피상전력·역률 계산기

kW는 실제로 일로 바뀌는 힘(유효전력), kVA는 전선이 실제로 나르는 힘(피상전력)입니다. 둘의 비가 역률이고, kVA = kW ÷ 역률입니다. 역률 0.8짜리 8kW 부하는 10kVA를 씁니다.

이 기기들이 견디는 것은 전류이고, 전류를 정하는 것은 kW가 아니라 kVA이기 때문입니다. kW만 보고 고르면 역률이 낮은 부하에서 용량이 모자랍니다.

무효전력은 전원과 부하 사이를 왔다 갔다 할 뿐 일로 바뀌지 않습니다. 그런데 전선에는 피상전력만큼의 전류가 흐르므로 저항 손실은 그대로 나고, 전선·차단기·변압기 용량만 잡아먹습니다.

모터 같은 유도성 부하가 만드는 무효전력을 커패시터가 상쇄합니다. 필요한 용량은 유효전력 × (tan φ₁ − tan φ₂)입니다. 역률 0.8을 0.95로 올리려면 8kW 부하에 약 3.4kvar가 듭니다.

세 상의 전압이 120도씩 어긋나 있어 선간 전압과 상전압의 비가 √3이 되기 때문입니다. 선간 전압 기준으로 S = √3 × V × I이고, 같은 전력을 나를 때 단상보다 전류가 약 1.73배 적게 흐릅니다.

정확하지 않습니다. 인버터·정류기는 파형을 일그러뜨려 고조파를 만들고, 그만큼 전류가 더 흐릅니다(왜형 역률). 이 계산은 정현파에 선형 부하일 때의 값이며, 고조파는 커패시터만으로 개선되지 않습니다.