전력 시스템 네트워크에서 무효 전력의 중요성

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무효 전력의 중요성은 수요가 증가함에 따라 증가하고 있습니다. 전력 전력 시스템 네트워크에서 많은 국내 및 산업 유틸리티에 의해. 전력 시스템의 안정성과 신뢰성은 무효 전력 관리에 달려 있습니다.

보다 효율적이고 신뢰할 수 있으며 비용 효율적인 방식으로 에너지를 생성해야합니다. 전기 에너지를 전달하는 효과적인 방법은 FACTS ( 유연한 AC 전송 시스템 ), SVC (정적 전압 보상) 등을 사용하여 전압 안정성, 높은 역률 및 적은 전송 손실을 유지합니다. 무효 전력은 전력 시스템 네트워크에서 중요한 역할을합니다.




무효 전력의 중요성

무효 전력의 중요성

AC 전원 공급 시스템은 두 가지 유형의 전력을 생산하고 소비합니다. 실제 전력 또는 유효 전력은 모든 부하에 제공되는 실제 전력입니다. 조명 램프, 회전 모터 등과 같은 유용한 작업을 수행합니다.



반면에 무효 전력은 가상 전력 또는 피상 전력으로 유용한 작업을 수행하지 않고 단순히 전력 시스템 라인에서 앞뒤로 이동합니다. AC 시스템의 부산물이며 유도 성 및 용량 성 부하에서 생성됩니다. 전압과 전류 사이에 위상 변위가있을 때 존재합니다. VAR (볼트-암페어 반응) 단위로 측정됩니다.

무효 전력이 중요한 3 가지 이유

1. 전압 제어

전력 시스템 장비는 공칭 전압의 ± 5 % 내에서 작동하도록 설계되었습니다. 전압 레벨의 변동은 다양한 기기의 오작동으로 이어집니다. 고전압은 권선의 절연을 손상시키는 반면 저전압은 블럽의 저조도, 유도 전동기의 과열 등과 같은 다양한 장비의 성능을 저하시킵니다.


전력 수요가 송신 라인에서 공급되는 것보다 많으면 공급 라인에서 끌어온 전류가 더 높은 레벨로 증가하여 수신단에서 전압이 급격히 떨어집니다. 이 저전압이 더 감소하면 발전기 장치의 트립, 모터 과열 및 기타 장비 고장으로 이어집니다.

이를 극복하기 위해서는 무효 인 인덕터 나 리액터를 송전선로에 넣어 부하에 무효 전력을 공급해야한다. 이 원자로의 용량은 공급되는 피상 전력의 양에 따라 다릅니다.

무효 전력에 의한 전압 제어

무효 전력에 의한 전압 제어

전력 수요가 공급 된 무효 전력보다 적 으면 부하 전압이 더 높은 수준으로 상승하여 전송 장비의 자동 트리핑, 낮은 역률 , 케이블의 절연 실패 및 다양한 기계 장치의 권선.

이를 극복하려면 시스템에서 사용할 수있는 추가 무효 전력을 보상해야합니다. 다양한 보상 장비는 동기식 콘덴서, 션트 콘덴서, 직렬 콘덴서 및 기타 PV 시스템입니다. 이러한 장치는 용량 성 무효 전력을 주입하여 시스템의 유도 무효 전력을 보상합니다.

위의 논의에서 우리는 전송 시스템의 안정성을위한 한계 내에서 전압 레벨을 유지하기 위해 피상 전력이 필요하다고 말할 수 있습니다.

2. 전기 정전

전기 정전

전기 정전

1978 년 프랑스, ​​2003 년 북동부 국가, 2012 년 인도의 많은 지역과 같은 여러 전기 정전이 정전 상황의 주된 원인이되는 전력 시스템의 불충분 한 무효 전력을 발견했습니다. 이것은 장거리 전송으로 인해 피상 전력에 대한 수요가 비정상적으로 높기 때문에 발생합니다.

이는 궁극적으로 저전압으로 인해 다양한 장비 및 발전 장치의 종료로 이어집니다. 따라서 전기 시스템의 적절한 작동을 보장하려면 충분한 양의 무효 전력이 있어야합니다.

3. 다양한 장치 / 기계의 적절한 작동

다양한 장치 기계의 올바른 작동

다양한 장치 기계의 올바른 작동

변압기, 모터, 발전기 및 기타 전기 장치는 자속을 생성하기 위해 무효 전력이 필요합니다. 이는 이러한 장치가 유용한 작업을 수행하기 위해 자속 생성이 필요하기 때문입니다. 위 그림에서 빨간색으로 표시된 무효 전력은 모터에 자기장을 생성하는 데 도움이되지만 역률이 감소합니다. 이것이 커패시터가 용량 성 무효 전력을 공급하여 유도 성 무효 전력을 보상하기 위해 배치되는 이유입니다.

무효 전력의 소스 및 싱크

전기 공급 시스템에 연결된 대부분의 장비는 피상 전력을 소비하거나 생성하지만이 모든 것이 전압 레벨을 제어하지는 않습니다. 발전소 발전기는 유효 전력과 무효 전력을 모두 생성하는 반면 커패시터는 무효 전력을 주입하여 전압 수준을 유지합니다. 일부 소스와 싱크는 아래 다이어그램에 나와 있습니다.

무효 전력의 소스 및 싱크

무효 전력의 소스 및 싱크

2 가지 유형의 소스

무효 전원에는 동적 및 정적 무효 전원의 두 가지 유형이 있습니다.

동적 무효 전원

여기에는 전기 시스템에 충분한 양의 무효 전력을 주입하거나 제공하여 무효 전력 변화에 신속하게 대응할 수있는 전송 장비 및 장치가 포함됩니다. 이들은 비용이 많이 들고 이러한 장치 중 일부는 아래에 나와 있습니다.

• 동기식 발전기 : 여자 전압에 따라 생성 된 유효 및 무효 전력이 동기식 기계에서 달라집니다. AVR (자동 전압 조정기)은 이러한 기계의 작동 범위에서 무효 전력을 제어하는 ​​데 사용됩니다.

• 동기식 콘덴서 : 실제 전력을 생산하지 않고 무효 전력을 생산하는 데 사용되는 소형 발전기 유형입니다.

• 솔리드 스테이트 장치 : 여기에는 다음이 포함됩니다. 전력 전자 변환기 및 다음과 같은 장치 SVC의 사실 장치.

정적 무효 전원

이들은 저비용 장치이며 무효 전력 변동에 대한 응답은 동적 전력 장치보다 다소 적습니다. 일부 정적 리소스는 다음과 같습니다.

• 용량 성 및 유도 성 보상기 : 시스템 전압을 조정하기 위해 시스템에 연결된 일부 션트 커패시터 및 인덕터로 구성됩니다. 커패시터는 피상 전력을 생성하는 반면 인덕터는 무효 전력을 흡수합니다.

• 지하 케이블 및 가공선 : 케이블 및 가공선을 통해 흐르는 전류는 무효 전력을 생성하는 순 자속을 생성합니다. 경부 하 라인은 무효 전력 생성기 역할을하는 반면 과부하 라인은 무효 전력 흡수기 역할을합니다.

• PV 시스템 : 태양 광 전력에 의한 그리드 시스템의 고조파 및 무효 전력 보상뿐만 아니라 유효 전력 주입에 사용됩니다.

무효 전력의 다양한 싱크

발전기 및 기타 소스에서 생성 된 무효 전력은 아래에 주어진 일부 부하에 의해 흡수됩니다. 이러한 장치에 손실이 발생하므로 이러한 부하에 보상 장치를 배치해야합니다.

• 유도 전동기 (펌프 및 팬)
• 변압기
• 흥분된 동기 기계에서
• 과부하 된 전송선

이것은 무효 전력의 중요성에 관한 것입니다. 이 기사에 시간을내어 주신 독자들에게 감사드립니다. 관심있는 독자를위한 질문입니다. 역률이란 무엇이며 역률 보상을 어떻게 달성 할 수 있습니까?아래 댓글란에 답변을 작성 해주시기 바랍니다.

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