消費電力 6 kW、力率 0.6(遅れ)の単相負荷の力率を、進相コンデンサを並列に接続して 0.8(遅れ)に改善したい。必要なコンデンサの容量〔kvar〕として、適当なものはどれか。ただし、負荷の消費電力と電源電圧は変わらないものとする。
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解答正解 3
有効電力 P は不変なので、必要容量は Qc=P(tanθ1-tanθ2)。cosθ1=0.6 なら tanθ1=4/3、cosθ2=0.8 なら tanθ2=3/4 であるから Qc=6×(4/3-3/4)=3.5 kvar となる。力率 1.0 まで改善する必要はなく、無効電力の「差」を補えばよい。
選択肢ごとの判定
1皮相電力の差(10 kVA-7.5 kVA)を容量としてしまった誤り。力率改善に必要なのは皮相電力ではなく無効電力の差である。
2改善後に残る無効電力そのもの。コンデンサが打ち消すべきなのは改善前後の無効電力の差である。
3正しい。改善前の無効電力は 6×(0.8/0.6)=8 kvar、改善後は 6×(0.6/0.8)=4.5 kvar であり、差の 3.5 kvar が必要な容量である。
4改善前の無効電力全体。これだけ補償すると力率は 1.0 になり、目標の 0.8 を超えてしまう。