전력에 미치는 고조파의 영향 분석

고조파의 원천

고조파 발생 원인은 다양하며, 관련 장비의 종류 또한 상당히 다양합니다. 그중에서도 주요 고조파 발생원은 전력망의 변압기 그룹, 산업용 전기 아크로, 대형 단상 전력 전자 장치, 그리고 다양한 정류 장비 및 교류 전압 조정 장비 등을 포함합니다.

하모닉스의 유해한 분석

전력 시스템 내 고조파의 존재는 전력 시스템의 오염원과 마찬가지이며, 오염의 주요 대상은 전력 시스템 내 전자기 환경입니다. 전력 시스템의 중요한 환경 구성 요소인 전자기 환경은 고조파의 영향 정도에 따라 다양한 위험성을 나타냅니다. 경미한 위험성조차도 전기 장비의 작동 효율을 저하시킬 수 있으며, 최악의 경우 전력 시스템의 안정적이고 안전한 운영을 방해하고 전기 장비를 손상시킬 수 있습니다. 고조파 발생으로 인한 유해성은 구체적으로 다음과 같은 측면을 포함합니다.

(1) 전기 장비는 고조파의 작용으로 인해 비정상적으로 과열되고 추가 손실이 과도하게 발생합니다. 고조파 전류와 기본 전류의 양 사이에 큰 차이가 있더라도 고조파가 존재하면 장비의 표피 효과가 악화되어 표피 효과를 감지하는 과정에서 유효 저항이 증가합니다. 철심을 사용하는 전기 장비와 같은 일부 특수 장비에서는 큰 와전류 손실과 히스테리시스 손실이 발생하기도 합니다. 파형이 일정 정도 왜곡되면 큰 진폭의 피크파가 부분 방전의 강도를 증가시킵니다. 이러한 고소비 조건에서는 전기 장비의 수명이 쉽게 단축됩니다.

(2) 모터는 기계적 진동을 일으킬 수 있습니다. 고조파 전류의 영향으로 모터의 회전 자기장은 맥동 토크를 발생시켜 모터를 진동시킬 수 있습니다. 모터의 고유 주파수의 영향으로 이러한 진동은 더욱 유해한 기계적 진동을 쉽게 일으켜 전기 장비의 품질을 저하시키고 심지어 인명까지 위협할 수 있습니다.

(3) 컴퓨터 장비 및 기타 자동 제어 장치에 대한 간섭. 정상적인 상황에서 자동 제어 장비 및 기타 관련 자동 제어 시스템은 정상 전류 및 부하 전압을 기준으로 설계됩니다. 고조파가 발생할 경우 자동 제어 시스템은 이러한 영향 요인을 고려하지 않아 제어 기능 성능에 쉽게 간섭을 일으킬 수 있습니다. 고조파 오염 정도가 클 경우 자동 제어 시스템의 작동 절차가 변경되어 잘못된 안내를 생성할 수도 있습니다. 이러한 영향은 실제 생산 및 운영에 심각한 영향을 미치고 돌이킬 수 없는 안전사고를 초래할 수도 있습니다.