진상역률의 원인과 문제 페란티 현상?

경부하 또는 무부하 시 콘덴서가 과대 투입되면 진상 역률로 인해 페란티 현상이 발생한다.
또 점차적으로 도시 미관을 고려 지중화 선로가 증가하는데 이 역시 진상 역률 증가 요인이 된다.
이러한 진상 역률은 수전단 전압이 높아져 수전단 측 전력 설비의 절연파괴를 촉진시키게 되고 더불어 낮은 지역률과 마찬가지로 전력손실을 증가시키며 여기에 더해 고조파의 왜형을 증대시킨다.
이런 이유로 지상 역률보다 더 엄격히 관리해야 하며 대책으론 계통에 연계된 진상용 콘덴서를 전부 개방해야 하고 분로 리액터, SVG. 동기 조상기 등을 선로와 연계 L 성분을 계통에 공급해야 한다.

◈. 진상역률 원인과 문제 페란티 현상.

◇. 중 장거리 송전선로의 부하역률은 지상 역률로 전류가 전압보다 뒤져 송전단 전압이 수전단 전압보다 높다. 무부하 송전선로를 충전할 경우 선로의 정전용량 때문에 충전전류가 커져 이 때 전압보다 앞선 전류가 흐르는데 이 앞선 전류의 영향으로 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지게 된다. 이런 현상을 페란티 현상 또는 페란티 효과(Ferranti Effect)라 한다.

■. 부하사용으로 전압보다 전류가 뒤진 경우

■. 무부하 또는 경부하시 전압보다 전류가 앞선 경우

이러한 페란티 현상은 송전선의 단위 길이당 정전용량이 클 수록, 선로 길이가 길 수록 높게 나타난다.
또 일반적으로 수용가 부하는 지상 부하이기에 중부하시 보다는 경부하나 무부하시 발생 빈도가 높다.

장거리 송전선로를 무부하로 시충전 할 경우 수전단 전압이 정격 전압이 되도록 송전단 전압을 낮춰 충전한다.
이때 1상당 충전용량은 담음과 같다.

■. 페란티 현상의 장해
1). 전력설비의 열화.
페란티 현상은 부하 측 전압상승을 초래해 전력설비에 과전압을 계속해 인가 시키므로 기기의 절연물 열화를 촉진시켜 결국 절연 고장을 일으킨다.
즉 수전 측 전력설비의  절연 불량을 발생시킨다.
2). 고조파 발생
변압기, 분로 리액터 등 철심을 사용한 전력기기의 단자전압이 상승하면 왜형으로 되고 고조파가 발생한다.