전기공사산업기사 동기조상기 — 조상설비와 무효전력 양방향 조정

조상설비는 계통의 역률을 개선하기 위해 무효전력을 조정하는 설비를 가리킨다. 회전기인 동기조상기, 무효전력을 공급하는 진상콘덴서, 무효전력을 흡수하는 분로리액터가 그 셋이다. 상순표시기는 전압의 위상이 돌아가는 순서(R→S→T)를 확인하는 계기일 뿐 무효전력 조정과는 관계가 없으므로 조상설비에서 제외된다.

동기조상기는 축에 기계 부하를 붙이지 않고 돌리는 동기전동기다. 여자 전류를 크게 하는 과여자 운전에서는 진상으로 동작해 무효전력을 공급하고, 여자 전류를 줄이는 저여자 운전에서는 지상으로 동작해 무효전력을 흡수한다. 과여자는 콘덴서 역할, 저여자는 리액터 역할에 해당한다고 연상하면 된다.

진상콘덴서는 무효전력을 내주기만 하고, 분로리액터는 흡수만 한다. 즉 두 설비는 한 방향으로만 동작한다. 반면 동기조상기는 여자 전류 조절만으로 진상·지상 양방향을 모두 커버할 수 있으므로, 양용이 가능한 조상설비를 묻는다면 동기조상기 하나뿐이라고 정리해 둔다.

무효전력 조정의 필요성은 역률 개선에서 나온다. 역률이 나쁜 부하가 많으면 같은 전력을 보내는 데 더 큰 전류가 필요하고, 전력 손실은 전류의 제곱에 비례하므로 손실이 커진다. 역률을 개선하면 선로 전류가 줄어 손실이 감소하고 전압강하도 줄어든다.