전력계통에서의 무효전력 중요성 | 유효전력 전송에 도움, 역률요금제도

유효전력, 피상전력, 무효전력 등은 전력계통에서 자주 볼 수 있는 용어들입니다.

특히, 무효전력은 전기와 관련된 일을 하는 사람들에게는 어렵지만 꼭 이해해야 하는 개념입니다.

전력계통에서 무효전력의 중요성과 역률요금제도에 대해 알아보겠습니다.

 

핵심요약입니다.

1. 역률 : 유효전력/피상전력
2. 무효전력 : 유효전력을 부하까지 전송하는데 필요한 전력
3. 역률요금제도 : 고객들의 무효전력 생산분담에 따른 요금

 

 

1. 전력의 종류와 역률

 

 

 

전력계통에서 전력은 피상전력(Apparent Power), 유효전력, 무효전력으로 구분됩니다.

부하가 실제 일하는데 필요한 전력을 유효전력이라 부르며, 발전소로부터 공급받습니다.

엘리베이터, 전등, 에어컨 등의 작동은 모두 유효전력이 일을 하는 것입니다.

전력의 종류와 역률을 쉽게 정리해 보겠습니다.

 

구분	내용
피상전력	발전소에서 생산한 총 유효 및 무효전력
유효전력	실제 부하에서 일로써 소비되는 전력
무효전력	유효전력을 발전소에서 부하까지 전송하는데 필요한 전력
역률	유효전력/피상전력

 

#무효전력

무효전력(Reactive Power)은 유효전력(Active Power) 전송에 소비되는 전력입니다.

만약 무효전력이 없다면 유효전력은 일을 하지 못합니다.

 

발전소에서 유효전력만 공급

 

무효전력을 이용하여 발전기, 모터 등의 내부에서 자기력이 발생하게 됩니다.

이 자력선의 도움을 받아 유효전력이 이동하게 됩니다.

전동기에 유효전력만 공급된다면 그 전동기는 전혀 움직이지 않게 됩니다.

 

#역률

역률은 우리가 흔히 생각하는 효율과 비슷한 개념입니다.

 

• 발전소 생산한 전력 : 100(피상전력)
• 전동기에서 소비 : 70(유효전력)
• 역률 : 유효전력/피상전력, 70%

 

피상전력은 무효전력을 포함하고 있으므로, 역률과 무효전력은 밀접한 관계가 있습니다.

산업통상자원부가 고시한 전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준에서는 기준역률을 90%(0.9)로 정하고 있습니다.

 

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2. 무효전력

 

 

 

무효전력을 한마디로 정의하면 다음과 같습니다.

 

유효전력의 이동을 돕고 유효전력이 실제 일을 할 수 있도록 매개하는 역할

 

발전소에서는 유효전력과 더불어 무효전력을 반드시 생산해야 합니다.

유효전력 전송에 필요한 무효전력뿐만 아니라 실제 사용할 수 있을 만큼의 무효전력을 생산해야 합니다.

 

발전소 무효전력 생산분담

 

발전소에서 생산한 무효전력은 원거리 수송이 어렵습니다.

그래서 부하에서 필요한 무효전력을 고객과 가까운 곳에서 추가로 공급해야 합니다.

무효전력을 공급할 수 있는 설비를 조상설비, 장소를 변전소라고 합니다.

 

#역률요금제도

무효전력 공급을 담당하는 곳은 발전소와 변전소입니다.

두 곳의 무효전력 공급으로는 대부분의 부하인 수십억 개의 전동기를 돌리기에는 부족합니다.

부족분은 사용자가 직접 조상설비(콘덴서)를 설치하여 무효전력을 생산하는 것입니다.

 

고객 무효전력 생산분담

 

한전뿐만 아니라 전 세계에서 전기사용에 따른 고객의 협력의무를 규정하고 있습니다.

바로 무효전력 분담의무입니다.

고객들의 적극적인 참여를 위해 무효전력생산요금인 역률요금제도를 운영하고 있습니다.

 

고객의 무효전력 충당은 전체 전력계통의 역률을 높여주는 효과를 얻을 수 있습니다.

역률요금에 대한 자세한 내용은 아래의 링크를 참조하시면 됩니다.

 

☞ 전기공급약관 제43조(역률에 따른 요금의 추가 또는 감액) 바로가기

 

무효전력 없이는 유효전력의 공급과 소비가 원활히 이루어지지 않습니다.

전력계통에서 무효전력은 없어서는 안 될 중요한 요소라고 할 수 있습니다.

 

2023.11.29 - [전기/이론] - 무효전력을 조정하는 조상설비의 종류 | 병렬캐패시터 및 병렬리액터

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