전력용콘덴서의 정격(ESA 154-098~235 및 자재규격)

가. 적용범위

주위온도 -20℃~40℃, 일일평균 주위온도 35℃이하, 고도 1000m 이하에서 송배전계통의 부하와 병렬로 접속하여 역률개선, 전압조정 등의 목적에 사용하는 콘덴서에 적용한다.

나. 종류 및 정격

[표1] 단상콘덴서의 종류와 정격

구분	단위용량KVAR	정격단자전압 KV	정격회로전압 KV	뱅크용량 MVAR	결선	뱅크당Unit 수	방전장치
ESA 154-230	50	13.2	22.9	-	Y	-	내장
ESA 154-231	66.7
ESA 154-232	83.4
ESA 154-233	100
ESA 154-234	134
ESA 154-235	167
ESA 154-236	167	6.6	22.9	5		30	내장안함
ESA 154-238	209					24
ESA 154-239	278					18
자재규격	278	7.2	23	5	Y	18	내장안함
-	278	9.5	66	10	Y	36	내장안함
자재규격	317	6.756	154	50	Y	168	방전저항내장

다. 접속

[표2] 단상콘덴서를 접속할 때의 표시와 정격

결선	Y	Y	Y
회로전압 KV	22.9/23	66	154
단위콘덴서 정격전압 KV	6.6(접지계) 7.2(비접지계)	9.5	6.756
단위콘덴서 정격전류 A	25.3(167KVA) 42.1(278KVA)	29.3	46.9
콘덴서뱅크 정격전류 A	125.5	87.5	187.5

라. 절연기준

1. 단위 콘덴서 절연기준

단위콘덴서의 절연기준은 [표3]과 같다. 단 회로전압 66KV 이상은 절연가대(애자)위에 설치하여야 한다.

[표3] 절연기준

회로전압 KV	단위유니트의 정격전압 V	상용주파내전압 단자일괄과 외함간 KV	충격내전압 KV
13.2/22.9	13200	40	125(정극성 3회)
13.2/22.9	6600	40	125(정극성 3회)
23	7200	50	150(정극성 3회)
66	9500	50	150(정극성 3회)
154	6756	50	125(정,부극성 각 15회)

단자와 외함간 상용주파 내전압시험 시간은 1분이며, 충격내전압시험에 사용되는 충격파형은 1.2 / 50㎲ 이다. 접지계는 125KV, 비접지계는 150KV를 일잔적으로 적용한다.
단자간 내전압시험은 직류시험인 경우 정격전압의 4배, 상용주파내전압은 정격 단자전압의 2배를 인가하여 1분간 시행하며, 154KV 급인 경우 2.15배인 14,526KV를 적용한다.

2. 3상 콘덴서 뱅크의 절연기준(절연가대 위에 설치하는 경우)

[표4] 절연기준

회로전압 KV	상용주파내전압 KV	충격내전압 KV	돌입전류 A
66	165 (r.m.s)	400	-
154	325(r.m.s)	750	각상 정격전류의 10배

마. 콘덴서 정격전압 선정시 고려사항

진상콘덴서는 일반기기와 달리 항상 전부하로 운전됨
콘덴서를 설치,운전하면 설치점의 전압이 상승한다.
직렬리액터가 부속된 콘덴서는 직렬리액터의 리액턴스에 가하는 전압분 만큼 콘덴서의 단자전압이 모선전압보다 상승한다.
콘덴서 최고허용전압이 초과하는 것이 예상될 경우 설치점의 변압기 탭전압을 조정하여 설치점 전압을 저하시키든가 혹은 콘덴서의 정격전압이 표준보다 높은 것을 선택하여 설치한다.
최고허용전압
콘덴서의 손실은 전압의 제곱에 비례하여 증가하므로 상시 과전압으로 운전하는 것은 내부소체의 온도상승을 높혀 열화를 촉진시킨다. 또, 이때는 철심의 자기포화도 높고 고조파 함유률도 증가한다. 연속운전시의 허용전압은 특고압용은 110%이고, 고압용은 115% 이다.

바. 최대사용전류

콘덴서회로의 전류는 항상 다소의 고조파분을 포함하고 있으므로 정격주파수에 의한 계산치보다 다소 큰 값으로 된다. 최대사용전류 선정시 이 합성전류의 실효치가 정격전류의 135%를 초과하지 않는 범위에서 연속사용하여도 실용상 지장이 없도록 되어야 한다. (154KV의 경우 130%) 그러나 직렬리액터가 사용되는 경우는 최대사용전류가 120%로 제한된다.

사. 손실, 온도상승 및 유밀성

정격용량에 대한 백분율로 표시하여 0.35% 이하(0.9~1.1Vn)이고, 고온손실은 0.4%이하(1.2Vn)이며, 정격주파수의 정격전압을 인가시 온도가 포화한 후 주위온도 35℃에 대하여 온도상승은 30℃ 이하이어야 한다.
또한, 80℃(154KV 급에서는 60℃)에서 절연유의 누유 등과 같은 이상이 없어야 한다.

아. 방전특성과 휴즈동작 특성

내부방전특성(154KV의 경우)은 10분 이내 75V 이하로 되어야 하며, 단락방전특성(154KV의 경우)은 내부회로에 이상이 없어야 한다.

자. 휴즈 동작시험(154KV의 경우)

최저전압용단시험 : 0.9√2 ·Vn 8,599 DC
최고전압용단시험 : 2.2√2 ·Vn 21,020 DC
용량측정 : 각 전압시험에 1개 이상의 휴즈용단이 없을 것
용단휴즈 양단에 소자 정격전압의 3.5Vn에서 재절연 파괴가 없을 것
용단 휴즈 양단에 소자 정격전압의 3.5Vn에서 재절연 파괴가 없을 것

차. 절연저항

선로의 모든 단자를 일괄한 것과 외함 사이에 1000V 절연저항계를 사용하여 1,000㏁ 이상이어야 한다.

카. 단위콘덴서와 콘덴서뱅크 정격용량

상용주파수 또는 가청주파수의 정현파에 가까운 파형의 전압을 가하고 교류 브리지법에 따라 산출한 용량과 정격전압 및 정격주파수에 대한 정격용량과의 편차는 정격용량의 -5%~10% 의 범위에 있어야 한다.

단위 콘덴서 정격용량 :
3상△결선 콘덴서 정격용량 :
3상 Y결선 콘덴서 정격용량 :
- V : 정격회로전압, C : 단상콘덴서 정전용량, E : 정격단자전압, C1 : 단위콘덴서 정전용량 [㎌]

타. 표시

방전저항을 내장하는 콘덴서는 내장 여부를 명기하고 콘덴서 아래 부분에서 10cm 정도 상부위치에 5cm 폭으로 황색으로 도장하여야 한다.