進相コンデンサは何kvar必要か｜容量の計算と直列リアクトル

この記事の要点

力率は、皮相電力 S に対する有効電力 P の割合（cosθ）です。コンデンサで無効電力 Q を減らすと、同じ P でも S が小さくなり、電流も同じ割合で減ります。

電気料金の力率による割引・割増は、約款ごとに異なります。電力会社の約款で確認してください。

Qc ＝ P × (tanθ1 − tanθ2)
tanθ ＝ √(1 − cos²θ) ÷ cosθ

条件：三相3線式、6600V、有効電力 100kW、力率を 80％から 95％に改善する。

改善前：tanθ1 ＝ √(1 − 0.8²) ÷ 0.8 ＝ 0.6 ÷ 0.8 ＝ 0.750
改善後：tanθ2 ＝ √(1 − 0.95²) ÷ 0.95 ＝ 0.3122 ÷ 0.95 ＝ 0.3287
容量：Qc ＝ 100 × (0.750 − 0.3287) ＝ 42.1 kvar
皮相電力：S1 ＝ 100 ÷ 0.8 ＝ 125 kVA、S2 ＝ 100 ÷ 0.95 ＝ 105.3 kVA
電流：I ＝ S ÷ (√3 × V)。I1 ＝ 125,000 ÷ (√3 × 6600) ＝ 10.9 A、I2 ＝ 105,263 ÷ (√3 × 6600) ＝ 9.2 A。電流は 約16％減

42.1kvar は計算値です。実際のコンデンサは、メーカーの定格容量から選びます。

力率改善コンデンサの容量ツールに上の条件を入力すると確認できます。

高圧受電設備規程は、コンデンサリアクタンスの6％又は13％の直列リアクトルを施設するよう定めています（1150-9）。

出典：高圧受電設備規程（JEAC 8011-2025）1150-9。高調波抑制対策技術指針（JEAG 9702-2023）202-1
リアクトル	位置づけ
6％	高調波抑制対策技術指針の判定で「直列リアクトル付」と言えば、6％直列リアクトル付を指す
13％	第3次高調波を考慮する場合の選択肢

同指針の第1ステップの判定で検討を簡略化するには、進相コンデンサが全て6％直列リアクトル付であることが条件の一つです。一部でも直列リアクトルなし、または13％付があると該当しません（2023年版で明確化）。

定格設備容量が300kvarを超えるときは、2群以上に分割し、負荷に応じて容量を変えられるようにします（1150-9 1項①。性質上変える必要がない場合を除く）。

出典：高圧受電設備規程（JEAC 8011-2025）1150-4表（自動制御方法の例・推奨）
定格設備容量	制御方法の例
50kvar以下	負荷パターンが一定で2群以上に分割できない場合は、タイマー・1群以上。それ以外は、自動力率制御装置等・2群以上
50kvar超過 200kvar以下	3群以上
200kvar超過	4群以上、1台の容量は200kvar以下

開閉装置は、1150-3表が50kvar以下と50kvar超過に分けて、CB・LBS・PC・VMC の使用可否を定めています。PC は50kvar超過では施設できず、50kvar以下でも進相コンデンサ単体の場合に限ります。

容量は、負荷設備の種類・稼働率を考えた補正負荷容量に対して選びます。インバータ機器分は補正負荷容量から除き、進み力率にならない定格設備容量とします（1150-9）。負荷が軽いときにコンデンサだけが残ると、進み力率になります。

出典：高圧受電設備規程（JEAC 8011-2025）1150-9 4項
放電装置	条件
放電コイル	開路後5秒以内に50V以下
放電抵抗内蔵形	開路後5分以内に50V以下

逆潮流がある場合は、受電点の力率にも条件があります。

出典：系統連系規程（JEAC 9701-2024）第2章第1節 1-2 力率
条件	受電点の力率
逆潮流あり	原則85％以上。系統側から見て進み力率としない。電圧上昇を防ぐためやむを得ない場合は80％まで
逆潮流なし	85％以上。進み力率としない

低圧の小出力などでは、発電設備の力率で判断する扱いもあります。案件ごとに系統連系規程で確認してください。

この記事は一般的な考え方の整理であり、個別の設計の判断を代替するものではありません。実際の設計は最新版の規程と、使用する機器の製品資料に基づいて行ってください。内容の利用によって生じた損害について、当方は責任を負いかねます。

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