전력계통에서 무효전력은 왜 필요한가요?

Question

전력공학을 공부하다 보면 유효전력과 무효전력이 나오는데, 무효전력은 실제 일을 하지 않는 전력이라고 해서 왜 필요한지 궁금합니다. 일을 하지 않는다면 없어도 될 것 같은데, 실제 전력계통에서는 매우 중요하다고 합니다. 특히 전동기나 변압기는 무효전력이 없으면 동작하지 않는다고 하는데 이유를 알고 싶습니다. 또한 무효전력이 많아지면 왜 역률이 나빠지고 전류가 증가하는지도 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

결론부터 말씀드리면 무효전력은 실제 기계적 일을 직접 하지는 않지만, 전동기와 변압기에서 자기장을 형성하기 위해 반드시 필요한 전력입니다. 유효전력은 실제 일을 하는 전력입니다. 반면 무효전력은 에너지를 저장했다가 다시 반환하는 형태의 전력입니다.

전동기와 변압기는 자기장을 이용해 동작합니다. 자기장을 만들기 위해 자화전류가 필요하고, 이 과정에서 무효전력이 소비됩니다. 만약 무효전력이 없다면 회전자계 자체를 만들 수 없어 전동기와 변압기는 정상 동작할 수 없습니다.

다만 무효전력은 실제 출력으로 변환되지 않기 때문에 너무 많아지면 계통 전류만 증가하게 됩니다. 전류가 커지면 손실과 전압강하도 증가합니다. 그래서 콘덴서를 이용해 무효전력을 보상하고 역률을 개선합니다. 결국 무효전력은 쓸모없는 전력이 아니라 전기기기의 자기장 형성을 위한 필수 요소입니다.

Answer 2

안녕하세요. 박준희 전기기사입니다.

무효전력은 실제 일을 하진 않지만, 전동기나 변압기의 자기장 형성에 필수적이며, 전압 유지(Stability)를 위해 필수적입니다. 계통에 무효전력이 많아지면 전류가 증가해 역률이 떨어지고(Low Power Factor), 이는 선로의 전력 손실 증가 및 전압 강하로 이어져 계통 전체의 효율을 낮춥니다.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

무효전력은 전동기나 변압기에서 자기장을 만들어 기기를 실제로 돌립니다. 그러니 전압을 유지하는 데 필수적인 에너기라 꼭 필요합니다. 다만 이게 너무 많아지면 실제로 일하는 유효전력의 통로를 좁게 만듭니다. 그래서 역률이 떨어지고 흐르는 전류만 커져서 계통에 부담을 주거든요. 그래서 적절한 조절이 중요한것이죠.