역률 개선 콘덴서 용량 계산기 (kvar·µF)

부하 kW 와 지금 역률·목표 역률로 역률 개선 콘덴서 용량(kvar)을 구하고, 3상 Δ·Y 결선 콘덴서 하나의 µF, 개선 전후 전류·kVA 를 계산합니다. 50·60 Hz.

전원전압 (V)주파수콘덴서 결선 (3상)

부하 유효 전력 (kW) — 모터면 출력효율 (%) — 모터가 아니면 100지금 역률 cos φ1목표 역률 cos φ2

결과
입력 유효 전력 P = 출력 ÷ η
K = tan φ1 − tan φ2
필요한 콘덴서 용량 Qc
콘덴서 하나 (전압 · kvar)
콘덴서 하나의 용량
콘덴서 선 전류
선 전류 개선 전 → 후
피상 전력 개선 전 → 후

기본값(3상 400 V 50 Hz, 100 kW, 0.75 → 0.95, Δ)은 예시입니다. 실제 역률은 부하에 따라 바뀌므로 전력 미터로 잰 값이나 명판 값을 넣고, 콘덴서는 정격 전압·kvar 가 정해진 제품에서 고릅니다.

달 콘덴서 kvar 로 개선 뒤 역률

콘덴서 kvar (합계)

값을 바꾸면 바로 다시 계산합니다. 계산은 이 브라우저 안에서만 하고, 입력한 값은 어디에도 보내지 않습니다.

계산식

Qc (kvar) = P × (tan φ1 − tan φ2) = K × P, tan φ = √(1 − cos²φ) ÷ cos φ
모터: P = 정격 출력 ÷ 효율 (ABB Motor guide: Q = K × P ÷ η)
콘덴서 하나: C = Q_하나 × 1000 ÷ (2π × f × U²) [F], Q_하나 = Qc ÷ 3 (3상)
Δ 결선: U = 선간 전압, Y 결선: U = 선간 전압 ÷ √3 → 같은 kvar 에 Y 는 Δ 의 3배 µF
콘덴서 선 전류 = Qc × 1000 ÷ (√3 × V)

ABB Motor guide 는 50 Hz 에서 C = 3.2 × 10⁶ × Q ÷ U² 를 적습니다. 3.2 × 10⁶ 은 10⁹ ÷ (2π × 50) ≈ 3.18 × 10⁶ 을 반올림한 값이고, Q 를 kvar·U 를 V 로 넣으면 C 는 µF 로 나옵니다. 이 계산기는 반올림 없이 C = Q ÷ (2π f U²) 를 써서 60 Hz 에도 그대로 씁니다.

K 표 (tan φ1 − tan φ2)

아래 값은 식으로 계산했고 ABB Motor guide 표 4.7 의 값과 ±0.001 안에서 같습니다. 출력(또는 유효 전력) kW 에 K 를 곱하면 필요한 kvar 입니다.

cos φ1 ↓ / 목표 →	0.85	0.90	0.95
0.60	0.714	0.849	1.005
0.65	0.549	0.685	0.840
0.70	0.400	0.536	0.692
0.75	0.262	0.398	0.553
0.80	0.130	0.266	0.421

모터에 직접 달 때 (ABB Motor guide §4.10)

콘덴서는 보통 모터(또는 모터 묶음)와 병렬로 답니다. 과보상하면 유도 전동기가 자기 여자되어 발전기처럼 돌 수 있으므로, 모터의 무부하 전류를 넘게 보상하지 않는 것이 보통입니다.
콘덴서를 권선의 한 상에만 병렬로 달면 Y-Δ 기동이 어렵거나 안 될 수 있습니다.
권선이 따로인 2단 속도 모터에서 양쪽 권선에 보상을 달았다면, 쓰지 않는 권선의 콘덴서는 회로에 남아 있지 않게 합니다. 이런 콘덴서는 경우에 따라 권선 발열·진동을 늘릴 수 있습니다.

목표를 얼마로 잡나

목표 역률을 1.0 에 가깝게 잡을수록 필요한 kvar 가 빠르게 늘고, 부하가 줄었을 때 진상(과보상)이 되기 쉽습니다. 부하가 바뀌는 설비는 여러 단으로 나눠 켜고 끄는 자동 역률 조정 장치를 쓰는 경우가 많습니다.
전력 회사의 역률 기준·요금 조항은 계약마다 다르므로 계약서·공급 약관을 확인합니다. 이 페이지는 약관 원문을 확인하지 않아 기준 수치를 싣지 않습니다.

자주 묻는 것

100 kW 부하를 역률 0.75 에서 0.95 로 올리려면 몇 kvar?

K = tan(acos 0.75) − tan(acos 0.95) ≈ 0.882 − 0.329 = 0.553 이므로 Qc ≈ 55.3 kvar 입니다. 400 V 50 Hz Δ 결선이면 콘덴서 하나에 약 18.4 kvar, 약 367 µF 입니다.

kvar 를 µF 로 바꾸려면?

콘덴서 하나에 걸리는 전압 U 와 주파수 f 로 C(µF) = kvar × 10⁹ ÷ (2π × f × U²) 입니다. 같은 콘덴서라도 60 Hz 에서는 50 Hz 보다 kvar 가 1.2배가 됩니다.

Δ 와 Y 중 무엇이 나은가요?

같은 kvar 를 내려면 Y 는 콘덴서마다 Δ 의 3배 용량이 필요하지만 걸리는 전압은 1/√3 입니다. 시중 3상 콘덴서는 정격 전압·kvar 로 팔리므로 제품의 정격 전압이 선간 전압에 맞는지 봅니다.

역률을 1.0 으로 맞추면 좋은가요?

부하가 줄면 진상이 되고, 모터에 직접 단 경우 자기 여자 위험이 있어 보통 그보다 낮게 잡습니다. 위 «목표를 얼마로 잡나» 를 보세요.

kVA·kW·kvar·전류를 서로 바꾸려면 3상 전력 계산기. 모터 정격 전류는 모터 전류 계산기. 콘덴서 하나의 리액턴스·전류는 리액턴스·LC 공진 계산기.