計算する
力率は小数で入力します(80%なら0.8)。実測値または負荷の銘板から。
目標とする力率。改善前より大きい値にしてください。
電流の変化を見たいときだけ、方式と電圧を入力します。
空欄にすると電流の比較は表示しません。
計算式
- 必要な進相コンデンサ容量 Qc
〔kvar〕 = P × (tanθ1 − tanθ2) - tanθ = √(1 − cos²θ) ÷ cosθ。
θ1は 改善前、 θ2は 改善後の 力率角。 - 改善前の
無効電力 Q1 = P × tanθ1、 改善後の 無効電力 Q2 = P × tanθ2。 Qc = Q1 − Q2 - 皮相電力 S
〔kVA〕 = P ÷ cosθ。 改善後は S2 = P ÷ 改善後の 力率 - 電流 I = S ÷ (√3 × V)
(三相)、 S ÷ V (単相)。 有効電力が 同じなら、 電流は 皮相電力に 比例して減ります。 - いずれも
交流回路の 電力 に 関する 基本式です。 標準容量の 表など、 出典を 示せない 数値表は 使っていません。
考え方
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)。
考え方と根拠を開く
- 求めた容量は計算値です。実際のコンデンサは、メーカーの製品カタログの定格容量から、計算値以上で近い容量のものを選ぶのが一般的です。
- 力率が改善されると、電流が減ります。有効電力が同じでも、力率が高いほど皮相電力と電流は小さくなり、配電線の損失や電圧降下、変圧器の負荷の余裕に効きます。
- 進みすぎに注意してください。負荷が軽いときにコンデンサを入れたままにすると、力率が進み側に振れ、電圧が上がることがあります。負荷の変動が大きい設備では、段階的に入り切りする方式の検討が必要です。
- 直列リアクトル:高圧受電設備規程(JEAC 8011-2025)1150-9 では、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します。13%は第3次高調波を考慮する場合です。高調波抑制対策技術指針(JEAG 9702-2023)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します。
- 分割:定格設備容量が300kvarを超えるときは2群以上に分割します(1150-9)。
- 放電装置:放電コイルは開路後5秒以内に50V以下、放電抵抗内蔵形は開路後5分以内に50V以下とします(1150-9)。
- 高調波を出す機器が多い設備では、コンデンサの選定に別の検討が要ります。機器の仕様と電力会社・メーカーの資料で確認してください。
- 改善前の力率は、月間の平均ではなく、検討したい運転状態の値を使います。電力量計の値から平均力率を出すか、負荷ごとの銘板・実測値から合成するかは、検討の
目的に よります。 - 電流の比較は、配電方式と線間電圧を入れたときだけ計算します。電圧は一定と仮定しています。
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