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고객 맞춤형 서비스
최근 산업현장에서 컴퓨터 등 전자기기들이 많이 사용됨에 따라 전원의 품질이 매우 중요하게 되었다. SVC는 전력을 송전하는 송전선로 또는 산업공장 등의 구내 배전계통의 무효전력 및 전압의 변동에 기인하여 발생하는 계통의 불안정현상을 개선하기 위해 고안되었다. 이런 계통불안정 현상은 주로 계통의 개폐, 계통사고 또는 사이리스터 제어 장치 등과 같은 비선형 부하를 사용한다든지, 유효 또는 무효전력 부하의 빈번한 변화 등에 기인한다. 이 계통불안정 현상의 가장 대표적인 발생원으로 아크로 또는 ROLLING MILL 등을 들 수 있다. 또 이 계통불안정현상은 전력 공급계통에 고조파를 유발시키게 되며 전압변동현상을 일으키게 한다. 부하 변동에 의해 상불평형 현상을 유발시킬 수 있으며 전압 플리커 현상을 일으키게 되므로 무효전력의 보상이 필요하게 된다. 특히 전기철도, 제철소 등에서 SVC를 채용하면 전철선로 및 플랜트의 부하변동에도 불구하고 안정적인 역률의 보상이 가능하고 전원계통의 불안정 현상을 해소해 줄 수 있다. SVC 설치효과를 요약하면 다음과 같습니다.
- 플리커 현상 억제
- 전압 안정화
- 무효전력의 보상
- 역률개선
- 부하 측 계통의 전압 상승효과
- 고조파 억제

이런 SVC의 설치효과에 의해 전철선로의 안정화를 기할 수 있으며, STEEL PLANT의 생산성을 증대시키고 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 된다. NOKIAN 사는 SVC의 주요 요소인 캐패시터, 리액터, 사이리스터 밸브, 디지털 제어장치 및 보호장치 등을 모두 자체 공장에서 제작하고 이들을 조합 완제품을 생산하는 일관 생산체제를 구축하여 높은 품질의 제품을 경제적인 가격으로 공급해 드리고 있습니다.

 
SVC설치에 따른 효과
SVC는 여러 산업 분야에서 전력의 품질을 향상시키는 역할을 한다. 즉 무효전력을 보상하고 전압레벨을 더욱 일정하게 해주며, 전압, 전류 왜형률을 낮게 해주어 부하설비의 생산성을 향상시켜주고 전력손실을 감소시켜주는 효과가 있다. 이때 전력비 절감에 의한 설치비 회수기간이 통상 1~2년 정도로 매우 짧게 나타난다.

1) 플리커 감소
무효전력이 매우 빠르게 변화하면 계통에 전압불안정을 유발하게 된다. 육안으로 전압 불안정에 대한 주파수를 플리커링하는 불빛으로 감지할 수 있다.

2) 전압 안정화
전차의 운전이나 전기로 등을 운전하게 되면 상당히 큰 전압 불평형 현상을 일으킬 수 있다. 그 결과로 3상유도전동기 등의 운전에 심각한 영향을 미치게 되며 운전효율을 저하시키고 설비의 과열 현상을 초래하고, 노이즈 발생, 토오크와 속도를 진동시키는 원인이 된다.

3) 무효전력 보상
무효전력의 전송은 심각한 전압 강하 현상을 유발시키고 계통의 전류를 상승시키게 된다. 그 결과 유효전력의 전송 능력을 저하 시킨다. 이 경우 SVC를 사용하게 되면 무효 전력의 피크 값을 제한치 이하로 유지하게 되어 전력 전송효율을 극대화 시켜준다.

4) 고조파 억제
전동차, 전기 아크로 등과 같은 비직선형 부하들은 고조파 전류를 발생시킨다. 이 고조파 전류는 전력 계통에 확대되며 전압의 왜형을 유발시킨다. 전압의 왜형에 따라 민감한 컴퓨터 장비 및 기타 정밀 전자 기기 등의 기능을 저감시키거나 마비시키기도 한다. SVC 시스템의 필터 회로는 발생 고조파를 흡수할 수 있도록 정밀 설계 된다. 총합 고조파 왜형률(THD) 값과 각 차수별 고조파 값이 일정 수준 이하로 억제 되도록 규정되어 있다.

경제적 이점
1) 에너지 절감
무효전력 보상과 전력 품질을 향상시키면 유효전력 전송 용량을 키워 줄 수 있으며 전기 에너지 소비량을 줄일 수 있다. 따라서 전력계통의 불필요한 과부하 현상을 피할 수 있다.
전기를 더욱 효율적으로 사용하고 에너지 소비를 절감시킴으로써 공장에 이익을 가져다 줄 뿐만 아니라 환경 문제 개선에도 일조할 수 있게 된다.
 
 
2) 생산성 향상
SVC 시스템은 전철변전소 및 제철소 전력계통의 전압레벨을 일정하게 유지해 줌으로써 전철 전원의 질을 획기적으로 개선시켜주며, 제철소의 생산 공정시간을 단축시켜 생산성을 향상시켜 준다. 또한 이 SVC 시스템은 공정의 가동정지를 감소시켜 비용이 많이 드는 공정의 재가동절차를 감소시켜 준다. SVC에 의해서 아크로 상태를 안정되게 유지해주면 전극의 소모량 감소, 열손실 감소와 아크로 내부 라이닝의 수명을 연장시켜 주는 등 많은 효과를 얻을 수 있다. 전력 품질이 향상되면 설비의 스트레스를 경감시킬 수 있고 수명을 연장 시킬 수 있어 유지 보수와 설비 교체 비용을 절감시킬 수 있다.
SVC의 설치효과는 다음과 같다.

- 생산성 향상
- 에너지 절감
- 전철 변전소 전력품질향상
- 전기로의 전극 소모량 저감
- 열손실 저감
- 전기로 내부 라이닝의 수명연장

 
고객 맞춤형 SVC 시스템 공급
SVC 시스템의 공급, 설치범위는 고객의 기술적, 경제적인 요구에 맞추어 다양하게 디자인, 설계화 제작이 가능하므로 선택의 폭을 넓혔다.
 
1) SVC의 디자인을 결정하는 시스템 파라미터
각각의 플랜트는 그 플랜트에 공급되는 전원에 대하여 요구되는 품질 조건이 있다. 따라서 SVC 시스템은 그 플랜트의 요구조건을 충족시키기 위하여 고객 맞춤형으로 설계, 제작된다.

2) 고객요구에 맞추어 유연한 프로젝트 수행
SVC프로젝트를 성공적으로 수행하기 위해서는 SVC에 대한 요구조건 들을 정확히 반영해야 한다. NOKIAN 사에서는 SVC 공급범위를 결정해 기술적인 지원을 해준다. 프로젝트가 시작되면 NOKIAN 사의 경쟁력 있는 전문 프로젝트 추진 팀을 구성하고 초기 단계에서 이 팀들이 현장 전력계통 분석, 부하현황 조사 및 설치 공간 등을 면밀히 조사하여 설계에 반영한다. 무효전력 및 유효전력의 시간에 따른 변화량을 측정하고 고조파 전류에 의해 발생하는 파형 왜곡 정도도 측정한다. 필요시 계통의 Fault Level도 확인하게 된다. 이 측정 결과를 토대로 SVC의 용량 계산에 이용한다.

 
주요 기능부에 대한 디지털 제어 및 보호기능
디지털 제어 시스템은 무효전력의 변차를 측정하고 발생되고 소비되는 무효전력을 적당히 조절하는 역할을 한다. 이 제어 시스템의 소프트웨어 및 하드웨어는 NOKIAN이 직접 설계 제작한다. 이 제어 시스템은 현장에서 운전되는 다른 설비들과 쉽게 통신이 가능하도록 되어 있다. 이 SVC 제어시스템은 VME RACK 안에 세 개의 MOTOROLA CPU POWERED PC BOARDS가 기본이다. MASTER BOARD는 SVC 출력을 계산하고, SLAVE BOARD는 PLC 동작에 관여하고, COMMUNICATION INTERFACE는 VME RACK과 MMI COMPUTER 간의 데이터를 전송하는 역할을 한다. 이 제어 시스템과 LOCAL MMI COMPUTER는 ETHERNET 망을 통하여 운전 제어실에 통상 설치되는 원격 MMI 와 연결된다. 이 원격 MMI는 현장 운전과 감시 기능을 하게 된다. 이 제어 시스템의 주요 기능은 플리커를 억제시키는 데 있다. SVC 시스템의 주요 파라이터는 부하전류 값에 따라 변화하는 SVC 응답 시간이다. SVC 시스템의 최대 응답시간은 50HZ에서 10ms이다. (12ms/60Hz) 이 제어 시스템은 EMC 요구사항을 만족시켜야 하며, NOKIAN 사에서는 수행하는 모든 프로젝트에서 디지털 제어 시스템을 개발할 때 RTPS (REAL TIME DIGITAL SIMULATION) 을 통하여 최적의 설계를 하고 있다.
 
 
SVC 설계에 필요한 자료
SVC를 정확히 설계하기 위해서는 많은 데이터 들이 필요하며 다음은 아크로와 ROLLING MILL에 SVC를 적용할 때 설계에 필요한 데이터 들 에 대한 예를 들었다.

SVC가 설치될 전력계통의 단선도

수전점 데이터
- 정격전압
- 주파수
- 최대,최소 단락용량

STEP DOWN 변압기 데이터
- 1,2차 전압
- 정격용량
- % 임피던스 값

부하 측 데이터 (아크로의 경우)
- EFA, LF, AC또는 DC로 TYPE
- 직렬리액터 정격 인덕턴스 값
- 로 변압기의 용량
- 로 변압기의 1,2차 전류
- % 임피던스 값
- 2차회로 리액턴스
- SERVICE FACTOR Kst
- 전기로가 발생시키는 고조파 값 (통 상 23차 까지)
- 로의 부화 변차 현황
- 사용하는 스크랩 관련 정보

부하측 데이터 (ROLLING MILL의 경우)
- 유효, 무효 전력
- 부하 변화 현황
- 발생 고조파 량

수전 점에서 요구되는 전력 품질 조건
- 역률, 무효전력
- 전압 고조파 THD
- ODD (기수파) 전압 고조파 값
- E (우수파) 전압 고조파 값
- 플리커 Pst
- 전압변동률
- 전압 불평형률
- 전류 왜형률

 
SVC static var compensator





 
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