작성일 : 05-01-22 00:00
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Y결선에서 단상부하 사용시 n상 전류값 구하는 방법?
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글쓴이 :
이성우 ()
 조회 : 9,799
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기본파 전류 60Hz의 각 선전류를 R = 250A, S = 270A, T = 240A 라고, 불평형 전류를 가정할 때 중성선에는 어떤 크기로 전류가 흐르는지 부터 설명드리겠습니다.
즉, Ia = 250A, Ib = 270A, Ic = 240A일 때, 각 선의 전류는 120°씩 위상차가 있으므로 벡터합성을 하여야 합니다.
따라서, 중성선의 전류는 Ia∠0 + Ib∠-120° + Ic∠-240° = 26.5[A] 만 흘러야 합니다. 그러나, 귀하의 사업장은 중성선 전류가 230A만큼이나 흐르고 있습니다.
이러한 현상은 귀하의 사업장과 같이 단상부하가 집중되는 경우, 발생하는 사례입니다. 가령, 사업장의 용도가 업무용 빌딩이라고 하면, 단상부하의 종류는 컴퓨터, 팩스, 복사기, 전자식 형광등, 기타 정보통신기기를 예를 들 수 있습니다.
이러한 부하들은 전형적으로 제 3고조파(영상분; 동상) 전류를 발생시키며, 이로 인하여, 중성선의 전류는 기본파 전류 60Hz처럼 서로 상쇄되지않고, 중첩되어 합성되기 때문에 중성선에 과대한 전류가 흐르는 것입니다.
이때문에 나타나는 영향은 다음과 같습니다.
- 변압기 출력감소
(제 3고조파의 실효값과 최대치 Crest Factor는 1.44배가 아니라 2.5배임)
- 저압 콘덴서 유입전류 증가(8~13% 정도의 리액터가 없는 경우)
- 배분전함의 중성선과 접지선간에 전위차 발생(5V 이상은 대책이 필요함)
- 기타 케이블 또는 배선용 차단기의 과열(용량이 부족한 경우)
이에 대한 대책기술로써, 필터에 의한 대책일 경우는 비용이 너무 크게 발생하기 때문에 바람직하지 않습니다.
따라서, 중성선의 제 3고조파 전류만, 억제하는 경우라면, NCE(중성선 전류 억제기기)라는 대책기술이 적용되고 있으며, 보다 정확한 설치위치와 용량 계산은 고조파 실측을 통하여 설계할 수 있습니다.
예를 들어, 고조파 전류 영향으로 중성선의 전류가 230A일 때, 약 2배정도의 Factor를 적용하면, NCE 500A를 설계할 수 있습니다. 기술적으로는 상기와 같이 해설드리며,
제작사에 문의한 바로는 제작 및 시공비를 포함하여 1300만원 정도라고 합니다. 비용은 변동이 있을 수 있으며,
고조파 실측 및 분석이 필요한 경우는 별도의 엔지니어링을 수행한 후, 대책기술 적용 여부를 판단하실 수 있음을 알려드립니다.
엔지니어링 다운 엔지니어링, 파워세븐 엔지니어링/감사합니다.
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