低い電力係数が有効電力（キロワット）にどのような影響を与えるか
力率は、交流回路で実際に消費される有効電力と視在電力との関係を測定する指標です。低い力率が有効電力に及ぼす影響は主に以下の点があります。
有効電力の減少
力率は有効電力（kW）と視在電力（kVA）の比で定義されます：
力率が低い場合、同じ量の視在電力に対して、実際には少ない有効電力しか使用されないことを意味します。つまり、システム内のエネルギーの一部は、インダクティブまたはキャパシティブなコンポーネント間を行き来するためだけに使われ、有用な機械的または熱エネルギーに変換されません。
たとえば、回路の力率が0.8の場合、1000 kVAの視在電力のうち、有効電力は800 kWのみです。残りの200 kVAは無効電力（kVAR）を表し、これは実際には何の仕事をも行いません。
エネルギーの浪費
低い力率は、より多くのエネルギーが無効電力の交換に使われるため、エネルギーが浪費されます。この部分のエネルギーは直接有用な仕事に変換されませんが、回路内のコンポーネントを通じて熱を発生させ、エネルギー消費を増加させます。
設備利用率の低下
力率が低い場合、発電機、変圧器、ケーブルなどの電力設備は、同じ量の有効電力を伝送するためにより多くの電流を運ぶ必要があります。つまり、必要な有効電力レベルに到達するためにはより多くの視在電力を運ばなければならないため、装置の実際の利用率が低下します。
電力網への負担の増大
低い力率は、電力網が同じ有効電力を提供するためにより多くの電流を供給する必要があるため、電力網への負担が増大します。これにより、電力網の負荷が増加するだけでなく、電圧降下や線損も増加し、電力供給の品質と効率に影響を与えます。
料金の増加
電力使用者にとって、電力会社は通常、ユーザーの視在電力に基づいて電気料金を請求します。力率が低い場合、実際の有効電力の使用量が変わらなくても、視在電力の増加により電気料金が増加する可能性があります。さらに、いくつかの電力供給者は、力率が一定の基準未満の顧客に対して追加料金を課すこともあります。
力率の改善方法
上記の負の影響を減らすために力率を改善するためには、以下の措置を講じることができます。
補償コンデンサを使用する： 回路に補償コンデンサを追加することで、インダクティブな負荷の一部を相殺し、力率を改善することができます。
負荷の最適化： 非線形およびインダクティブな負荷の割合を最小限に抑え、またはキャパシティブな負荷と組み合わせる。
省エネルギー設備を使用する： 省エネルギー効果のある設備を選択して、無効なエネルギーの消費を減らす。
合理的な負荷配列： 電気設備の作動時間を合理的に計画して、不要なエネルギー消費を避ける。
力率を改善することで、システムの効率を向上させ、エネルギーの浪費を減らし、電力コストを削減することができます。
