역률 개선용 커패시터 뱅크 용량 계산: kVAR·µF 3가지 방법과 예제

역률 개선(PF Correction)용 커패시터 뱅크 사이징 완벽 가이드

기존 지상 역률(lagging PF)을 목표 역률로 올리기 위해 필요한 커패시터 용량을 kVAR와 µF 단위로 구하는 3가지 방법(표·직접 계산·온라인 계산기)과 실전 예제를 다룹니다.

1. kVAR 계산 (표 이용법 - 가장 빠름)

예제 1: 3상 5kW 유도전동기, PF 0.75 → 0.90 개선

• 표에서 0.75→0.90 곱셈 계수 = 0.398
• 필요 kVAR = 5kW × 0.398 = 1.99 kVAR
• 상당 = 1.99/3 = 0.663 kVAR/상

예제 2: 650kW 발전기, PF 0.65 → 1.0(단위 역률)

• 계수 1.169 → 필요 kVAR = 650 × 1.169 = 759.85 kVAR
• 추가 공급 가능 전력: 1000kVA × 1.0 - 650kW = 350kW

2. µF 계산 (kVAR → µF 변환)

예제 3: 단상 500V 60Hz, 50A, PF 0.86 → 0.94

• 입력 전력 = 500×50×0.86 = 21.5kW
• kVAR 계산(계수 0.230) = 4.95 kVAR
• µF 변환: C = kVAR×10⁹ / (2πfV²) = 52.6 µF

예제 4: 1kW 부하, 208V 60Hz, PF 0.71 → 0.97

• 필요 kVAR = 0.741 kVAR (741 VAR)
• C = 1/(2πfX_C) = 45.4 µF

3. 변환 공식 치트키

역률 개선 기본 공식 모음

• 유효전력: P(kW) = kVA×cosθ = √3·V·I·cosθ (3상)
• 무효전력: Q(kVAR) = √(kVA² - kW²) = C·2πf·V²
• 피상전력: S(kVA) = √(kW² + kVAR²) = kW/cosθ
• 역률: cosθ = P/S = kW/kVA

커패시터 사이징 표(곱셈 계수표) 활용법

기존 PF(행) × 목표 PF(열) 교차값 = 곱셈 계수. 이 값 × 현재 kW = 필요 kVAR. 본문 하단 표 4장 참조.

온라인 계산기 추천

• µF → kVAR 변환기
• kVAR → Farad 변환기
• 커패시터 뱅크 kVAR/µF 계산기
• 역률 개선 계산기

핵심: 표 계수법으로 빠르게 kVAR 산출 → µF 변환 공식으로 실장 용량 확정 → 상용 커패시터 표준값으로 반올림 선정.