■. 고조파 해석에 있어 고조파 전류는 부하 측에서 전원 측으로 흐른다로 해석한다.
즉 고조파는 수용가에서 사용하는 비선형 부하에서 발생하는 것으로 수용가 측의 비선형 부하는 고조파 발생원이 된다.
아래 저항 회로에서 확인할 수 있듯이 전류는 저항이 작은 회로로 더 많이 흐르게 된다.
마찬가지로 고조파 전류 역시 유도성 임피던스가 크면 작게 흐르고 용량성 회로가 되거나 공진 조건이 된다면 이상 확대돼 대단히 큰 전류가 흐르게 된다.
즉 유도성 리액턴스의 크기에 따라 고조파 전류의 크기가 결정된다.
하여 직, 병렬 공진 예방을 위해선 부하 측에서 발생되는 고조파에 대해 필터링이 필요 하고 또는 문제될 n차 고조파에 대해서 커패시터 뱅크에 유도성 회로를 부여 이를 제한해야 한다.
콘덴서 회로에 있어 직렬 공진은 nXL – Xc/n = 0 일때 일어나는 데 이때 n차 고조파 전류는 큰 전류가 돼 확대 된다.
이때 공진전류의 영향을 받게 되는 전력 설비는 콘덴서와 직렬 리액터가 된다.
병렬공진 역시 nXT + (nXL- Xc/n) = 0 일때 발생하게 되는데 이때 전원 측 그리고 콘덴서 측 모두 n차 고조파 전류가 확대되므로 이런 조건은 반드시 피해야 한다.
이는 특히 영향받는 전력설비가 콘덴서 뱅크와 전원 측 변압기가 돼 자칫 계통 붕괴를 초래할 수 있다
그러므로 병렬공진이 발생되지 않도록 반드시 고조파 필터링이 필요하고 또 문제될 n차 고조파에 대해선 유도성을 부여해야 한다.
이상에 대해 쉽게 이해를 돕고저 우리가 알고 있는 저항 회로를 먼저 살펴보고 이어서 유도성 & 용량성 회로의 고조파 흐름과 직, 병렬 공진에 대해 알아본다.
◈. 고조파 전류의 흐름?
