無効電力コンデンサ補償-3(ローカル無効電力補償)

モーター回路のローカルコンデンサ補償

実際の電力系統では、ほとんどの電気機器（誘導電動機を含む）の等価回路は、抵抗 $R$ とインダクタンス $L$ の直列回路とみなすことができます。その力率は次のとおりです。

コンデンサ $C$ を $R,L$ 回路に並列接続すると、電流方程式は次のようになります。

図3は補償のフェーザ図を示しています。

図3 不足補償と過剰補償​

• 左側のフェーザ図（不足補償）では、電流ベクトルは電圧フェーザより遅れています。

• 右側のフェーザ図（過剰補償）では、電流ベクトルは電圧フェーザより進んでいます。

過剰補償は一般に望ましくありません。変圧器の二次電圧上昇を引き起こす可能性があるためです。さらに、容量性無効電力はエネルギー損失も引き起こし、コンデンサの温度上昇と損失を増加させ、その寿命に影響を与えます。

表1は、モーター負荷の力率改善に推奨されるコンデンサ容量を示しています。

表の使用説明:

1. 一般的な補償シナリオ:​ 標準的な力率0.7のモーター負荷を0.9に補償する必要がある場合、表から補償係数は 0.586 kvar/kW となります。有効電力100 kWの場合、必要な総補償コンデンサ容量は次のとおりです: 100 kW × 0.586 kvar/kW = 58.6 kvar。

2. 重要な制限:​ 三相交流誘導電動機の場合、補償電力 Qc​ は、モーターの無負荷無効電力の90%を超えてはなりません。これは、モーター停止時に過剰補償によって発生する可能性のある過電圧を防ぐためです。

3. 簡略化された計算式:​ モーター負荷の補償コンデンサは、次の簡略化された式を使用して概算することもできます。

   Qc​≤0.35Pn​

   ここで

   Pn​ はモーターの定格電力です。

   Qc は補償コンデンサの静電容量です。