밤에 진상역률이 나빠지는 이유(콘덴서 과보상)와 대책은?

핵심 답변

밤이나 휴일에 진상역률이 나빠지는 가장 흔한 이유는 콘덴서 과보상입니다. 낮의 전동기 부하에 맞춰 고정으로 달아 둔 콘덴서가 부하가 줄어든 밤에도 그대로 붙어 있으면, 필요한 것보다 많은 진상 무효전력이 생겨 전류가 전압을 앞서는 진상역률이 됩니다. 한전은 22시부터 다음 날 08시까지 진상역률 월평균이 95%에 못 미치면 1%당 기본요금의 0.2%를 추가하고, 과보상은 경부하 때 전압을 높여 기기에 부담을 줄 수 있습니다. 대책은 콘덴서를 부하와 함께 개폐하거나, 부하에 따라 단계적으로 넣고 빼는 자동 역률 조정장치를 쓰는 것입니다.

원리 이해

유도성 부하(전동기·변압기 등)는 지상 무효전력을 쓰고, 콘덴서는 진상 무효전력을 공급해 둘이 서로 상쇄됩니다. 낮에는 둘이 비슷해 역률이 좋아도, 밤에 전동기가 멈추면 콘덴서의 진상 무효전력만 남아 진상역률이 됩니다. 한전 약관도 콘덴서를 개개 사용설비별로 달아 사용설비와 동시에 개폐하도록 하고, 일괄 설치할 때는 조정장치를 두어 진상역률이 되지 않게 하도록 정합니다(제41조)^[1].

해외 제조사 기술 가이드는 부하 변동이 큰 곳에는 역률을 감시해 콘덴서 단을 전자접촉기로 넣고 빼는 자동 콘덴서 뱅크를 쓰고, 보상을 부하에 맞추면 경부하 때 과전압과 기기 손상을 피할 수 있다고 설명합니다. 과보상으로 생기는 과전압의 크기는 전원 쪽 임피던스에 따라 달라집니다^[2]. 또 콘덴서 용량이 수전 변압기 용량의 15% 이하이면 고정식, 그보다 크면 자동식을 권하는 일반 규칙을 소개합니다^[3].

원인·상황별 정리

점검 순서

1. 관리자 청구서의 야간 진상역률과 진상역률 추가요금 여부를 확인합니다. 첫 달은 예고만 되고 두 번째 달부터 청구됩니다(제43조)^[1].
2. 관리자 시간대별 역률과 전압 기록에서 진상이 시작되는 시각과 그때 멈추는 설비를 확인합니다.
3. 관리자 단선도와 현장에서 콘덴서의 설치 위치(수전반 일괄·설비별), 고정·자동 여부, 용량을 정리합니다.
4. 자격자 정전·방전 확인 후 자동 역률 조정장치의 목표 역률, 단 투입 동작, 조정장치용 CT 위치와 결선을 점검합니다.
5. 자격자 고정 콘덴서는 설비와 함께 개폐되도록 바꾸거나, 일부 단을 야간에 분리하거나, 자동 조정장치로 교체하는 방안을 검토합니다.
6. 관리자 조치 후 1~2개월 동안 야간 역률과 전압을 다시 확인합니다.

하지 말아야 할 것

• 야간 진상을 없애겠다고 콘덴서를 전부 떼지 마세요. 주간 지상역률이 나빠져 다른 할증이 생길 수 있습니다.
• 콘덴서 퓨즈를 빼거나 단자를 만지기 전에 방전을 확인하지 않고 작업하지 마세요.
• 과보상 상태를 오래 두지 마세요. 적정용량을 넘는 콘덴서로 진상역률이 되고 한전의 해소 요청에도 시정하지 않으면 공급 정지 사유가 될 수 있습니다(제45조)^[1].

관련 기준과 근거

• 한전 기본공급약관 제41조 역률의 유지(콘덴서 개별 설치·동시 개폐, 일괄 시 조정장치)^[1]
• 한전 기본공급약관 제43조 진상역률 요금(22~08시, 95% 미달 1%당 기본요금 0.2%), 제45조 공급의 정지^[1]
• 고정·자동 콘덴서 선택과 경부하 과전압 — 제조사 기술 가이드^[2·3]

계산이 필요하면

필요 콘덴서 용량 Qc = P × (tan θ₁ − tan θ₂). 낮과 밤의 유효전력이 다르면 각각 계산해 보면 고정 용량이 밤에 얼마나 과한지 알 수 있습니다.

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