단상 전력 분석
주거용 및 경상업용 전력 부하를 분석합니다. 단순 와트 수를 넘어선 전체 에너지 프로파일을 계산합니다.
시스템 입력
단상 AC
매개변수를 입력하면 결과가 실시간으로 업데이트됩니다.
전력 삼각형 공식
단상 AC 전력은 유효, 무효, 피상의 세 가지 요소로 구성되며 이들이 전력 삼각형을 형성합니다.
유효 전력 (kW)
P = V × I × PF 실제로 일을 하는 전력 — 킬로와트 단위로 측정됩니다. 전기 요금이 청구되는 부분입니다.
무효 전력 (kVAR)
Q = V × I × sin(θ) 유도성 및 용량성 부하에 의해 저장되고 방출되는 전력입니다. 유용한 일을 하지 않고 전류를 발생시켜 케이블 손실을 증가시킵니다.
피상 전력 (kVA)
S = V × I = √(P² + Q²) 전원이 공급해야 하는 총 전력 — 유효 전력과 무효 전력의 벡터 합입니다. 발전기와 변압기 규격 산정에 사용됩니다.
Understanding Single-Phase AC Power
Single-phase AC power is the standard supply for residential buildings and light commercial facilities. Unlike DC, AC voltage reverses direction periodically (50 or 60 times per second), which enables efficient voltage transformation but introduces the concept of power factor — the relationship between the voltage and current waveforms.
The Power Triangle
Real power (kW), reactive power (kVAR), and apparent power (kVA) form a right triangle. The angle θ between the apparent and real power vectors is the phase angle — and the cosine of this angle is the power factor. A PF of 1.0 means the triangle collapses to a straight line: all apparent power is real power.
What Causes Low Power Factor?
- Induction Motors: The most common cause. Motors use reactive power to build rotating magnetic fields. Lightly loaded motors have worse PF than fully loaded ones.
- Transformers at Light Load: The magnetizing current drawn by transformer cores is largely reactive.
- Fluorescent Lighting (older ballasts): Magnetic ballasts introduce significant reactive current. Electronic ballasts largely solve this.
- Variable Speed Drives: Can improve motor PF but introduce harmonic distortion which has its own effects on the supply.
Power Factor Correction
Low power factor can be corrected by adding capacitor banks in parallel with inductive loads. Capacitors supply reactive power locally, reducing the reactive current that must flow from the utility. This reduces cable losses, improves voltage regulation, and avoids utility penalties for industrial customers with PF below 0.9.