낮은 전력 인수가 유효 전력(킬로와트)에 어떤 영향을 미치는가

전력 인자는 교류 회로에서 실제로 소비되는 유효 전력과 겉보기 전력 사이의 관계를 측정하는 지표입니다. 낮은 전력 인자가 유효 전력에 미치는 영향은 주로 다음과 같습니다:

유효 전력 감소

전력 인자는 유효 전력(kW)과 겉보기 전력(kVA)의 비율로 정의됩니다:

전력 인자가 낮다면, 같은 양의 겉보기 전력에도 불구하고 실제로 작업을 수행하는 유효 전력이 적다는 것을 의미합니다. 즉, 시스템의 일부 에너지는 유도 또는 용량성 구성 요소 사이에서 왕복 흐르는데 사용되며, 유용한 기계적 또는 열 에너지로 변환되지 않습니다.

예를 들어, 회로의 전력 인자가 0.8이라면, 1000 kVA의 겉보기 전력 중 800 kW만이 유효 전력입니다. 나머지 200 kVA는 실제로 작업을 수행하지 않는 반응 전력(kVAR)을 나타냅니다.

에너지 낭비

낮은 전력 인자는 더 많은 에너지가 실제 작업보다 반응 전력 교환에 사용되기 때문에 에너지가 낭비됩니다. 이 부분의 에너지는 직접적으로 유용한 작업으로 변환되지 않지만, 회로의 구성 요소를 통해 열을 발생시키므로 에너지 소비가 증가합니다.

장비 활용도 저하

전력 인자가 낮을 때, 발전기, 변압기, 케이블 등의 전력 장비는 동일한 양의 유효 전력을 전송하기 위해 더 많은 전류를 운반해야 합니다. 이는 장비가 원하는 유효 전력 수준에 도달하기 위해 더 많은 겉보기 전력을 운반해야 하므로 실제 활용도가 감소한다는 것을 의미합니다.

전력망 부담 증가

낮은 전력 인자는 전력망이 동일한 양의 유효 전력을 제공하기 위해 더 많은 전류를 공급해야 하므로 전력망의 부담이 증가할 수 있습니다. 이는 전력망의 부하를 증가시키고, 전압 강하와 선 손실을 증가시켜, 전력 공급의 품질과 효율성을 저하시킵니다.

요금 증가

전기 사용자에게 있어서, 전력 회사는 일반적으로 사용자의 겉보기 전력에 따라 전기 요금을 청구합니다. 전력 인자가 낮다면, 실제 사용하는 유효 전력이 변하지 않더라도, 겉보기 전력의 증가로 인해 사용자의 전기 요금이 증가할 수 있습니다. 또한, 일부 전력 공급업체는 전력 인자가 특정 기준 아래인 고객에게 추가 요금을 부과할 수도 있습니다.

전력 인자 개선 방법

위의 부정적인 영향을 줄이고 전력 인자를 개선하기 위해서는 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다:

• 보상용 커패시터 사용: 회로에 보상용 커패시터를 추가하여 유도 부하의 일부를 상쇄하고 전력 인자를 개선할 수 있습니다.

• 부하 최적화: 비선형 및 유도 부하의 비율을 최소화하거나, 이를 용량성 부하와 결합합니다.

• 에너지 절약 장비 사용: 효율적인 장비를 선택하여 무효 에너지 소비를 줄입니다.

• 합리적인 부하 배치: 전기 장비의 작업 시간을 합리적으로 계획하여 불필요한 에너지 소비를 방지합니다.

전력 인자를 개선함으로써 시스템의 효율성을 높이고 에너지 낭비를 줄이며 전기 비용을 감소시킬 수 있습니다.