三相交流の力率の意味(或いは意義）について教えて下さい。

質問

一般家庭用と異なり、多くの電力を必要とする工場などでは三相交流が標準として用いられます。例えば高圧６０００Ｖで受電し、変圧器で２００Ｖに変圧して駆動用電動機に電力供給するものとします。この時、高圧変圧器には力率改善用のコンデンサーが接続されます。また、電動機個々に対しそれぞれ力率改善コンデンサー（インバータ接続の場合にはリアクトル）の接続を推奨（省エネの為？）されているようですが、高圧用及び低圧用それぞれの力率改善の意味（或いは意義）について教えて下さい（それぞれ単独で用いた場合と高圧、低圧併用した場合の違いについても）。力率とは、交流における電圧と電流の位相差から生ずる電力ロスのようなものと理解しております。

回答No.2

noname#21649

>低圧側にコンデンサー接続して電流値を下げた場合、電力料金が節約できる
>積算電力計は力率分を考慮した実効電力を測定しているので、電力料金は変わらない

これは．計る場所と積算電力計の誤差に関係しています。
コンデンサーだけ取り付けて積算電力計を動かしてみると．ある程度動きます。これが．積算電力計の測定誤差（コンデンサーの損失を含む）です。
農事電力で．コンデンサーがついていて（簡単には手が届かない場所のスイッチを切らない限り電源に直結）．モーターのスイッチを切っている状態でしばらくたつと積算電力計が少し動き．１ｋｗ使ったからとして．基本料金を取られた（電気を使わないときには基本料金がかからないのが農事電力）なんて．騒ぎがよくありました。

次に．ふかがわで改善した場合に．電流が少なく流れますから．電路の損失（距離が同じだから．直流抵抗分は同じ．電流が減った分．抵抗分による損失が減る）が低下します。これが．電力料金の節約の原因です。電路が極端に短い場合には．消費電力に影響が出ません。

お礼

ご返答ありがとうございます。無負荷でもコンデンサーの損失があるとは気がつきませんでした。あと、ここはカテゴリーが違っていたようで申し訳ありませんでした。

回答No.1

noname#21649

蛍光燈の場合に大体力率０．５の（位相の）後れ
SSR機器の場合に．大体力率０．１から０．８程度（かなり差がありますけど）の進み
です。プレスなんて関係すると負荷の変化でかなり大きくリキリツが変化します。

すると．電線（コードを含めて）ていかく電力の２倍．１０倍から０．３倍程度の電流が流れるわけで．
発生する問題は．電線での電力ロス（電線の抵抗に比例．電流の２乗に比例．計算間違いしているかも）と電線価格の上昇です。
力率を改善すれば．その分売らないで消えて行く電気を少なくできるのです。

送電（変電所間の電気配線部分）では．地面と間に生じる容量と（地面からの距離を３本の電線がそれぞれ同じになるように途中で入れ替えている）．長い電線から生じる誘導が力率に関係します。
配電（最後に使った変電きから顧客までの電線部分）では．顧客の使用している電気機器の力率改善を中心に考えます。というのは．設計上．ちゅうじょう変圧きでは１０５Ｖ以上の電圧にできませんし．経済分岐点で９５Ｖ以下にできませんので．距離の関係が大体決まってしまいますから。
送電の負荷としての変圧器のリキリツは顧客が使用する機器に比べてリキリツの変動が少ないですから。

以上が送電と配電との違いでしょうか。

お礼

回答ありがとうございます。低圧側にコンデンサー接続して電流値を下げた場合、電力料金が節約できると言う人と、積算電力計は力率分を考慮した実効電力を測定しているので、電力料金は変わらないと言う人がいるのですがどちらが正しいのでしょう。