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TECHNICAL GUIDE
Qc＝P×(tanθ₁−tanθ₂)
共振点はn≒4.08
順番は開閉器→SR→SC
入れっぱなしにしない
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受変電 / TECHNICAL GUIDE
力率改善設備
6％には理由がある
SCは遅れの無効電力を進みで打ち消す。
SRは飾りではなく、突入電流と高調波のための部品
6
％が標準
85
％が基準
4.08
が共振点
出典：HARITAの設計室「【高圧受変電設備の設計マニュアル⑪】力率改善設備 ― 進相コンデンサSCと直列リアクトルSR、6％の根拠」
SECTION
01
この章で答えること
リアクトルは省けないのか
突入電流と高調波、どちらも入れなければ確実に困る
このセクションで扱うこと
01
力率が悪いと何が起きるか
02
SCの容量の求め方
03
6％という数字の根拠
02
6％には理由がある
SCとSRの役割
SC｜進相コンデンサ
遅れの無効電力を進みで打ち消す
Qc ＝ P ×（tanθ₁ − tanθ₂）
SR｜直列リアクトル
投入時の突入電流を抑える
高調波を拡大させない
第n調波では XL が n 倍、Xc が 1/n 倍。6％なら共振点は n²×0.06＝1 より n≒4.08。
6％なら第5調波で誘導性
0.30 − 0.20 ＝ ＋0.10 で吸い込まない
3％では容量性のまま
共振点 n≒5.77 で、拡大の危険が残る
図面では電源側から 開閉器 → SR → SC の順。逆に描くと抑えられない回路になる。
第3調波が多い設備では13％を使う（共振点 n≒2.77）。ただし損失・発熱・寸法・コストが増えるので、必要がなければ6％が標準。
03
取り違えやすいところ
部品の役割と、容量の決め方
ありがちな理解
実際は
根拠・補足
リアクトルは省ける
必須
2つの役目がある
突入
電流と高調波
力率は100％を狙う
95
〜99％あたり
進み
側に振れるから
容量は大きいほどよい
電圧
が上昇する
軽負荷
時に進み力率へ
3％でも効きは同じ
容量性
のままで残る
共振
点にも近い
高圧契約は力率85％が基準で、1％ごとに基本料金が±1％動く
この3つ、すぐ答えられますか
SCの必要容量
Qc ＝ P ×（tanθ₁ − tanθ₂）。標準容量へ丸める
SRが要る2つの理由
投入時の突入電流を抑える／高調波を拡大させない
6％の根拠
共振点を第5調波より下（n≒4.08）に移し、第5調波で誘導性にする
図面での順番
電源側から 開閉器 → SR → SC。逆に描かない
力率0.8ならkWは同じでも皮相電力が1.25倍になり、電線と変圧器が太く大きくなる。損失は電流の2乗で約1.56倍。
04
外すと起きること
容量・群分け・制御
容量
丸めて決める
P＝200kW・0.8→0.95なら Qc≒84kvar
標準容量の100kvarを採用する
入れすぎると軽負荷時に電圧が上昇する
群分け
段階投入
負荷に応じて段階的に投入できるよう分ける
100kvarを50kvar×2群にする手もある
分けないと軽負荷時に開放できない
制御
APFR
APFR（器具番号55）＋VMCで投入・開放する
入れっぱなしにすると進み力率になる
系統側にも影響が出る
力率割引は基本料金に対して毎月かかり続ける。施主に効果を金額で説明できる、数少ない設備でもある。
05
まとめ｜力率改善設備
SC・SR・運用
1
SCは皮相電力を小さくする
モータや変圧器がつくる遅れ無効電力を、コンデンサの進み無効電力で相殺する。有効電力は変わらず、無効電力だけが減る
Qc＝P×Δtanθ
2
SRはおまけの部品ではない
投入時の突入電流を抑え、高調波を拡大させないための部品。コスト削減で省けるものではない
突入と高調波
3
6％は最小限の値
共振点を第5調波より下に移し、第5調波に対して回路全体を誘導性にする。3％では容量性のまま共振点にも近い
n ≒ 4.08
入れっぱなしにしないこと。軽負荷時は進み力率になるので、APFR＋VMCで自動制御し、図面は開閉器→SR→SCの順で描く。