전압변동 정전기(QV)
V 선로의 전압 변동
D 순시 전압강하 원인과 방지대책
K 플리커 현상 및 대책
S 정전기
E 제전기
H 과도 불안정 발생원인과 영향
F 패란티 현상
C 정지형 무효전력 보상장치(SVC)
목차(정지형 무효전력 보상장치 TCS QVC)
정지형 무효전력 보상장치
SVC는 정지형 무효 전력 보상 장치의 약자로, 전력 시스템의 전압을 안정화시키고 무효 전력을 조절하는 장치
1️⃣종류별 특성원리
1)SVC또는 SCC
- 자력식 컨버터를 보상전원으로 하고 계통과 연계하여 진상과 지상으로 조정하는 방식으로 직류 측 부하에 콘덴서를 사용하는 전압형과 리액터를 사용하는 전류형이 있다
- 이는 컨버터와 결합하여 출력전압을 조정함으로써 콘덴서와 리액터 두 가지 기능을 동시에 수행
- 임피던스 배후전압(V₁)을 자력 인버터로 발생시키고 무효전력을 출력
2)TCR(Thyristor Controlled Reactor)
- 리액터의 전류를 사이리스터 점호각으로 제어하는 것으로 반사이클마다 리액터의 전류조정이 가능하며, 아크로의 플리커 대책으로 개발되었고 대용량 장치에 적합한 방식
- 근래에는 계통 안정화용 설비로 주목받고 있으며 고조파 전류 발생문제는 진상 콘덴서를 필터로 구성하여 해결
- 또한 고임피던스 변압기를 사용하는 방법을 TCT방식이라 부른다. 리액터의 서셉턴스를 사이리스터 제어장치로 조정하여 고정콘덴서와 조합시켜 무효전력을 출력
3)TSC(Thyristor Switched Condenser)
- 사이리스터 스위치를 사용하여 과대한 돌입전류 없이 제어하는 방법으로 고조파를 발생시키지 않고 진상분만 소비
- 복수의 콘덴서 뱅크를 사이리스터 스위치로 온/오프 하여 콘덴서의 서셉턴스를 단계적으로 조정하여 무효전력을 출력
2️⃣특징(효과)
1)변동부하에 의한 플리커 억제
- 부하의 무효전력이 변동하여 전압플리커가 발생하는데 SVC는 부하의 역극성으로 동작하여 무효전력의 변동폭을 0으로 만들어 전압플리커를 억제
- 따라서 변동부하에 가까운 지점에 설치하는 것이 바람직
2)수전단전압의 안정화
- SVC를 수전단에 설치하고 정전압 제어를 함으로써 계통의 안정도가 향상
3)계통안정도의 향상
- 교류계통은 송수 양단의 전압 상차각에 따라서 전력을 수수하고 있지만 송전선이 장거리화되면 위상각이 증대하여 탈조, 난조에 이르기 쉽다.
- 그러나 중간점의 전압을 SVC에 의하여 유지하면 과도안정도가 대폭 향상
- 따라서 이 시스템을 중간 조상 설비라고 부르고 대용량 TCR 실용화 이후 그 적용 사례가 계속 늘어나고 있다.
SVC 설계 절차
- 플리커 문제 분석:
- 플리커 발생 원인 분석: 부하 변동 패턴, 전압 변동 범위, 주파수 등을 분석하여 플리커 발생 원인을 파악합니다.
- 플리커 영향 평가: 플리커로 인한 생산성 저하, 작업 환경 악화 등의 경제적 손실을 평가합니다.
- 관련 규정 검토: 관련된 전력 품질 규정 및 표준을 검토하여 설계 기준을 설정합니다.
- SVC 용량 산정:
- 부하 변동량 및 전압 변동 범위를 고려하여 필요한 SVC 용량을 산정합니다.
- 시뮬레이션을 통해 SVC 용량의 적정성을 검증합니다.
- SVC 종류 선정:
- TCR(Thyristor Controlled Reactor): 무효 전력을 흡수하는 역할을 합니다.
- TSC(Thyristor Switched Capacitor): 무효 전력을 발생시키는 역할을 합니다.
- STATCOM(Static Synchronous Compensator): 전압형 소자를 이용하여 무효 전력을 정밀하게 제어합니다.
- 각 종류의 특징과 시스템 요구 사항을 고려하여 적합한 SVC를 선정합니다.
- SVC 위치 선정:
- 플리커 발생 지점에 가까운 곳에 설치하여 효과를 극대화
- 계통 안정도에 미치는 영향을 고려하여 최적의 위치를 선정
- 보호 계전기 설정:
- SVC 보호를 위한 과전류, 과열, 지락 등 다양한 보호 기능을 설정
- 계통 고장 시 SVC가 안전하게 차단될 수 있도록 설정
- 제어 시스템 설계:
- SVC의 운전을 위한 제어 시스템을 설계
- 전압, 전류, 무효 전력 등을 측정하여 SVC를 제어
- 통신 시스템을 구축하여 원격 감시 및 제어가 가능하도록함
- 시뮬레이션 및 검증:
- 설계된 SVC 시스템을 시뮬레이션하여 성능을 검증
- 플리커 감소 효과, 계통 안정도, 보호 기능 등을 확인
- 설치 및 시운전:
- 설계된 SVC를 설치하고, 시운전을 통해 정상 작동 여부를 확인
SVC 설계 시 고려 사항
- 플리커 지수: IEC 61000-3-7 표준에 따른 플리커 지수를 산정하여 설계에 반영
- 계통 조건: 계통의 전압 레벨, 주파수, 임피던스 등을 고려하여 설계
- 부하 특성: 부하의 종류, 크기, 변동 패턴 등을 고려하여 설계
- 경제성: 초기 투자 비용, 운영 유지비 등을 고려하여 경제적인 설계를 수행
전압변동 정전기(QV)
V 선로의 전압 변동
D 순시 전압강하 원인과 방지대책
K 플리커 현상 및 대책
S 정전기
E 제전기
H 과도 불안정 발생원인과 영향
F 패란티 현상
C 정지형 무효전력 보상장치(SVC)
목차(정지형 무효전력 보상장치)
정지형 무효전력 보상장치
💯기출문제
●C12대용량 수용가의 플리커 문제를 해소하기 위한 SVC설계절차에 대하여 설명하시오
플리커(Flicker)란?
플리커는 조명의 밝기가 주기적으로 변화하여 깜박거리는 현상을 말합니다. 이는 주로 전압 변동에 의해 발생하며, 작업 효율 저하, 눈의 피로 등 다양한 문제를 야기할 수 있습니다. 특히 대용량 수용가의 경우, 부하 변동이 심하여 플리커 문제가 더욱 심각하게 발생할 수 있습니다.
모범답안(SVC)
SVC(Static Var Compensator)란?
SVC는 정지형 무효 전력 보상 장치의 약자로, 전력 시스템의 전압을 안정화시키고 무효 전력을 조절하는 장치입니다. 플리커는 주로 전압 변동에 의해 발생하므로, SVC를 설치하여 전압을 안정화시키면 플리커 문제를 해결할 수 있습니다.
SVC 설계 절차
- 플리커 문제 분석:
- 플리커 발생 원인 분석: 부하 변동 패턴, 전압 변동 범위, 주파수 등을 분석하여 플리커 발생 원인을 파악합니다.
- 플리커 영향 평가: 플리커로 인한 생산성 저하, 작업 환경 악화 등의 경제적 손실을 평가합니다.
- 관련 규정 검토: 관련된 전력 품질 규정 및 표준을 검토하여 설계 기준을 설정합니다.
- SVC 용량 산정:
- 부하 변동량 및 전압 변동 범위를 고려하여 필요한 SVC 용량을 산정합니다.
- 시뮬레이션을 통해 SVC 용량의 적정성을 검증합니다.
- SVC 종류 선정:
- TCR(Thyristor Controlled Reactor): 무효 전력을 흡수하는 역할을 합니다.
- TSC(Thyristor Switched Capacitor): 무효 전력을 발생시키는 역할을 합니다.
- STATCOM(Static Synchronous Compensator): 전압형 소자를 이용하여 무효 전력을 정밀하게 제어합니다.
- 각 종류의 특징과 시스템 요구 사항을 고려하여 적합한 SVC를 선정합니다.
- SVC 위치 선정:
- 플리커 발생 지점에 가까운 곳에 설치하여 효과를 극대화합니다.
- 계통 안정도에 미치는 영향을 고려하여 최적의 위치를 선정합니다.
- 보호 계전기 설정:
- SVC 보호를 위한 과전류, 과열, 지락 등 다양한 보호 기능을 설정합니다.
- 계통 고장 시 SVC가 안전하게 차단될 수 있도록 설정합니다.
- 제어 시스템 설계:
- SVC의 운전을 위한 제어 시스템을 설계합니다.
- 전압, 전류, 무효 전력 등을 측정하여 SVC를 제어합니다.
- 통신 시스템을 구축하여 원격 감시 및 제어가 가능하도록 합니다.
- 시뮬레이션 및 검증:
- 설계된 SVC 시스템을 시뮬레이션하여 성능을 검증합니다.
- 플리커 감소 효과, 계통 안정도, 보호 기능 등을 확인합니다.
- 설치 및 시운전:
- 설계된 SVC를 설치하고, 시운전을 통해 정상 작동 여부를 확인합니다.
SVC 설계 시 고려 사항
- 플리커 지수: IEC 61000-3-7 표준에 따른 플리커 지수를 산정하여 설계에 반영합니다.
- 계통 조건: 계통의 전압 레벨, 주파수, 임피던스 등을 고려하여 설계합니다.
- 부하 특성: 부하의 종류, 크기, 변동 패턴 등을 고려하여 설계합니다.
- 경제성: 초기 투자 비용, 운영 유지비 등을 고려하여 경제적인 설계를 수행합니다.
○AFG02 Statcom적용의 효과를 3가지이상 열거하시오
STATCOM
STATCOM(Static Synchronous Compensator)은 정지형 동기 조상기를 의미하며, 전력 시스템의 무효 전력을 조절하여 전압 안정도를 향상시키고, 전력 품질을 개선하는 장치입니다. STATCOM 적용 시 얻을 수 있는 주요 효과는 다음과 같다.
1. 전압 안정도 향상
- 무효 전력 보상: STATCOM은 필요에 따라 무효 전력을 빠르게 공급하거나 흡수하여 시스템의 전압을 안정적으로 유지합니다. 특히, 부하 변동이 심한 지역이나 장거리 송전선에서 전압 붕괴를 방지하는 데 효과적
- 전압 변동률 감소: STATCOM은 전압 변동률을 감소시켜 전력 설비의 수명을 연장하고, 전력 품질을 향상
2. 전력 품질 개선
- 고조파 감소: STATCOM은 고조파를 발생시키지 않고 오히려 고조파를 흡수하여 시스템의 고조파 레벨을 낮춥니다. 이는 전력 설비의 수명을 연장하고, 통신 시스템에 대한 간섭을 줄이는 효과가 있슴
- 플리커 감소: STATCOM은 플리커(flicker) 현상을 감소시켜 조명 품질을 향상시키고, 사용자의 불편을 해소
- 전압 불균형 개선: STATCOM은 상 간의 전압 불균형을 개선하여 전력 설비의 수명을 연장하고, 모터의 효율을 향상
3. 시스템 안정도 향상
- 감태도 개선: STATCOM은 시스템의 감태도를 개선하여 시스템의 안정도를 향상시킵니다. 특히, 대규모 발전기의 계통 연계 시 안정도 확보에 기여
- 단락 전류 감소: STATCOM은 단락 전류를 감소시켜 보호 계전기의 동작 신뢰도를 향상시키고, 설비의 손상을 방지
4. 블랙 스타트 기능
- 계통 복구: 정전 등으로 인해 계통이 정지된 경우, STATCOM은 자체적으로 무효 전력을 공급하여 계통을 재기동하는 데 필요한 전압을 확보할 수 있습니다. 이는 계통 복구 시간을 단축하고, 시스템의 안정적인 운전에 기여
5. 전력 시장 참여
- 무효 전력 시장: STATCOM은 무효 전력 시장에 참여하여 수익을 창출할 수 있습니다. 시스템의 무효 전력 수요에 따라 유연하게 운전하여 전력 시스템의 효율을 향상시킬 수 있슴
전압변동 정전기(QV)
V 선로의 전압 변동
D 순시 전압강하 원인과 방지대책
K 플리커 현상 및 대책
S 정전기
E 제전기
H 과도 불안정 발생원인과 영향
F 패란티 현상
C 정지형 무효전력 보상장치(SVC)
목차(정지형 무효전력 보상장치)
정지형 무효전력 보상장치
🌐V1001P24
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