[전력공학][송배전][16] 조상설비, FACTS 설비, 역률개선의 필요성

조상설비

 

- 조상설비 : 송전 전압을 일정하게 유지하기 위해 필요한 무효전력을 공급하는 장치

• 전압조정
• 역률개선

 

- 조상설비 분류

• 회전기 : 동기조상기, 비동기 조상기
• 정지기 : 전력용 콘댄서, 분로리액터, 정지형 무효전력 보상기 SVC

 

- 조상설비 종류

• 전력용 콘댄서(분로 콘댄서, 병렬 콘댄서) : 진상전류 → 전압강하 보상
• 분로 리액터(병렬 리액터) : 지상전류 → 이상전압상승 억제 (페란티 현상 억제)

      ▶ 계단적, 단락고장 시 고장전류 X, 배전계통에 사용

• 동기조상기 : 진·지상 양용, 연속적보상, 시송전가능, 송전계통에 사용

      ※ 시송전 : 송전선을 저전압으로 충전한 후 서서히 높여 정격값으로 상승시키는 방법

 

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- 유연 교류 송전 시스템 FACTS(Flexible AC Transmission System) : SVC, STATCOM, TCSC, UPFC 등 전력 조류 흐름을 유연하게 조정하는 설비

• 무효전력 연속 정밀제어 가능
• 양방향 제어 가능
• 계통 제어범위 증가시켜줌
• 계통의 이용률 ↑
• 사고 파급 방지 효과
• 선로 교유 송전용량까지 제어 가능하게 해줌

 

- 정지형 무효전력 보상장치 SVC(Static VAR Compensator) : 리액터(L)·커패시터(C) + 사이리스터 → 반도체 스위칭 연속제어

• 전력계통 전압제어 (무효전력 Q → 전압 V) : 전압변동률↓, 안정도↑
• 부하 측 역률 개선, 플리커 제거 가능

- 정지형 동기조상기 STATCOM(Static Synchronous Compensator) : 리액터(L)·커패시터(C) + 자려식 인버터(GTO)

• 연속적 제어 가능
• 과도 안정도 확보
• 기계적 동작 X
• 신뢰도·응답특성 ↑
• Vout > Vn : C 역할
• Vout < Vn : L 역할

※ SVC (과거) → STATCOM (현재)

 

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- 역률개선의 필요성

• 전력손실 감소 ( 리액턴스 X ↓)
• 전압강하 감소 ( 리액턴스 X ↓)
• 계통 안정화
• 수전설비(변압기) 용량 감소 S = P/cosθ
• 설비의 여유 용량 증가
• 전기요금 감소