전력망의 플리커 현상: 발생 원인과 효과적인 대응 방법

전력망의 플리커 현상: 발생 원인과 효과적인 대응 방법

 

 

 

 

1. 플리커의 개념 및 정의

(1) 플리커란?
  - 플리커(Flicker)는 전압 변동으로 인해 발생하는 조명 깜빡임 또는 전력 품질 저하 현상을 의미함
  - 주로 전력 부하의 급격한 변화로 인해 전압 변동이 발생하며, 이는 조명 장치 및 전력 설비의 정상적인 동작에

    영향을 미칠 수 있음
  - 플리커는 사람의 눈으로 인지할 수 있을 정도의 조명 밝기 변화를 일으키며, 심한 경우 작업 환경을 방해하거나

    전기 설비의 수명을 단축시킬 수 있음

(2) 플리커의 주요 원인
전력망 내에서 전압 강하(Voltage Drop)나 전압 변동이 발생할 때 플리커가 나타남
주요 원인은 다음과 같음

 

  - 대형 부하의 반복적인 기동 및 정지 (예: 용접기, 전동기, 프레스 기계)
  - 단락(Short Circuit) 및 부하 불평형(Unbalanced Load)
  - 송전 및 배전 시스템의 과부하
  - 고조파(Harmonics) 및 비선형 부하(Nonlinear Load)

(3) 플리커가 미치는 영향
  1) 조명 깜빡임(Visual Flicker)

    - 형광등 및 LED 조명이 깜빡여 작업자의 피로도를 증가시킴
  2) 전자기기 오작동

    - 정밀 장비(PLC, 인버터 등)에서 오작동 가능성이 증가함
  3) 전동기 및 전력 설비의 성능 저하

    - 전압 변동이 크면 전동기 기동 및 운전 효율이 저하됨
  4) 전력망의 전압 품질 악화

    - 플리커가 장시간 지속될 경우 전력 계통 내 전압 변동이 빈번하게 발생하면서 전체적인 전력 품질이 저하됨

 

 

 

 

2. 왜 장시간 플리커가 지속될 시 전력망 전압 품질이 악화되는가?

(1) 부하 변화로 인한 지속적인 전압 변동 발생
  - 플리커가 지속되면 전력 계통 내에서 반복적으로 전압 강하와 상승이 발생함
  - 이는 다른 부하에도 영향을 미쳐 전력망의 전체적인 전압 변동 폭을 증가시킴

(2) 전력 설비의 과부하 및 노후화 가속화
  - 빈번한 전압 변동으로 인해 변압기, 차단기 등의 전력 설비가 지속적으로 부하 변동을 감당해야 함
  - 전력 설비의 온도 상승 및 절연 열화가 가속화되어 수명이 단축될 수 있음

(3) 고조파 및 전압 불평형 증가
  - 플리커를 유발하는 부하(예: 용접기, 대형 전동기 등)는 대부분 고조파를 포함하는 비선형 부하임
  - 이러한 부하가 지속적으로 작동하면 전력 계통 내 고조파 왜곡이 증가하여 전압 품질이 더욱 악화됨

(4) 송배전 시스템의 안정성 저하
  - 전압 변동이 심하면 보호 계전기, 차단기 등의 보호 장치가 오동작할 가능성이 증가함
  - 송배전 시스템이 정상적으로 동작하지 못하면 전력 품질뿐만 아니라 공급 안정성에도 영향을 미침

 

 

 

 

3. 플리커 해결 방법

(1) 부하 관리 및 분산 운영
  - 플리커를 유발하는 부하를 동시에 가동하지 않도록 분산 운영해야 함
  - 대형 전동기나 용접기 등의 부하를 순차적으로 기동하여 전압 변동을 최소화함

(2) 보상 장치 적용
  - 정전압 유지 장치(AVR, SVC)를 설치하여 플리커를 보상할 수 있음
  - 커패시터 뱅크 또는 STATCOM을 활용하여 전압 변동을 줄이고 역률을 보상함

(3) 배전 시스템 개선
  - 전력 계통의 임피던스를 낮추고, 부하 변동에 대한 대응력을 높이기 위해 배전 시스템을 개선해야 함
  - 변압기 용량을 증가시키거나 전력선을 교체하여 전압 변동을 줄일 수 있음

(4) 전력 품질 모니터링 시스템 도입
  - 실시간으로 전압 변동을 감시하고 플리커 발생 패턴을 분석할 수 있는 전력 품질 모니터링 시스템을 도입해야 함
  - 사전에 플리커 발생 가능성을 예측하고 대응할 수 있도록 자동 경보 시스템을 구축하는 것이 효과적임

 

 

 

 

4. 결론
  - 플리커는 전력망 내에서 전압 변동을 유발하여 조명 깜빡임뿐만 아니라 전력 품질을 저하시킬 수 있음
  - 특히, 플리커가 장시간 지속되면 전력 설비의 과부하, 고조파 증가, 보호 장치 오동작 등의 문제가 발생하여

    전력망 안정성이 저하될 수 있음
  - 따라서 플리커를 최소화하기 위해 부하 관리, 보상 장치 적용, 배전 시스템 개선, 전력 품질 모니터링 등의

    대책을 마련해야 함
  - 이러한 대책을 통해 전력망의 신뢰성을 높이고 안정적인 전력 공급이 가능하도록 유지하는 것이 중요함