진상용콘덴서적용실무 특고압, 고압, 저압진상용콘덴서 APFR ( 자동역률조절장치 ) 직렬리액터 특고압, 고압, 저압큐비클형콘덴서뱅크 특고압, 고압, 저압가대형콘덴서뱅크 전력계통진단, 대책수립 경기도용인시처인구남사면북리 4 www.samwha.com www.samwha.co.kr/capacitor 영업 팀 : 견적, 판매, 기술상담 (Tel. 0-0-584~7) 고객만족팀 : AS, BS, 기술상담 (Tel. 0-0-584, ) 기술 팀 : 기술상담 (Tel. 0-0-588~9) Fa. ( 공통 ) 0-9-04 삼화콘덴서공업주식회사
콘덴서의기능과보호방식. 콘덴서의경제적효과역률이나쁘면전기요금에과징금이부과되고전원품질이악화되므로부하의능력이제대로발휘되지못한다. ( 참고 ) 한국전력공사전기공급규정제 44조 [ 역률에따른요금의추가또는감액 ] 에서발췌 고객의역률이 90% 에미달하는경우에는매 % 에대하여기본요금의 % 씩을추가한다. 무효전력량계를설치한고객의역률이 90% 를초과하는경우에는, 95% 까지의초과하는매 % 에대하여기본요금의 % 씩을감액한다. 제항및제 항은계약전력 4kW 의일반용전력, 교육용전력, 산업용전력, 농사용전력, 심야전력 ( 을 ) 및임시전력고객에게적용한다.. 콘덴서뱅크구성품의기능 진상용콘덴서 - 역률개선 : 전기요금절감 - 변압기손실 ( 동손 ) 저감 - 변압기용량여유율증가 : 설비용량의여유율향상 - 전압강하개선 - 선로에흐르는전류감소 : 선로손실의감소 직렬리액터 - 부하에서발생하는고조파가콘덴서에유입되는것을억제 - 전원투입시콘덴서에유입되는돌입전류억제 4. 콘덴서의설치위치 집합설치 모선 부하 부하 부하 분산설치 ( 부하별설치 ) 모선 차단기방전코일직렬리액터진상용콘덴서차단기방전코일 방전코일 직렬리액터 - 콘덴서개방시잔류전하급방전 (5 초이내 50V 이하 ) 부하 부하 진상용콘덴서. 콘덴서뱅크보호방식 저압 : MCCB, MC 등을사용하여구성 참고 ) 콘덴서용 MCCB( 배선용차단기 ) 및 MC( 전자접촉기 ) 선정방법실인가전압이콘덴서의정격전압과같다면, 콘덴서명판상에기재되어있는정격전류.5 ~.0 배로선정하십시오. 단, 고조파발생부하를사용하고있는경우에는상기값에여유율을고려하셔야합니다. 고압 : 각전압등급에맞는보호회로로구성.9kV 초과.9kV kv.kv 6.6kV 중성점전류검출 전압차동 Open-delta NVS NCS 주로사용, 사용가능, : 사용불가
콘덴서의정격선정및계산공식. 콘덴서사용시유용한공식 공식 ) 콘덴서용량선정법 추가설치해야할콘덴서의용량 [kvar] = 부하용량 [kw] (tan(cos - 현재역률 ) tan(cos - 목표역률 )) = 부하용량 [kw] ( 예 ) 440V, 78% 의역률을가진 000kW 부하에콘덴서를설치하려고한다. 목표역률이 96% 일때필요한콘덴서용량은얼마인가? 필요한콘덴서용량 [kvar] = 000[kW] 공식 ) 콘덴서의정격전류산출방법 ( 현재역률 ) - - ( 목표역률 ) - (0.78) - - - = 50[kvar] (0.96) 이자료를가지고삼화콘덴서카다로그를참조하여 440V 00kvar 5 대를설치하기로하였다. 공식 ) 정전용량 [μf] 와정격용량 [kvar] 간환산법 정격용량 [kvar] 0 정전용량 [ μf ] = 9 π 60 정격전압 [V] 정격용량 [kvar] = π 60 C[ μf ] 정격전압 ²[V] 0-9 ( 예 ) 80V 상 00kvar 제품의정전용량 [uf] 은? 00 0 정전용량 [ μf ] = 9 π 60 80 = 87[ μf ] - [ μf ] 제품사용시 : I [A] = π 60 C[ μf ] 0-6 V - 단상 [kvar] 제품사용시 : I [A] = Q[kvar] 0 V - 삼상 [kvar] 제품사용시 : I [A] = Q[kvar] 0 V 공식4) 인가전압과제품전압이다른경우의용량계산실제용량 Q [kvar] 실인가전압 [V] = 정격용량 Q[kvar] 콘덴서정격전압 [V] = π 60 C[ μf ] 0-6 실인가전압 ²[V] ([ μf ] 제품사용시 ) ( 예 ) 480V 상 00kvar 제품을 440V 회로에적용하는경우실제용량 [kvar] 은? Q [kvar] = 00[kvar] 440 = 84[kvar] 480 주의 ) 단, 콘덴서정격 ( 제품 ) 전압은실인가 ( 회로 ) 전압보다높게선정하여야합니다. 공식 5) 인가전압과제품전압이다른경우의전류계산 실제전류 I [A] 실인가전압 [V] = 정격전류 [I] 제품정격전압 [V] = π 60 C[ μf ] 실인가전압 [V] 0-6 ([ μf ] 제품사용시 ). 콘덴서선정시알아야할요소들 부하의용량 [kw] kw 단위의유효전력을알아야함. 현재역률 (cosθ ) 콘덴서를설치하려는지점의현재역률을알아야함. 목표역률 (cosθ ) 콘덴서를적용할경우목표하는역률값을정해야함.. 리액터사용시콘덴서와리액터의정격결정 리액터사용시콘덴서와리액터의정격결정은아래표 을참조하십시오. ( 표에서 8% 리액터에대한계산공식은 % 표에서 0. 을 0.08 로변경하시면됩니다.) 표. 임피던스에따른콘덴서및리액터정격계산 단상콘덴서 6% 리액터사용시 삼상콘덴서 단상콘덴서 % (8%) 리액터사용시 삼상콘덴서 콘덴서 정격전압 [V] 정격용량 [kvar] 진상용량 ( 단상용량 ) 진상용량 (상용량) (-0.) 진상용량 -0. -0. 리액터 정격전압 [V] 정격용량 [kvar] 0.06 진상용량 0.06 0. (-0.) 진상용량 0. -0.
부하조건및설치조건에따른검토사항 대부분의전기기기와는달리진상용콘덴서는전부하에서연속적으로운전됩니다. 콘덴서운전시과도한스트레스나과열은콘덴서의수명을현저하게단축시키는원인으로작용합니다. 따라서콘덴서의정격선정시운전조건 ( 온도, 전압, 전류, 기기의자기여자, 개폐에따른과전압 ) 을검토하시는것이중요합니다.. 정격전압 콘덴서의정격전압은공칭전압이아닌실제로인가되는전압을기준으로하여선정되어야합니다. 과진상운전하면전력계통의전압상승을유발합니다. 리액터를콘덴서와직렬로사용하면콘덴서에인가되는단자전압승하므로콘덴서정격전압에재검토해야합니다. 경부하시콘덴서단자간인가되는전압이커지므로이때에는콘덴서가차단되어야합니다. 주 ) 경부하시콘덴서에의해전압승하면변압기의권심이포화되어비정상적인고조파가발생할수있으며, 이고조파가콘덴서와공진되는경우고조파가증대되어콘덴서의수명에영향을미칩니다.. 주위사용온도 주위온도는콘덴서수명에막대한영향을줍니다. 주위사용온도는콘덴서를둘러싼큐비클내부의온도입니다.( 전기실내부온도 (= 큐비클외부온도 ) 가아닙니다. 큐비클내부에콘덴서를설치하는경우전기실주위온도가낮더라도큐비클은강제환풍또는냉각장치가시설되어상시가동되어야합니다. 5. 고조파발생부하 다음과같이고조파발생부하를사용하는경우, 제조자에게자문을구한후콘덴서의정격을선정하시기바랍니다. ㆍ사이리스터, DC 초퍼, 인버터, 사이클로컨버터, 정류기, 아크로 6. 다수의콘덴서병렬연결 고압삼상콘덴서다수를병렬로결선하여사용하는경우, 과전류계전기로는고장난단기콘덴서에흐르는고장전류를검출하기어렵습니다. 이러한경우 NVS 보호회로로구성하시길권장하며, 그렇지않으면단기콘덴서의고장을검출할수있는 NCS 방식의콘덴서를사용하셔야합니다. 7. NVS 보호방식에서과전류계전기설정 구성 Single Star ( 대구성 ) Double Star (6 대구성 ) 00 6600 00 6600 소자구성 ( 직렬수 ) 파괴소자수 고장전류.5.5 고장전류는정상상태에서각상에흐르는전류의배수로나타냄과전류계전기는소자 개고장시검출할수있도록구성하여야함. 전동기자기여자 : Y-Delta 기동 콘덴서가 Y-Δ 기동방식의전동기에직결되어설치되어있는경우는주의하여야합니다. 전원차단후전동기와콘덴서가직렬로연결되어있으면전동기가유도발전기로서의역할을수행하게됩니다. 따라서콘덴서선정시콘덴서의정격전류가전동기의무부하자화전류보다작도록 (90% 권장 ) 선정하십시오. 또한결선 Y- Δ 결선법은다음과같도록하여야합니다. 8. NCS 보호방식에서과전류계전기설정 00 6600 소자구성 ( 직렬수 ) 파괴소자수 고장전류.8 고장전류는정상상태에서단기 대의정격전류의배수로나타냄 NCS 방식의제룸을다수병렬연결하여사용하는경우과전류계전기로검출이어려움 7. NCS 보호회로구성시검토사항 제어회로는 DC 0V 로구성하여야합니다. 그러나 NCS 접점에서나오는출력은 60Hz 의펄스신호이며따라서 AC0V Latched 릴레이를사용해야합니다. 바른접속 틀린접속 4. 개폐빈도및개폐시간 접점출력파형 콘덴서는방전저항을내장하고있으며고압은 5 분이내 50V, 저압은 분이내 75V 로잔류전하를감소시키도록설계되어있습니다. 최소한이보다적은기간내에투입 / 개방이반복되면콘덴서에과전압을인가하여수명을단축시키게되고전동기에서높은토크가발생할수있습니다. Latched 릴레이 Model 용성전기모델 : YSMMK-4P 사용시그림
자주하는질문. 저압에서단상 / 삼상제품의결선법단상 / 삼상제품의결선은다음그림을참조하십시오 단상제품결선시 삼상제품결선시. 콘덴서를구입했는데배가부른것같습니다. 콘덴서는온도변화에의해내부의절연유가팽창, 수축하므로외함표면의휘어짐에의해이부분을흡수합니다. 운전시에는내부절연유에의해외함이편측으로약 0mm정도까지팽창합니다. 참고 ) 리미트스위치 (Arm switch) 설치시 75kvar 초과하는제품 : 5 mm 75kvar 이하의제품 : 0mm 가적당합니다.. 콘덴서의유무를확인하려면어떻게하나요? 콘덴서의유무판정를판정하는가장정확한방법은정전용량 [μf] 을측정하는방법입니다. 그러나정전용량계등의측정장치가없는경우정격전류를점검해주십시오. 각상의전류가정격전류의허용범위이내이면서삼상평형이라면콘덴서는이없습니다. 참고 ) 고압제품사용시전류계등의지시계기가없을경우. 고압회로에서콘덴서를분리하신후 80V 등의저압측에서전원을인가하여. 전류측정계기로정격전류를측정하십시오. 이때콘덴서에흐르는전류는 콘덴서전류 = 로구할수있습니다. 단, 콘덴서가완전방전되도록전원차단후충분한시간이지난후 ( 방전저항이내장되어있는경우에는고압은 5 분, 저압은 분 ) 검전기에의하여콘덴서의방전을확인하고접지선으로각상을완전히접지하여확인하셔야합니다. 4. 공간이부족한데콘덴서를세로로설치해도되나요? 안됩니다. 콘덴서는다음그림과같이설치되어야합니다. 바른사용 6. 콘덴서간상호이격거리는어떻게결정하나요? 중력방향정격전류 [I] 실인가전압 [V] 콘덴서정격전압 [V] 설치및사용불가 5. 콘덴서가고장나는주요원인은무엇인가요? 사용환경 설치의부적합 전압 조작취급 외적요인 구조상의문제 자연열화 과전압주위온도먼지의부착고조파전류의유입접촉불량에의한아크, 음의발생 전선조임부의풀림에의한과열병렬설치시간격부적당과대용량 ( 과진상 ) 직렬리액터용량과의불일치개폐기류의부적합변압기와직렬리액터등의발열체로부터의복사열 번개또는차단기, 개폐기에서발생하는서지전압계통내의단락사고또는지락사고 개폐빈도가많음단시간내의개폐 고장요인 작은동물이나도전성물질의접촉 기름의누유사용재료에의한초기불량 국부적, 우발적인절연열화수명 콘덴서간의이격거리는콘덴서간열발산을원활히할수있도록외함측면간 0V ~ 480V 고압 을권장하고있습니다. 콘덴서에서방출되어야할열이제한되는경우, 콘덴서의수명이짧아지게됩니다. 전기적이격거리에관한규정은다음을참조하십시오. 뇌임펄스에따른최소이격거리 : IEC 6087-, 005 에서발췌 뇌임펄스 [kv] 최소이격 [mm] 0mm 0 ~ 00 μf 0kvar 미만 0 60 40mm 50 ~ 750 μf 0 ~ 0 kvar 40 60 90 mm 60 90 60mm 800 μf ~ 5 ~ 75 kvar 75 0 95 60 90mm 00 kvar 5 0 7. 콘덴서에사용하는전선의결정은어떻게하나요? 콘덴서에접속하는전선은연선을사용하여주십시오. 전선굵기는콘덴서허용전류, 용량편차를감안하여콘덴서정격전류의.5 배허용할수있는전선을사용하여주십시오. 고조파가많은경우여유율을강화하셔야합니다. -
취급및점검방법 항목 점검방법 판정기준 내용 조치 누유 육안 기름이새지않을것 누유 누유의정도가작은경우에는에폭시수지등의도포로대책가능 누위의정도가클때에는신제품과교체 케이스팽창 육안과측정 케이스팽창치수는도면또는취급설명서의한도값이하일것 0 ~ 0kvar 50kvar 75 ~ 00kvar 50 ~ 500kvar 8 ~ 0mm 0 ~ 0mm 0 ~ 5mm 5 ~ 0mm 케이스의변형 운전을정지하고냉각하여도원상태로회복되지않으면으로판정 정전용량을확인하여이있으면신제품과교환 원인불명의경우제조자에게연락하여확인요청 외함녹발생도장벗겨짐 육안 녹발생, 도장의벗겨짐없을것 ( 특히용접부, 받침대에주의할것 ) 녹발생도장벗겨짐 녹제거와보수도장 일 애자의오손애자의균열 육안 심하게부착되어있지않을것균열이없을것 오손 애자의청소 애자균열품은신제품과교체 상 단자조임부 육안조임부토크 단자의과열, 풀림이없을것 ( 주회로와접지단자 ) 아크발생고주파발진 단단히조임 ( 과열변색이있으면닦아줌 ) 점검 전압계로확인 최고전압이 KS 의규정치이내일것 0% : 4 시간중 시간이내 ( 저압의경우 8 시간이내 ) 5% : 4 시간중 0 분이내 0% : 개월중 5 분이내가 회이하 0% : 개월중 분이내가 회이하 ( 직렬리액터에의한단자전압상승에주의할것 ) 과전압 경부하시콘덴서의개방 변압기탭변경으로을낮춤 콘덴서정격전압이높은것으로변경 전류 전류계로확인 ( 필요에따라고조파분석기사용 ) 최대전류가 KS 규정치이내일것콘덴서는 0% 이하직렬리액터는 0% 이하각상의전류불평형이없을것 ( 각상의최대 / 최소비는 08% 이하 ) 과전류 고조파에의한경우는직렬리액터의부착또는리액턴스비율변경 고조파가아닌경우는정전용량을확이하여이있으면신제품으로교체 음 청각 콘덴서는음이없을것리액터는평상시와다른음이나지않을것 음 고조파전류를확인하여고조파에의한것이라도전류가규정치이하이면문제없음 온도상승 적외선온도계온도스티커 케이스의윗면에서 60 이하 과도한온도상승 환기개선 과전압, 과전류이면이것에대한대책수립 정전용량 정전용량계 정격값에대하여 5% ~ +0% 이내 ( 각상의최대 / 최소비는 08% 이하 ) 용량불량 있으면신제품으로교체 정기점검 절연저항 보호장치동작 000V 메가 접점동작또는단자단락개방 선로단자일괄과외함간에 000MΩ 보호장치가확실히동작할것 절연저항불량 보호장치동작불량 애자를청소하여재측정 시신제품으로교체 Sequence 확인 일상점검은평소에실시하는순시점검과 ~개월에 회실시하는정기점검으로한다. 정밀점검은 년에 회실시한다.