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進相コンデンサ 設置容量の選定

JIS規格、JEAC規格(内線規程、高圧受電設備規程)

JIS規格において、高圧進相コンデンサ関連設備(コンデンサ・直列リアクトル・放電コイル)の規格が1998年に一本化され、直列リアクトルを取り付けて使用することが原則となっています。
また、「内線規程(JEAC8001-2016)」「高圧受電設備規程(JEAC8011-2014)」においては、コンデンサ回路には直列リアクトルを施設することが勧告から義務的事項に引き上げられました。

高圧受電設備規程

出典:高圧受電設備規程(JEAC8011-2014)

1150-9 進相コンデンサ及び直列リアクトル

1.進相コンデンサは、負荷設備の種類、稼働率を勘案した補正負荷容量に対して選定するとともに、イン
  バータ機器を用いた場合には、補正負荷容量から除くなど、過度の進み力率とならないような定格設備
  容量とし、かつ、次の各号によること。
〔注1〕補正負荷容量とは、電灯、動力設備等の負荷に、適切な需要率を見込んだ補正係数を乗じた上で
   合計した負荷容量である。詳細については「建築設備設計基準 平成21年度版((一財)全国建設研修
   センター発行)」を参照のこと。
〔注2〕インバータ回路の負荷は、力率をほぼ1とみなすことができるため、力率改善を考慮する補正負荷
   容量から除くものとする。
〔注3〕無効電力の想定においてSC容量を選定する際、改善前力率が不明な場合の考え方や、力率の解説
   について、資料1-1-7「負荷に合わせたSC容量の選定・力率の解説」を参照のこと。

 

■資料1-1-7 負荷に合わせたSC容量の選定
①従来から広く用いられてきた「三相変圧器容量の3分の1程度」という選定基準は、その前提条件が現状とは
 合っておらず、結果として過剰なSC容量が選定されるため、そのような基準でSC容量は選定しない。
②SC容量は、負荷の無効電力を想定したうえで選定する。
③無効電力を想定してSC容量を選定する際、改善前力率が不明な場合は、1表の負荷力率の平均値を用いる。

 

1表 負荷力率の平均値                      単位:%(すべて遅れ力率)

業種 区分 平均 (参考値)
平均-2σ 平均+2σ
業務用 三相負荷 93 91 95
単相負荷 97 95 98
負荷全体 95 93 97
産業用 三相負荷 86 83 90
単相負荷 95 93 98
負荷全体 88 86 91

[備考]重負荷期・稼働日・昼間の値

 

なお、力率改善に必要なSC容量の具体的な計算式は次のとおり。

 

進相コンデンサの容量算出

  進相コンデンサの容量は、次の式から算出できます。
       コンデンサ容量(kvar)= 負荷容量(kW)× kθ [下表]

 用 例
  ①負荷が500kWの場合
   改善前の力率cosθ1=0.75を、0.95(cosθ2)に改善する時のkθは、下表から「55」となります。
   上記の式で算出すると、必要なコンデンサ容量は、500kW×0.55=275kvar となります。
  ②負荷がkVAで表されている場合
   「kW=kVA×cosθ1」からkWを求めた後、①と同様に計算します。

 

<設置容量係数(kθ)>                       ※kW負荷に対する百分率(%)

  改善後の力率 cosθ2
1.0 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93 0.92 0.91 0.9 0.875 0.85 0.825 0.8
改善前
の力率
 
cosθ1
0.4 230 216 210 205 201 197 194 190 187 184 182 175 168 161 155
0.45 198 183 177 173 168 165 161 158 155 152 149 142 136 129 123
0.5 173 159 153 148 144 140 137 134 130 128 125 118 111 104 98
0.55 152 138 132 127 123 119 116 112 109 106 104 97 90 83 77
0.6 133 119 113 108 104 101 97 94 91 88 85 78 71 65 58
0.65 117 103 97 92 88 84 81 77 74 71 69 62 55 48 42
0.7 102 88 81 77 73 69 66 62 59 56 54 46 40 33 27
0.75 88 74 67 63 58 55 52 49 45 43 40 33 26 19 13
0.8 75 61 54 50 46 42 39 35 32 29 27 19 13 6
0.85 62 48 42 37 33 29 26 22 19 16 14 7
0.9 48 34 28 23 19 16 12 9 6 2.8
0.92 43 28 22 18 13 10 6 3.1
0.94 36 22 16 11 7 3.6
0.95 33 18 12 8 3.5
0.96 29 15 9 4
0.97 25 11 5
0.98 20 6
0.99 14
  改善後の力率 cosθ2
0.775 0.75 0.725 0.7 0.675 0.65 0.625 0.6 0.575 0.55 0.525 0.5 0.475 0.45 0.425
改善前
の力率
 
cosθ1
0.4 149 142 135 128 121 113 105 96 88 78 68 57 45 32 17
0.45 116 110 103 96 89 81 73 64 56 46 36 24 12
0.5 92 85 78 71 64 56 48 40 31 21 11
0.55 71 64 57 50 43 35 27 19 10
0.6 52 46 39 32 24 16 8.5
0.65 36 29 22 15 8
0.7 20 14 7
0.75 6.5