으로 전압강하가 일어나면서 에너지 전환배치가 되는 것이다.

 

이 시간이 길어지면 계통에 결국 정전이 발생하게 될 것이다.

 

일정시간 내에 무효전력을 공급해주지못하면 전압은 아예 복구되지 못한다.

 

그래서 계통에서 무효전력을 조정할수있는 STACOM 과같은 속응성이 높은 무효전력 보상장치들이 필요하다.