페란티현상에 따른 진상역률 문제

■. 일반적인 송, 배전 계통의 부하는 대부분 코일성분이어서 부하가 걸려 있게 되면 전류가 전압보

다 위상이 뒤지게(Lagging) 된다.

송, 배전 선로나 변압기의 임피던스에(R + jX) 뒤진 전류가 흐르면 아래 Vector도에서 보는 바와

같이 수전단전압은 송전단전압에 비해 낮아지게 되므로 부하 측에 문제가 없으나

부하가 경감되는 야간 경부하시 또는 무부하시에는 선로에 분포된 정전용량의 영향으로 충전전

류 Ic = 2πfCE의 앞선(Leading) 전류가 흐르게돼 진상역률을 더 떨어트리고

또한 역률개선용으로 설치된 전력용콘덴서를 off하지 않을 경우 충전전류의 크기를 더 키우게 되

므로 수전단 전압을 송전단 전압보다 더 높이게 된다

이를 페란티현상이라하며 이는 낮은 진상역률이 된다.

 

이러한 현상은 단위길이당 정전용량이 클수록 송전선의 긍장이 길수록 더 크게 나타나며

또 도시미관을 고려할 경우 또는 여러 이유로 지중선로의 증가가 늘어나는데 이는 페란티현상을

더 키우게 한다.

(지중선로는 가공선로보다 선간 거리가 가까워 정전용량이 확대된다.)

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페란티현상에 의해 수전단전압이 송전단전압보다 높아지면 수전단 측에 연결돼 있는 각종 전력

설비 및 수용가 사용기기의 상용주파절연레벨을 초과하기 때문에 전력설비의 수명을 단축시키

고 각종 기기의 고장을 유발하게 된다.

그러므로 이의 철저한 관리가 필요하다.

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이하에 대해 아래와 같이 살펴본다.

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