PF(역률)은 에너지 효율의 공식입니다. 이 값은 일반적으로 백분율로 표시되며 백분율 값이 낮을수록 전력 사용량의 효율이 떨어집니다.
역률(PF)은 킬로 와트(kW)로 측정된 유효 전력과 킬로 볼트 암페어(kVA)로 측정된 피상 전력에 대한 비율입니다. 수요 전력이라고 하는 피상 전력은 특정 기간 동안 기계 및 장비를 가동하는 데 사용되는 전력량을 측정하는 것입니다. 이 값은 곱으로 도출됩니다(kVA = V x A). 결과는 kVA 단위로 표시됩니다.
PF는 회로에 사용된 실제 전력과 회로에 전달된 피상 전력에 대한 비율로 표현됩니다. 96% 역률은 75% 역률보다 효율이 높다는 것을 나타냅니다. 많은 영역에서 95% 미만의 PF는 비효율적이라고 간주됩니다.
역률 이해하기
맥주는 유효 전력(kW)입니다. 즉 유용한 전력 또는 액체 맥주는 작업을 수행하는 에너지입니다. 이것이 원하는 부분입니다.
거품은 무효 전력(kVAR)입니다. 즉 거품은 낭비되는 전력 또는 손실되는 전력을 나타냅니다. 이는 열 또는 진동 발생과 같이 작업을 수행하지 않으면서 생산되는 에너지입니다.
맥주잔은 피상 전력(kVA)입니다. 맥주잔은 수요 전력 또는 유틸리티가 공급하는 전력입니다.
회로가 100% 효율적이면 수요 전력은 사용 가능한 전력과 같아집니다. 수요가 사용 가능한 전력보다 크면 유틸리티 시스템에 부담이 발생합니다. 많은 유틸리티 기업은 대량 수요 고객의 청구서에 수요 비용을 추가하여 공급과 수요 간의 차이를 상쇄합니다(공급이 수요보다 낮은 경우). 대부분의 유틸리티 기업은 15~30분 이내에 배치되는 평균 부하를 기준으로 수요를 계산합니다. 수요 요구 사항이 불규칙한 경우 유틸리티 기업은 부하 요구 사항이 일정하게 유지되는 경우보다 더 많은 예비 용량을 갖춰야 합니다.
피크 수요(피크 디멘드)는 수요가 가장 높은 때입니다. 유틸리티 기업의 당면 과제는 모든 고객의 피크 수요를 처리할 수 있는 전력을 공급하는 것입니다. 수요가 가장 높은 순간에 전력을 사용하면 예비 전력이 충분히 확보되지 않는 한 전체 공급이 중단될 수 있습니다. 따라서 유틸리티 기업은 피크 수요에 대한 비용을 청구합니다. 일부 대량 수요 고객에 대해 유틸리티 회사는 최대 피크를 취해 전체 청구 기간에 걸쳐 이를 적용할 수도 있습니다.
유틸리티 기업은 역률이 낮은 회사에 추가 요금을 적용합니다. 낮은 효율성에 대한 비용은 클 수 있습니다. 이는 휘발유를 많이 소모하는 차와 비교할 수 있습니다. 역률이 낮을수록 회로 효율이 떨어지며 전체 운용 비용이 높아집니다. 운용 비용이 높을수록 유틸리티 기업이 고객에게 초과 사용률에 대한 불이익을 줄 가능성이 높아집니다. 대부분의 AC 회로의 경우 전력선에 항상 일정 임피던스(저항 간섭)가 있기 때문에 1과 동일한 역률이 없습니다.
역률 계산 방법
역률을 계산하려면 유효 전력(kW)과 피상 전력(kVA)을 모두 측정하고 kW/kVA 비율을 계산하는 전력 품질 분석기 또는 전력 분석기가 필요합니다.
역률 공식은 다른 방식으로도 나타낼 수 있습니다.
PF = (실제 전력)/(피상 전력)
또는
PF = W/VA
이때 와트는 유효 전력을 측정하고 VA는 공급되는 전력을 측정합니다. 이 둘의 비는 기본적으로 공급되는 전력에 대한 유효 전력을 나타냅니다.
이 다이어그램에서 볼 수 있는 것처럼, 역률은 소비되는 실제 전력을 피상 전력 또는 부하의 수요와 비교합니다. 작업을 수행하는 데 사용할 수 있는 전력을 실제(유효) 전력이라고 합니다. 역률을 수정하여 역률 페널티를 방지할 수 있습니다.
낮은 역률은 전력을 비효율적으로 사용하고 있음을 의미합니다. 이는 다음과 같은 결과를 초래할 수 있기 때문에 회사에 중요합니다.
- 절연재 및 기타 회로 구성 요소에 대한 열 손상
- 사용 가능한 유효 전력의 감소
- 도체 및 장비 크기의 증가 요구
마지막으로, 역률이 낮을수록 부하를 공급하기 위해 더 높은 전류가 필요하기 때문에 배전 계통의 전체 비용이 증가합니다.