커패시터 kVAR ↔ µF 상호 변환: 역률 개선 계산 실무 공식

커패시터 무효전력(kVAR)과 정전용량(µF) 간 변환 마스터하기

역률 개선 설계 시 필수인 kVAR ↔ µF 변환을 3가지 방법(표·직접 계산·계산기)으로 풀어냅니다. 실전 예제로 계산 과정을 단계별 검증하세요.

예제: 단상 400V 50Hz, 50A, PF 0.6 → 0.9

입력 전력 = 400×50×0.6 = 12kW

1단계: 필요 kVAR 구하기

• 표 계수(0.60→0.90) = 0.849 → 12×0.849 = 10.188 kVAR
• 직접 계산: θ₁=53.13°(tan=1.333), θ₂=25.84°(tan=0.484) → 12×(1.333-0.484) = 10.188 kVAR

2단계: kVAR → µF 변환

공식: C(µF) = kVAR × 10⁹ / (2πfV²)

대입: 10.188×10⁹ / (2π×50×400²) = 202.7 µF

3단계: 직접 계산으로 검증 (전류법)

1. I_C = V·2πf·C = 400×2π×50×C = 125,664·C
2. kVAR = V·I_C/1000 = 400×125,664·C/1000 = 50,265·C
3. 10.188 = 50,265·C → C = 2.027×10⁻⁴ F = 202.7 µF (일치)

통합 변환 공식표

변수 정의

• C: 정전용량 (µF)
• Q: 무효전력 (VAR/kVAR/MVAR)
• f: 주파수 (Hz)
• V: 전압 (V)

실무 팁

• 계산 후 표준 커패시터 값(예: 200µF, 220µF)으로 반올림 선정
• 3상 회로면 상전압(선간전압/√3) 기준으로 계산
• 온라인 계산기(본문 링크)로 교차 검증 권장

한 줄 요약: kVAR = C·2πfV²×10⁻⁹, µF = kVAR×10⁹/(2πfV²) — 이 두 공식만 기억하면 양방향 변환 자유자재.