역률 저하 원인과 콘덴서 개선 효과

전력 계통에서 무효전력의 존재는 전력 회사 측면에서 에너지 낭비가 되며, 수용가 입장에서 양질의 전력을 공급받지 못하는 요인이 됩니다. 그래서 전력용 콘덴서를 삽입해서 무효전력을 줄이고 역률을 개선하는 것하면서 여러가지 개선 효과를 일으키게 됩니다.

 

 

1. 역률 저하 원인

 1) 변압기의 여자 전류

 2) 유도 전동기 부하의 영향

 3) 소형 전동기를 사용하는 가정용 전기기기

 4) 방전등 등

 

 

2. 전력용 콘덴서 삽입에 따른 개선 효과

 1) 전압 강하의 감소

   전압 강하는 선로와 변압기 저항, 리액턴스 등으로 발생하게 됩니다. 전압강하로 인해 전기기기 과열, 전동기 출력 감소, 수명 단축 등의 문제점이 있습니다. 콘덴서 삽입으로 역률을 개선하면 부하전류가 감소하여 이러한 전압 강하를 감소시킵니다.

 

 2) 변압기 및 배전선의 손실 저감

   변압기 손실은 철심에서 발생하는 철손, 코일에서 발생하는 동손이 있습니다. 여기서 동손은 부하전류의 제곱에 비례하여 증가하는데 역률을 개선하면 부하전류가 감소하여 동손이 감소합니다.

 

 3) 설비의 여유도 증가

    피상전력은 유효 전력과 무효전력으로 이루어져 있습니다. 역률을 개선할 경우 무효전력을 감소시키게 되는데 피상 전력이 그대로라고 가정했을 때 무효전력을 감소시킨 만큼 추가 설비 여유분이 생기게 됩니다.

 

 4) 전기 요금 절감

    보통 업무용이나 산업용같은 수용가는 역률 90%을 기준으로 전력 회사와 기본요금이 책정되어 있습니다. 그러나 평균 역률이 90% 이상으로 개선된다면 95%까지 1% 당 기본 요금의 0.2%를 감액받게됩니다. 해당 적용 시간은 09시부터 23까지로 그 외 시간은 평균 역률이 95%가 되지 않으면 1%당 기본 요금의 0.2%를 추가합니다. 여기서 평균 역률은 30분 단위의 역률을 1개월간 평균으로 산출하여 계산한 값입니다.