역률의 의미

1.역률이란?
피상전력에 대한 유효전력의 비율을 역률이라 한다.
이는 전기기기에 실제로 걸리는 전압과 전류가 얼마나 유효하게 일을 하는가 하는 비율을 의미한다.

2.전력이란

전압과 전류의 곱임(W = V x I)
 
1)유효전력
     교류에서 회로중 코일이나 콘덴서 성분에 의해 전압과 전류사이에  위상차가 발생하므로 실제 
     로 유효하게 일을 하는 전력(유효전력)은 전압 x 전류(=피상전력)가 아니고 전압과 동일방향 
     성분 만큼의 전류(=전류 x COS(theta))  만이 유효하게 일을하게 된다.
     따라서 유효전력 = 전압 x (전류x COS(theta)) 이며, COS(theta) 을 역률이라 한다.

2)무효전력
     전압과 90도 방향 성분 만큼의 전류(전류 x SIN(theta))와 전압의 곱으로서 기기에서 실제로
     아무 일도 하지않으면서(전력소비는 없음) 기기의 용량 일부만을 점유하고 있는데 SIN(theta)
     를 무효율이라 한다.

3.역률의 크기와 의미

1)역률이 큰 경우 : 역률이 크다는 것은 유효전력이 피상전력에 근접하는 것으로서
   (1)부하측(수용가측)에서 보면 : 같은 용량의 전기기기를 최대한 유효하게 이용하는 것을 의미하 
      며
   (2)전원측(공급자측)에서 보면 : 같은 부하에 대하여 적은 전류를 흘려  보내도 되므로 전압강하 
      가 적어지고 전원설비의 이용효과가 커지는 이점이 있다.

2)역률이 작은 경우 : 위와의 반대되는 불이익이 있다.

4.역률저하의 원인

1)유도전동기 부하의 영향 : 유도전동기는 특히 경부하일 때 역률이 낮다.
2)가정용 전기기기(단상유도전동기)와 방전등(기동장치에  코일을 사용하기  때문)의 보급에  의한 역률저하
3)주상 변압기의 여자전류의 영향

5.역률개선 효과

1)전력회사 측면
    - 전력계통 안정
    - 전력손실 감소
    - 설비용량의 효율적운용
    - 투자비 경감

2)수용가 측면
   (1)역률개선에 의한 설비용량의 여유증가
      ; 역률이 개선됨으로써 부하전류가 감소하게 되어 같은 설비로도  설비용량에 여유가 생기게 된다. 즉, 설비용량을 더 늘리지 않고도 부하의 증설이 가능해 진다.

   (2)역률개선에 의한 전압강하 경감
      ; 역률을 개선하면 선로전류가 줄어들게 되므로 선로에서의 전압강하는 경감된다.

   (3)역률개선에 의한 변압기 및 배전선의 전력손실 경감.
      ; 배전선 및 변압기에 전류가 흐르면 PL = 3*I2 *R 의 손실이 발생한다.
        역률개선에 의해 무효전력이 감소 하므로 이 전력손실이 경감된다.

   (4)역률개선에 의한 전기요금 경감