필터회로

필터회로(QHF)

\[Z_n=R_n+j(\omega_nL_n-\frac{1}{\omega_n C_n})\]

공진 주차수 선택도 : 필터효과는 Rn이 클수록 좋다

\[Q_n=\frac{R_n}{\omega_nC_n}\]

\[ Z_n=\frac{1}{j\omega_n C_n}+\frac{1}{\frac{1}{R_n}+\frac{1}{j\omega_nL+n}}\]

공진 주파수 선택도 : 필터효과 Rn이 클수록 좋다.

\[Q_n=\frac{R_n}{\omega_nL_n}\]

구성: 인버터 등 파워전자장치로 고조파 전류를 실시간 감지, 반대 위상 보상전류를 공급
장점: 다양한 고조파 동시 저감(97% 이상), 계통 변화·부하 변동에 자동 적응, 공진 문제 없음, 역률 및 상불평형 보상 가능, 용량 증설 용이
단점: 설비비와 유지비가 높고, 전자제어 및 유지관리 필요
적용: 고조파 부하 변동이 크거나, 고품질 전력이 필요한 대형·민감 설비(데이터센터, 병원 등)

필터회로(QHF)

모범답안 (필터회로 AC)

고조파 장해 방지를 위한 수동필터와 능동필터의 특징 비교

구분	수동필터 (Passive Harmonic Filter)	능동필터 (Active Harmonic Filter)
원리	인덕터(L), 커패시터(C), 저항(R) 등 수동소자를 조합해 특정 고조파 주파수에서 공진 회로를 형성, 고조파 전류를 흡수·제거	전력전자장치(인버터 등)로 고조파 전류를 실시간 감지, 180도 반대 위상의 보상 전류를 생성·주입해 고조파를 상쇄
적용대상	고조파 부하가 일정하고 비교적 단순한 계통	고조파 부하가 변동이 크거나 복잡한 계통, 고품질 전력이 필요한 곳
설치 및 운전	구조가 단순, 설치·유지보수 용이, 설비비 저렴	설치비와 유지비가 높음, 전자제어 필요, 유지관리 상대적으로 복잡
고조파 저감효과	특정 차수 고조파(5, 7, 11, 13차 등)에 효과적, 흡수율 10~50% 수준	다양한 차수 고조파에 동시 대응, 60~97% 이상 고조파 저감 가능
계통 영향	계통 임피던스 변화, 병렬공진 등 주의 필요, 역률개선 효과(진상전류 공급) 있음	계통 임피던스 영향 적음, 공진 위험 없음, 필요시 역률개선·상불평형 보상 가능
유연성	부하 변화에 비적응적, 설계 시 계통 분석 필수	부하 변화에 자동 적응, 용량 증설·특정 고조파 선별 보상 가능
부가 기능	역률 개선(진상전류), 저렴한 비용	역률 개선, 상불평형 보상, 고조파 실시간 모니터링 및 제어, 통신 가능

수동필터(Passive Filter)

능동필터(Active Filter) 특징

구성: 인버터 등 파워전자장치로 고조파 전류를 실시간 감지, 반대 위상 보상전류를 공급
장점: 다양한 고조파 동시 저감(97% 이상), 계통 변화·부하 변동에 자동 적응, 공진 문제 없음, 역률 및 상불평형 보상 가능, 용량 증설 용이
단점: 설비비와 유지비가 높고, 전자제어 및 유지관리 필요
적용: 고조파 부하 변동이 크거나, 고품질 전력이 필요한 대형·민감 설비(데이터센터, 병원 등)

요약

필터회로(QHF)

🌐V1006Z24 / QHF

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