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동기조상기

Synchronous Condenser — 무효전력 보상

동기조상기란?
🔌 무부하 동기전동기 = 무효전력 공장
동기조상기 = 무부하로 운전하는 동기전동기이다.
①유효전력(P) ≈ 0이므로, 오직 무효전력(Q)만 공급/흡수한다.
②과여자 → 앞선전류 공급 (콘덴서 역할) → 역률 개선
③부족여자 → 뒤진전류 흡수 (리액터 역할) → 전압 억제
④여자전류만 조절하면 Q를 연속적으로 가변할 수 있다!
계통 내 동작
150%

전력 계통에서의 동기조상기 — 무효전력 공급/흡수 시각화와 조상설비 비교

동기조상기 vs 콘덴서 vs 리액터
⚡ 동기조상기의 장점
①앞선 + 뒤진 무효전력을 연속으로 조절 가능 (콘덴서·리액터는 계단식)
②과도 안정도 향상에 기여 (관성 에너지 보유)
③전압 조정이 부드럽고 정밀
④단점: 설비비 높음, 회전기라서 유지보수 필요, 손실 있음
과여자
E > V → 앞선 Q 공급
콘덴서 역할, 역률 개선
부족여자
E < V → 뒤진 Q 흡수
리액터 역할, 전압 억제
💡 정지형 보상기(SVC/STATCOM)의 등장
현대에는 동기조상기 대신 반도체 기반 보상기가 많이 쓰인다.
①SVC(Static Var Compensator): 사이리스터 제어 리액터+콘덴서
②STATCOM: 인버터 기반 무효전력 보상
③하지만 대용량·고전압에서는 여전히 동기조상기가 유리
시험 정리
동기조상기
무부하 동기전동기
Q만 공급/흡수
과여자→콘덴서
앞선 Q 공급
역률 개선
부족여자→리액터
뒤진 Q 흡수
전압 억제
최대 장점
앞선+뒤진 연속
콘덴서는 계단식
📝 시험 포인트
①동기조상기 = 무부하 동기전동기 (P≈0, Q만 조절)
②과여자 → 앞선역률(콘덴서), 부족여자 → 뒤진역률(리액터)
③최대 장점: 앞선+뒤진 무효전력을 연속으로 조절 가능
④콘덴서: 앞선만(계단식), 리액터: 뒤진만(계단식) — 동기조상기보다 제한적
⑤동기조상기는 과도 안정도 향상에도 기여 (관성 에너지)
📝 대표 기출문제
①[기출유형] 동기조상기의 최대 장점은? (답: 앞선·뒤진 무효전력을 연속적으로 조절 가능)
②[기출유형] 동기조상기를 과여자로 운전하면? (답: 앞선역률 — 콘덴서와 같은 역할)
③[기출유형] 조상설비 중 계단식이 아닌 것은? (답: 동기조상기 — 연속 가변)