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고조파 영향 및 대책 보고서 - 썸네일 1
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정의영향대책발생원고조파
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본문 내용
    1.고조파의 정의
    (1) 고조파

    교류전압, 교류전류는 본래 정현파이지만 정류 장치, 인버터 등의 입력전류는 정현파가 되지 못하고 왜형파가 된다. 이 왜형파는 50[hz] 또는 60[hz] 기본 주파수의 정현파에 이것의 정수배의 주파수 성분이 중첩된 파형이다

    일반적으로는 기본 주파수의 5배, 7배,. 의 주파수 성분이 중첩된 것으로 되어 있다

    (특별한 경우에는 3배,4배 또는 비정수배의 주파수 성분이 중첩되어있는 경우도 있음)
    이와 같은 기본 주파파형의 위에 중첩되어 있는 고주파 성분을 고조파라고 하고, 기본 주파수의 5배의 주파수 성분의 것을 제5고조파, 7배의 것을 제 7고조파 등로 일컬으며, 일반적으로 제 5고조파가 가장 많고 고조파 차수가 높을수록 적어지는 경향이 있다.
    고조파는 공급계통의 기본 주파수(정현파 : 60 [hz])의 정수배 주파수를 가지는 정현파 전압 전류를 말하며, 왜곡된 파형은 기본파와 고조파의 합으로 분리할 수 있다.
    ※ 사인파가 아닌 주기적인 파형을 왜형파라 하며 이 왜형파는 기본파 성분과 그 정수배의 주파수를 지닌 성분으로 분해되며, 이 정수배의 주파수를 지닌 성분을 고조파라 함.전력계통에서는 일반적으로 기본파의 50배인 주파수(제50고조파)까지를 고조파라하며, 그 이상은 고주파( high frequency) 혹은 noise로 구분된다.
    (2) 산출식
    1) harmornic n × 60㎐
    y a1 sin(ωt φ1) a2sin(2ωt φ2)a3sin(3ωt   φ3).Σansin(nωtφn)  기본파: a1 sin(ωt φ1)  고조파: an sin(nωt φn) (n≠1)  
    2)고조파 차수 hkq-1(k1,2,3,.q:pulse수)
    h차 고조파전류의 진폭 i {h} i { found} / h  
    3)각차의 전압왜형율
    dn {n`고조파의`고조파전압} over {기본파전압} {v {n}} over {v {1}} (n2∼)
    종합왜형율 {sqrt {sum {n geq 2} ^{} v {n} ^{2}}} over {v {1}}×100(%)
    v { n} : 제 n차고조파 전압의실효치, v { 1} : 기본파전압의 실효치
    < 왜형파 전압에 고조파 분석 >  
    2.고조파의 발생원인
    고조파 왜형은 전력계통의 부하와 기기의 비선형적인 특성에 의하여 발생하는데 보통 고조파 전류의 발생원은 대부분 전력전자소자(power electronics ; diode, scr 등)를 사용하는 기기에서 발생된다.
    -전력변환장치 : 컨버터, 무정전전원장치, 정류기, 가변전압가변주파수장치 (vvvf) 등
    -facts 기기: 선로정수 전압의 위상각 전압의 크기
    -전기로 저항로 아크로 유도로 등과같은비선형기기
    -엘리베이터 의료장비 통신기기 컴퓨터
    -기타 형광등 회전기기 및 변압기 등의 자기포화 과도현상에 의한 것 등
    1) 변화장지에 의한 고조파
    : 변환장치(정류기,인버터,vvvf 등) 내의 power electronics에 의한 고조파는 2차 부하측의 dc, ac 변환시 구형파가 전원으로 유입되어 발생한다.   (이하 생략)
TZ-SHR-925743 고조파 영향 및 대책 보고서
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목차
    1장 고조파의 정의
    1. 고조파
    2. 산출식

    2장 고조파의 발생원인
    1. 변화장지에 의한 고조파
    2. 회전기에 의한 고조파
    3. 변압기에 의한 고조파
    4. 과도현상
    5. 아크로에 의한 고조파
    6. 전력용 콘덴서와 전원측 유도성 리액턴스의 공진
    7. 송전선로의 코로나

    3장 고조파의 영향
    1. 유도장해
    2. 기기에의 영향
    3. 계통공진

    4장 고조파의 억제 대책
    1. 리액터(ACL, DCL) 설치
    2. 역률개선 콘덴서 설치
    3. 변환기의 다펄스화
    4. PWM 컨버터 방식 채용
    5. Filter 설치

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