본 자료는 현재 한국전력의 전기품질이 세계 최고수준을 구가하고 있을 때가 가장 좋은 시기라 판단이 되어 PSL, IEC, EPRI 등에서 권고하는 전기품질 대 책을 국내에 소개, 국가 경쟁력을 제고하기 위해 재신정보에서 제공합니다.

Ⅰ. 전기품질 (Power Quality)이란 ?

전기시스템과 공급중인 전기의 특성으로, 전기적인 연결, 접지상태, 전기 시스템에 영향을 주는 부하 등 전기적인 모든Parameter를 포함 합니다. 지금까지 전기품질은 정전시간, 전압적정률, 주파수 유지율 등의 목표관리에 의해 적정 전기품질을 유지하는 것을 뜻하였습니다. 그러나 최근에 정보통신기기, 정밀제어기기등에 장착되어 있는 컴퓨터칩, 메모리등 디지털 부품의 사용이 급증하면서 순간 전압변동(Voltage Sags & Swells), 고조파(H☞armonics), 전압 불평형(Voltage Unbalance), 플리커(Flicker), 써지(Surge)등 새로운 개념의 순시 전기품질 문제가 대두하게 되었습니다. 또한 전기품질의 관리 주체가 전기공급자 중심에서 수용가 스스로 전기품질에 대한 이해를 하여, 불가항력적인 전기품질 문제에 대해서 정밀 전자장비가 스스로 내성을 가지게 하는 방향, 즉 수용가 대책으로 나아가고 있습니다.

Ⅱ. 전기품질(Power Quality)이 최근에 Issue화된 이유?

과거의 부하는 선형(Linear)부하가 대부분이었습니다.
Induction Motor, Heater, 진공관등에서 전압은 전류에 의해서만 변동이 되고, 전압이 왜곡되지 않은 정현파에서는단지 매우 적은 문제만이 발생되었습니다. 최근에는 비선형(Non-Linear) 부하가 매우 증가되었습니다.
    (예)
  • Switching Mode Power Supply(SMPS), 컴퓨터, Motor Control, Drive etc...
  • 전류를 필요한 만큼 잘라 쓰게 되었고(SCR 스위칭), 그 결과로써 고조파 (Harmonics)가 발생되었습니다.
  • 최신 Network장비는 전기특성에 매우 민감하게 반응합니다.
  • 가 변속 Drive에 의해서 작동되는 Local pump로 인해서 작업중인 컴퓨터 프로그램에 error가 발생되고 있습니다.
최근에는 순간전압강하 보상장치가 설치됨으로 인해 콘덴서에 의한 순간 돌입전류로 인해 여러가지 문제가 나타나고 있습니다.
공장 내부의 전원선에서 급격한 임피던스 저하 현상이 생길 경우에 순간 돌입전류에 의한 사고의 위험이 커지고 있습니다. 한국전력에서도 이러한 문제점 을 인지하고 송변전계통전원에 대한 전기공급 품질을 실시간으로 인터넷으로 제공하고 있습니다.

Ⅲ. 전기품질(Power Quality) 문제의 징후

  • 낙뢰가 있는 동안 정밀 전자제어 장비에 문제가 발생
  • 자동화된 제어 시스템이 이유 없이 정지- 전자 시스템이 자주 오동작 하거나 fail 발생
  • 시스템이 자주 재부팅 요구
  • 조명램프가 침침하거나 깜빡거림
  • 조명램프를 자주 교체함
  • 중 선선 케이블에 발열현상이 심함

Ⅳ . 전기품질(Power Quality) 대책의 우선 순위는?

다양한 전기품질 문제 중에서 순간전압저하(Sag)의 고장비율이 전체 고장 중에서 60% 를 차지하고 있어 이 부분에 대한 설비투자가 있다면 전기품질 개선 으로 국가 기간산업에 큰 파급효과가 있으며, 상기 순간 전기품질 분야에서부터 완전 정전에 대비한 분야까지 망라한 모든 부분에 대한 투자는 막대한 자금 투입에 비해서 투자대비 효과가 크지 않을 것으로 예상되어 순간저전압(Sag)에 대한 대책을 세우는 것이 우선적으로 적정한 수준의 투자로 큰 효과를 거둘 수 있을 것이라 예상이 됩니다.

Ⅴ. 한국 기업은 왜 전기품질 관리가 중요한가?

최근 세계적인 추세는 각 국가 및 제조공장들은 생산, 제조원가를 낮추기 위해서 모든 방법을 동원하고 있는 실정입니다. 가까이 대만의 반도체 공장에서는 SEMI F47-0706 기준으로 반도체 장비를 국내 장비 제조 회사에 발주함으로써 공장내 UPS 도입을 꺼리고 있는 것으로 판단되고 있으며, 최근 국내 굴지의 반도체 공장에서도 글로벌 경쟁 체제에서 경쟁력을 제고하고자 UPS없이 공장을 운영하기 위한 대책을 강구하고 있는 실정입니다. 만약에 중국에서도 이 기준으로 전기품질 수준이 상승하여 SEMI F47기준을 채택한다면 원가절감 측면에서 엄청난 비용을 절감할 것이라 예상이 됩니다.