KR101340480B1 - 무효전력보상 및 고조파저감 장치 - Google Patents

무효전력보상 및 고조파저감 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모터 제어반에 설치되어 교류모터 부하에 대하여 무효전력을 보상하고 고조파를 저감시킬 수 있는 교류모터 제어반용 무효전력보상 및 고조파저감 장치에 관한 것으로서, 공간상의 제약이 많은 모터 제어반에 무효전력보상 및 고조파저감을 함께 수행할 수 있도록 무효전력 보상부와 고조파 저감부를 통합하여 구현함으로써 산업현장에서 혼재되어 사용되는 인버터형 모터 부하와 일반 모터 부하의 특성에 맞게 자동으로 무효전력보상과 고조파저감을 수행할 수 있는 무효전력보상 및 고조파저감 장치를 개시한다.

Description

무효전력보상 및 고조파저감 장치{Apparatus for compensating reactive power and reducing harmonic waves of current motor}
본 발명은 무효전력보상 및 고조파저감 장치에 관한 것으로서, 특히 모터 제어반에 설치되어 교류모터 부하에 대하여 무효전력을 보상하고 고조파를 저감시킬 수 있는 교류모터 제어반용 무효전력보상 및 고조파저감 장치에 관한 것이다.
부하에서 실제로 소비되는 전력을 유효전력(Effective Power)이라 하고, 부하에서 유효하게 이용될 수 없는 전력을 무효전력(Reactive Power)이라 한다. 무효전력은 부하에게 유효하게 사용되지 않고 전원과 부하 사이를 왕복하기만 하므로 부하에서 필요한 일정 전력 이상으로 용량을 크게 해야 한다.
즉, 무효전력은 선로에 흐르는 전류량을 증가시켜 열손실을 발생시키거나 변압기, 선로 및 배전반 등에 좋지 않은 영향을 주게 된다.
한편, 전기 요금의 산정에 있어서도 무효전력의 발생량에 따라 불이익 또는 이익을 부여받는 등의 제도가 운용되고 있다.
일반적으로 무효전력의 증가에 따른 손실 및 불이익을 해소 또는 저감하기 위해 주로 변압기의 근방에서 교류 전압원에 연결된 커패시터를 이용하여 교류 전압원과 선로 사이에 교환되는 무효전력을 보상하는 무효전력 보상장치가 사용되고 있다.
도 1a는 종래의 기술에 따른 무효전력 보상장치의 일례를 나타낸 것으로서, 이는 주로 변압기(TR)로부터 출력되는 각 급전선에 대하여 병렬로 커패시터(5), 인덕터(4) 및 SCR-DIODE(3)의 어레이를 설치하고, 무효전력의 발생량에 따라 적절하게 커패시터(5) 및 인덕터(4)를 투입하고 있다. 계측된 무효전력의 양에 따라 SCR-DIODE(3)를 스위칭하여 적절한 수의 인덕터(4) 및 커패시터(5)의 쌍을 투입하는 데, 인덕터(4)의 리액턴스와 커패시터(5)의 리액턴스 사이에는 모든 쌍에 있어서 비율이 동일하게 되도록 각 인덕터(4) 및 커패시터(5)의 값이 설계된다.
따라서 무효전력량의 넓은 변동폭에 대하여 적절히 대응하기 위해서는 인덕터(4) 및 커패시터(5)의 쌍의 개수가 적어도 2 이상이고 개수가 많을수록 좋으며, 이로 인해 커패시터(5)뿐만 아니라 인덕터(4)의 개수도 증가 된다.
그리고 각 인덕터(4) 및 커패시터(5)의 쌍에 있어서, 보상할 무효전력량의 설정된 단계의 폭이 작을수록 커패시터(5)의 용량은 작아지므로 커패시터(5)의 용량이 작을수록 커패시터(5)의 리액턴스(XC)는 커지게 되며, 이에 비례하여 인덕터(4)의 리액턴스(XL)를 크게 하려면 인덕터(4)의 용량(L)을 크게 해야 하는 문제점이 있다.
한편, 무효전력 보상장치를 배치함에 있어서, 무효전력이 발생되는 발생원(부하)에 가까이 배치할수록 전기적인 효율성은 증대됨에도 불구하고, 모터 부하의 근방에서 무효전력을 보상하는 것은 모터 제어반마다 무효전력 보상장치를 설치해야 할 뿐만 아니라, 각 무효전력 보상장치에서도 사용되는 커패시터의 개수에 해당하는 만큼 인덕터의 숫자가 필요하므로 전체 소요 비용의 엄청난 증가를 야기하게 된다.
또한, 모터를 구동하기 위한 모터 제어반(MCC)의 내부에 또는 일체로 무효전력 보상장치를 설치하고자 하는 경우, 여러 개의 인덕터 및 커패시터 쌍이 차지할 공간이 필요하기 때문에 심각한 공간상의 제약도 있게 된다.
이러한 종래의 기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 '교류모터 제어반용 무효전력 보상장치'가 대한민국 등록특허공보 제10-1241958호에 개시된 바 있다. 이는 도 1b에 나타낸 바와 같이, 그 보상부를 구성함에 있어서, 커패시터 뱅크(12)에는 복수의 보상 커패시터(C)를 구성하더라도 각 상에 대하여 고정 인덕턴스를 가지는 단일의 인덕터를 설치하며, 스위칭부(13)에 의해서 무효전력 보상을 위해 운전 중 상기 보상 커패시터(C)를 상기 단일의 인덕터와 선택적으로 연결하여 상기 보상 커패시터(C)를 선택적으로 투입하되, 모터 부하의 지상부하 무효전력량뿐만 아니라 적어도 3차 고조파의 발생을 기준으로 선택적으로 투입하는 것을 특징으로 한다.
이러한 무효전력 보상장치는 인덕터의 용량을 더욱 작게 설치해도 되며, 인덕터의 용량이 작아짐에 따라 발생될 수 있는 고조파 확대 문제 및 병렬 공진 문제의 부작용을 최소화할 수 있으며, 모터 부하의 근방에서 모터 부하에서 발생되는 지상 무효전력을 효율적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 모터 부하에 안정적인 전력을 공급하기 위해서 일반적으로 전원장치로부터 공급되는 전압과 주파수를 가변시켜 부하에 공급하는 인버터가 사용된다. 특히 최근에 화석 에너지원 고갈, 환경오염과 같은 문제점들로 인해 태양열, 수력, 풍력과 같은 신재생 에너지원을 이용한 친환경적인 발전시스템이 주목을 받고 있는 바, 친환경 발전시스템의 안정된 전력공급을 위하여 종래의 상용전원과 연계된 계통연계형 발전시스템이 상용화되고 있는 실정이므로 친환경 발전시스템의 경우 발생된 직류전력을 교류전력으로 변환한 후 상용계통에 연계하기 위한 인버터가 더욱 필수적으로 구비되게 된다.
인버터의 일반적인 구성을 살펴보면, 3상 전원장치의 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류부와, 정류부로부터 출력되는 직류전원의 맥동성분을 평활시키기 위한 평활부, 그리고 평활부로부터 출력되는 직류전원을 소정 전압과 주파수를 갖는 3상 교류전원으로 재변환시켜 부하로 공급하는 인버터부로 이루어진다.
이러한 인버터는 유도 전동기와 같은 부하의 세밀한 회전속도 및 역률을 제어할 수 있으며, 정격전류 내에서 기동하므로 전원장치의 설비용량 감소 및 수시로 단속되는 부하설비에 적용될 경우 설비의 보호가 가능한 장점이 있으나, 자체적으로 스위칭 소자에 의해서 또는 부하의 특성에 의해 n차 고조파(Harmonics)가 발생한다. 이와 같이 고조파가 발생하게 되면, 인버터의 부하 과열, 소손 및 오작동, 나아가 보호계전기의 오동작, 계측기의 오차발생, 누전차단기의 오작동, 주변 통신회로의 잡음 및 유도 장애 등을 야기한다.
전술한 바와 같이, 실제 산업현장에서는 일반적인 교류모터 부하와 함께 유도 전동기(M)와 같은 부하의 세밀한 회전속도 및 역률을 제어하기 위한 인버터형 모터 부하가 혼재되어 사용되는 것이 일반적이다.
그런데 인버터가 사용되는 모터 부하의 경우에는 무효전력은 발생하지 않지만 고조파가 발생하는 특성상 일반적인 무효전력 보상장치만으로는 인버터형 모터 부하와 교류모터 부하의 무효전력을 동시에 보상하고 고조파를 저감시킬 수 없는 한계가 있게 마련이다.
대한민국 공개특허공보 10-2005-0086045 대한민국 공개특허공보 10-2009-0041812 일본국 공개특허공보 10- 2010-041805 대한민국 공개특허공보 10-2001-0099499 대한민국 등록실용신안공보 20- 0409851 대한민국 등록특허공보 10-1099795
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 모터 부하의 근방에서 모터 부하에서 발생되는 지상 무효전력을 효율적으로 감소시킴과 동시에 인버터형 모터 부하를 구동하는 인버터로 인해 발생하는 고조파를 저감시킬 수 있도록 하는 무효전력보상 및 고조파저감 장치를 제공하는 데 있는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 모터 제어반의 공간상 제약을 극복하여 모터 제어반에 용이하게 설치할 수 있도록 하는 무효전력보상 및 고조파저감 장치를 제공하는 데 있는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 모터 제어반에 설치되어 교류전원으로부터 단상 또는 3상의 전력을 공급받아 인버터형 모터 부하 및 일반 모터 부하를 구동 및 제어하는 무효전력보상 및 고조파저감 장치에 있어서, 상기 인버터형 모터 부하 및 일반 모터 부하로 흐르는 전류를 검출하는 제1전류 센서부; 전력 선로에서 각 상 및 각 상간 전압을 검출하는 전압 센서부; 상기 일반 모터 부하의 지상부하 무효전력을 보상하기 위하여, 각 상에 대하여 1개씩 설치되는 인덕터와, 상기 인덕터와 직렬로 연결되며 각 상 및 각 상간에 대하여 2개 이상씩 연결되는 보상 커패시터를 포함하여 구성되는 무효전력 보상부; 상기 인버터형 모터 부하를 구동하는 인버터로 인한 고조파를 저감하기 위하여, 각 상에 대하여 1개씩 설치되는 전자개폐기와, 상기 전자개폐기와 직렬로 순차적으로 연결되는 제1 및 제2인덕터와, 상기 제1 및 제2인덕터 사이에 병렬로 각각 연결되는 수동필터와, 상기 제2인덕터에 직렬로 연결되며 각 상 및 각 상간에 대하여 2개 이상씩 연결되는 능동필터를 포함하여 구성되는 고조파 저감부; 부하가 상기 인버터형 모터 부하이면 상기 고조파 저감부를 구동하고, 부하가 상기 일반 모터 부하이면 상기 무효전력 보상부를 구동하는 메인스위치와, 상기 무효전력 보상부의 보상 커패시터 및 상기 고조파 저감부의 전자개폐기와 능동필터에 각각 연결되는 복수의 스위칭 소자를 포함하며, 무효전력보상 또는 고조파저감을 위해 운전 중 상기 보상 커패시터를 인덕터와 선택적으로 연결하여 보상 커패시터를 선택적으로 투입하고, 전자개폐기 및 능동필터를 선택적으로 연결하여 능동필터를 선택적으로 투입하는 스위칭부; 상기 무효전력 보상부 및 고조파 저감부로 흐르는 전류를 검출하는 제2전류 센서부; 상기 제1 및 제2전류 센서부와 상기 전압 센서부로부터 검출신호를 인가받아, A/D 변환, 전압 및 전류 데이터의 생성, 위상각 산출, 유효 전력량 및 무효 전력량의 산출, 고조파 발생량의 산출 등을 수행하는 검출부; 및 상기 검출부로부터 입력되는 정보 및 내장된 알고리즘, 저장된 정보 등에 기초하여 각 구성요소를 제어하며, 상기 스위칭부를 제어하여 부하가 상기 인버터형 모터 부하이면 상기 고조파 저감부를 활성화하고, 부하가 상기 일반 모터 부하이면 상기 무효전력 보상부를 활성화하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치는, 상기 무효전력 보상부의 보상 커패시터 및 상기 고조파 저감부의 능동필터의 수명 감소, 단락 또는 결상을 표시하여 보고하며, 전기 에너지 절감량을 표시하는 표시부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치의 상기 스위칭부에 사용되는 스위칭 소자는, SCR 및 SCR-DIODE 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 모터 부하의 근방에서 모터 부하에서 발생되는 지상 무효전력을 효율적으로 감소시킴과 동시에 인버터형 모터 부하를 구동하는 인버터로 인해 발생하는 고조파를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 모터 제어반의 공간상 제약에 대응하여 무효전력보상 및 고조파저감 장치를 모터 제어반에 보다 용이하게 설치할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무효전력보상 및 고조파저감 장치를 단일 유닛으로 구성함으로써 인버터형 모터 부하와 일반 모터 부하가 혼재된 산업현장에서 이들 모터 부하를 각각 제어하는 불편함 없이 통합적으로 간편하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라, 본 발명은 혼재된 인버터형 모터 부하와 일반 모터 부하를 통합적으로 제어함으로써 무효전력저감 및 고조파저감의 효율성을 최대한 높일 수 있으며, 이러한 효율 증가에 수반되는 투자 비용 또는 공간 소비 등이 저감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 인버터형 모터 부하와 일반 모터 부하를 자동적으로 선별하여 제어함으로써 모터 부하의 수명을 연장하고 신뢰성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 무효전력 보상장치의 회로도,
도 2는 본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치의 블록구성도,
도 3은 본 발명에 적용되는 고조파 필터의 일 예시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치의 블록구성도로서, 이를 참조하여 본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치를 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치(100)는 제어부(110), 검출부(120), 전압 센서부(130), 제1전류 센서부(140), 제2전류 센서부(150), 스위칭부(160), 무효전력 보상부(170), 고조파 저감부(180) 및 표시부(190)로 구성된다.
본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치(100)는 교류전원으로부터 단상 또는 3상의 전력을 공급받아 각 모터 부하(220, 230)를 구동, 제어 및 보호하고 모터 부하(220, 230)의 구동에 관한 정보를 생성하는 기능을 수행한다. 각 모터 부하(220, 230)는 교류 모터로서, 인버터형 모터 부하(220)와 일반 모터 부하(230)가 혼재된 산업현장과 같은 환경을 일례로서 도시한 것이다.
본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치(100)는 통상 모터 제어반에 구비되는 것으로서, 메인 차단기 및 모터 구동유닛 등의 구성요소를 추가적으로 더 포함하며, 이들 구성요소의 내·외부에는 MCCB, NFB, CT, PT, EOCR, 계전기, 램프 또는 조작버튼의 전부 또는 일부를 포함할 수 있으나, 본 발명에 대한 용이한 설명을 위하여 여기에서는 그 설명을 생략한다.
계속해서, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치(100)의 구성부들을 각각 상세히 설명한다.
먼저, 제1전류 센서부(140)는 인버터형 모터 부하(220) 및 일반 모터 부하(230)로 흐르는 전류를 검출하여 검출부(120)에 인가하며, 전압 센서부(130)는 전력 선로에 있어서 각 상 및 각 상간 전압을 검출하여 검출부(120)로 제공한다. 이때, 제1전류 센서부(140) 및 전압 센서부(130)는 기존 모터 제어반에서 이용되던 센서를 공동으로 이용하거나 별도로 구성될 수 있다.
제1전류 센서부(140) 및 전압 센서부(130)의 검출 결과에 기초하여, 일반 모터 부하(230)의 지상부하 무효전력량 및 3차 고조파의 발생이 검출되며, 인버터형 모터 부하(220)를 구동하는 인버터(210)로 인한 고조파가 검출되어 후술할 검출부(120)에 인가된다. 여기서 전력 선로의 전압 및 전류에 기초하여 무효 전력량 및 3차 고조파의 발생량을 검출 또는 산출하는 기술은 공지기술이므로 그 구체적인 설명은 생략한다.
제2전류 센서부(150)는 하기에서 설명할 무효전력 보상부(170) 및 고조파 저감부(180)로 흐르는 전류를 검출하고, 이를 검출부(120)로 인가하여, 검출 결과에 기초하여 각 상별 전류의 불평형 상태를 감지함으로써 무효전력 보상부(170)를 구성하는 보상 커패시터의 용량 감소, 단락 또는 결상이 보고되며, 고조파 저감부(180)의 고조파 필터를 구성하는 저항(R), 커패시터(C) 및 인덕터(L)의 용량 감소, 단락 또는 결상이 보고된다.
무효전력 보상부(170)는 상기 일반모터 부하(230)의 지상부하 무효전력을 보상하기 위하여, 각 상에 대하여 1개씩 설치되는 인덕터와, 상기 인덕터와 직렬로 연결되며 각 상 및 각 상간에 대하여 2개 이상씩 연결되는 보상 커패시터를 포함하여 구성된다. 상기 무효전력 보상부(170)의 상세한 구성 및 동작에 대해서는 대한민국 등록특허공보 제10-1241958호에 상세히 개시되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
고조파 저감부(180)는 상기 인버터형 모터 부하(220)를 구동하는 인버터(210)로 인해 발생하는 고조파를 감소시키기 위하여 도 3의 고조파 필터로 구성된다.
도 3을 참조하면, 고조파 저감부(180)를 구성하는 고조파 필터는 입력단자(A, B, C)가 3상 전원에 각각 연결되고, 상기 3상 전원을 개폐하는 각각의 전자개폐기(MC) 및 각 상에 연결되는 능동필터(Active filter)가 제어부(110)에 의하여 제어되며, 각 상에 대하여 연결된 수동필터 및 능동필터에 의하여 고조파를 제거한다. 고조파 필터의 상세한 구성 및 동작은 공지기술이므로 그 구체적인 설명은 생략한다.
스위칭부(160)는 무효전력 보상부(170)의 보상 커패시터 및 고조파 저감부(180)의 전자개폐기와 능동필터에 각각 연결되는 복수의 스위칭 소자(SA1~SAN, SB1~SAN, SC1~SCN)를 포함하며, 무효전력보상 또는 고조파저감을 위해 운전 중 상기 보상 커패시터를 인덕터와 선택적으로 연결하여 보상 커패시터를 선택적으로 투입하거나, 전자개폐기 및 능동필터를 선택적으로 연결하여 능동필터를 선택적으로 투입한다. 스위칭부(160)에 사용되는 스위칭 소자는 SCR 또는 SCR-DIODE 등일 수 있다.
검출부(120)는 제1전류 센서부(140), 제2전류 센서부(150) 및 전압 센서부(130)로부터 검출신호를 인가받아, A/D 변환, 전압 및 전류 데이터의 생성, 위상각 산출, 유효 전력량 및 무효 전력량의 산출, 고조파 발생량의 산출 등을 수행할 수 있으며, 이러한 기능 중 일부는 제어부(110)에서 실행될 수도 있다.
제어부(110)는 본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치(100)의 각 구성요소를 제어하며, 검출부(120)로부터 입력되는 정보 및 내장된 알고리즘, 저장된 정보 등에 기초하여 각 구성요소를 제어하되, 특히 스위칭부를 구성하는 각 스위칭 소자를 제어하여, 부하가 인버터형 모터 부하(220)인 경우에는 고조파 저감부(180)를 활성화하고 이를 통해 발생한 고조파를 제거하며, 부하가 일반 모터 부하(230)인 경우에는 무효전력 보상부(170)를 활성화하고 이를 통해 발생한 무효전력을 보상한다. 그리고 이러한 제어를 위하여, 자체적인 연산을 수행할 수도 있다.
표시부(190)는 본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치(100)의 운전 중에 발생되는 중요한 정보를 표시하는 수단으로서, 특히 무효전력 보상부(170)의 보상 커패시터 및 고조파 저감부(180)의 능동필터의 수명 감소, 단락 또는 결상을 표시하여 보고하며, 전기 에너지 절감량을 표시할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치는 인버터형 모터 부하와 일반 모터 부하가 혼재된 실제 산업현장에서 이들 모터 부하의 특성에 따라 자동으로 무효전력을 보상하고 고조파를 저감시킬 수 있으므로 모터 부하의 효율적인 제어가 가능하며, 모터 제어반의 공간상 제약을 극복하여 모터 제어반에 보다 용이하게 설치가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 무효전력보상 및 고조파저감 장치는 무효전력 보상장치와 고조파저감 장치를 단일 유닛으로 구성함으로써 인버터형 모터 부하와 일반 모터 부하가 혼재된 산업현장에서 이들 모터 부하를 각각 제어하는 불편함 없이 통합적으로 간편하고 효과적으로 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims (3)

  1. 모터 제어반에 설치되어, 교류전원으로부터 단상 또는 3상의 전력을 공급받아 인버터형 모터 부하와 일반 모터 부하를 구동 및 제어하는 무효전력보상 및 고조파저감 장치에 있어서,
    상기 인버터형 모터 부하 및 일반 모터 부하로 흐르는 전류를 검출하는 제1전류 센서부;
    전력 선로에서 각 상 및 각 상간 전압을 검출하는 전압 센서부;
    상기 일반 모터 부하의 지상 부하 무효전력을 보상하기 위하여, 각 상에 대하여 1개씩 설치되는 인덕터와, 상기 인덕터와 직렬로 연결되며 각 상 및 각 상간에 대하여 2개 이상씩 연결되는 보상 커패시터를 포함하여 구성되는 무효전력 보상부;
    상기 인버터형 모터 부하를 구동하는 인버터로 인한 고조파를 저감하기 위하여, 각 상에 대하여 1개씩 설치되는 전자개폐기와, 상기 전자개폐기와 직렬로 순차적으로 연결되는 제1 및 제2인덕터와, 상기 제1 및 제2인덕터 사이에 병렬로 각각 연결되는 수동필터와, 상기 제2인덕터에 직렬로 연결되며 각 상 및 각 상간에 대하여 2개 이상씩 연결되는 능동필터를 포함하여 구성되는 고조파 저감부;
    부하가 상기 인버터형 모터 부하이면 상기 고조파 저감부를 구동하고, 부하가 상기 일반 모터 부하이면 상기 무효전력 보상부를 구동하는 메인스위치와, 상기 무효전력 보상부의 보상 커패시터 및 상기 고조파 저감부의 전자개폐기와 능동필터에 각각 연결되는 복수의 스위칭 소자를 포함하며, 무효전력보상 또는 고조파저감을 위해 운전 중 상기 보상 커패시터를 인덕터와 선택적으로 연결하여 보상 커패시터를 선택적으로 투입하고, 전자개폐기 및 능동필터를 선택적으로 연결하여 능동필터를 선택적으로 투입하는 스위칭부;
    상기 무효전력 보상부 및 고조파 저감부로 흐르는 전류를 검출하는 제2전류 센서부;
    상기 제1 및 제2전류 센서부와 상기 전압 센서부로부터 검출신호를 인가받아, A/D 변환, 전압 및 전류 데이터의 생성, 위상각 산출, 유효 전력량 및 무효 전력량의 산출, 고조파 발생량의 산출 등을 수행하는 검출부;
    상기 검출부로부터 입력되는 정보 및 내장된 알고리즘, 저장된 정보 등에 기초하여 각 구성요소를 제어하며, 상기 스위칭부를 제어하여 부하가 상기 인버터형 모터 부하이면 상기 고조파 저감부를 활성화하고, 부하가 상기 일반 모터 부하이면 상기 무효전력 보상부를 활성화하는 제어부; 및
    상기 무효전력 보상부의 보상 커패시터 및 상기 고조파 저감부의 능동필터의 수명 감소, 단락 또는 결상을 표시하여 보고하며, 전기 에너지 절감량을 표시하는 표시부;
    를 포함하는 무효전력보상 및 고조파저감 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 스위칭부에 사용되는 스위칭 소자는,
    SCR 및 SCR-DIODE 중 적어도 어느 하나인 무효전력보상 및 고조파저감 장치.
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