ForHosting KIT · 工学・建築

力率改善kVAR計算

100 kWの負荷の力率を0.80から0.95に上げるには約42.13 kvarのコンデンサが必要で、皮相電力は125 kVAから約105.26 kVAに下がります。有効電力はそのままで、変圧器の容量に余裕が生まれます。ブラウザで無料で使えます。

無料
ブラウザで動作
登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

有効電力 (kW): 100
初期力率: 0.8
目標力率: 0.95

結果

初期角度 (°): 36.8698976458
目標角度 (°): 18.1948723388
初期無効電力 (kvar): 75
目標無効電力 (kvar): 32.8684105179

力率改善は、遅れ無効需要に対する電力会社の課金を施設が支払っているとき、あるいは有効な仕事はまだ小さいのに変圧器とフィーダの許容電流が尽きかけているときに、工場側で取る定番の対策です。キロワットの有効電力、既存の遅れ力率、目標力率という三つの数があれば、並列コンデンサバンクの大きさは閉じた恒等式になります。すなわちコンデンサのキロバールは、有効電力に二つの変位角の正接の差を掛けた値です。この力率改善kVAR計算機はその恒等式を適用し、補正前後の無効電力と皮相電力を返し、ゼロから一の区間の外の力率はバンクを捏造せずに拒否します。

遅れ負荷におけるコンデンサキロバールの意味

遅れの産業負荷は、有用な仕事をする有効電力Pと、電動機や変圧器を磁化する無効電力Qを取ります。力率は電圧と電流の変位角の余弦ですので、既存の角は初期力率の逆余弦、望ましい角は目標力率の逆余弦です。無効電力はその角の正接にPを掛けた値であり、力率の二乗分の一から一を引いた平方根という短い恒等式でも表せます。

力率を上げるには、それら二つの無効電力の差に等しいキロバールの並列コンデンサバンクでQの一部を打ち消す必要があります。Qcは初期のphiの正接から目標のphiの正接を引いたものにPを掛けた値です。目標が単位力率のとき第二の正接は零になり、既存のQの全部をコンデンサが供給します。

皮相電力Sは力率でPを割った値ですので、Qを減らす同じ補正はキロワットが変わらなくてもkVAと線路電流も減らします。だから工場は生産を落とさずに変圧器容量を空けられます。この恒等式は線形の遅れ変位率と純粋な並列コンデンサを前提とし、高調波フィルタの選定、進み負荷の変換、短絡や共振の本格検討の代わりにはなりません。

P・Q・Sの切り分けを理解すれば、八十という百分率を小数0.80と取り違えたり、問題がバンク定格をキロバールで求めているだけなのにkvarを電圧で割ったりするよくある誤りを防げます。

入力する値と結果の読み方

0.85ではなく八十五と書いた力率は一を超えるため拒否されます。目標が初期力率より低い場合も拒否されます。この端点は力率を上げる並列コンデンサを寸法決めするもので、力率を下げる並列リアクトルではないからです。

例：百キロワットを0.80から0.95へ上げるとコンデンサは約42.13 kvar、初期Qは75 kvar、皮相電力は125 kVAから約105.26 kVAへ下がります。アンペアや段数が必要なら、ご自身の電圧・開閉検討と組み合わせてください。この端点はPと二つの力率を標準の改善指標に換えるだけです。

力率改善の計算が役立つ場面

工場の電気担当とエネルギーコンサルタントは、ロガーの一瞬 —キロワットと既存PF— に電力会社や社内の目標を足して、メーカーカタログを開く前の一次コンデンサ計画へ落とすために力率改善kVAR計算機を使います。電動機制御と開閉器の机は、提案バンクが変圧器の増設を避けられるだけのkVAを空けるかを見ます。補正後の皮相電力がコンデンサ定格の隣に返るからです。

大学の電力工学実験とオンライン宿題基盤は、QcがPに正接の差を掛けた教科書の恒等式、とくに初期Qを全部打ち消す単位目標の場合まで一致する決定的な神託を必要とします。そうすれば自動採点は0.70から1.00の正しい問題を誤りにしません。検証失敗は残高を消費しません。

活用例

産業用コンデンサバンクの一次見積り

計測したキロワットと既存の遅れPF、それに電力会社の目標を、メーカーカタログを開く前や開閉検討を組む前に並列コンデンサのkvarへ落としてください。

変圧器とフィーダの容量回復

補正後の初期と目標の皮相電力（kVA）を比べ、提案バンクが有効な仕事を削らずにどれだけ変圧器・フィーダの許容電流を空けるかを見てください。

電力工学の宿題と実験

単位目標を含む教科書の Qc = P(tan φ1 − tan φ2) を、(0, 1] の外のPFを拒否する決定的な神託で検算してください。

よくある質問

力率は0.85と書くべきですか、それとも85ですか？

小数の0.85を使ってください。八十五パーセントは0.85であり、85ではありません。

目標力率が既存より低い場合はどうなりますか？

本計算機は遅れ力率を上げる並列コンデンサを寸法決めします。PFを下げるには誘導性のvarが必要で、別の機器です。

力率改善に必要なコンデンサ容量はどう計算しますか？

有効電力に、現在の角度と目標の角度の正接の差を掛けます。それぞれの角度は力率の逆余弦です。100 kWを0.80から0.95にするなら約42.13 kvarです。

力率を改善すると変圧器に余裕ができるのはなぜですか？

皮相電力は有効電力を力率で割った値だからです。キロワットは変わらなくても、kVAと線電流は下がります。例では125 kVAから約105.26 kVAになります。

目標力率を1にするとどうなりますか？

その場合は、いまある無効電力をすべてコンデンサで補う必要があります。例の負荷では、力率0.80のときの75 kvarがそのまま必要な容量になります。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/eng/pf-correction

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/pf-correction \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"real_power_kw":100,"pf_initial":0.8,"pf_target":0.95}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/pf-correction", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "real_power_kw": 100,
    "pf_initial": 0.8,
    "pf_target": 0.95
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/pf-correction",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "real_power_kw": 100,
    "pf_initial": 0.8,
    "pf_target": 0.95
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/pf-correction", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"real_power_kw":100,"pf_initial":0.8,"pf_target":0.95}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"real_power_kw":100,"pf_initial":0.8,"pf_target":0.95}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/pf-correction", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "real_power_kw": 100,
  "pf_initial": 0.8,
  "pf_target": 0.95
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.pf_correction",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

入力契約、応答フィールド、検証規則

POSTでJSON本体に、必須の有限数を三つ送ってください。real_power_kw（別名 p, kw, power, p_kw, real_power, active_power_kw）は正の有効電力（キロワット）、pf_initial（別名 pf1, initial_pf, existing_pf, pf_old, power_factor_initial）は既存の遅れ力率でゼロより大きく一以下の小数、pf_target（別名 pf2, target_pf, desired_pf, pf_new, power_factor_target）は同じ範囲の目標力率で初期値以上です。各欄はJSONの数値でも数字の文字列でも構いません。欠落、空文字、非有限値、零、負、一兆を超える大きさは該当欄を名指しするinvalid_inputになり、その失敗は課金されません。成功時は十二桁に丸めた三入力に加え、angle_initial_degとangle_target_deg、reactive_initial_kvarとreactive_target_kvar、Qcとしてのcapacitor_kvar、apparent_initial_kvaとapparent_target_kva、Qc = P × (tan φ1 − tan φ2) かつ φ = arccos(PF) を再掲するformula文字列、method shunt_capacitor_qc_p_tan_phi、短い可読メッセージを返します。

力率改善APIが役に立つ場面

実装は純粋なparseの段階Aですので、成功した呼び出しは毎回公表の基本料金$0.002で、モデルトークンも外向き通信もありません。要求は小さく保ち、丸めたcapacitor_kvarと無効電力欄を試験に固定すれば、高調波フィルタや潮流計算の一式を立てなくても、設計メモ・LMS拡張・エッジワーカー向けに再現可能なバンク容量が得られます。

技術的な質問

有効電力と二つの力率からコンデンサkVARをどう求めますか。

real_power_kw に加え pf_initial と pf_target を (0, 1] の小数で送ってください。APIは各角がその力率のarccosである capacitor_kvar = P × (tan φ1 − tan φ2) と、初期および目標のQとSを返します。

結果に電圧・電流や高調波フィルタの選定は含まれますか。

含まれません。恒等式はPと二つの変位率だけです。アンペアが必要ならシステム電圧とcapacitor_kvarを使い、大きなバンクを投入する前に別途共振検討を行ってください。

力率改善kVAR計算機の料金はいくらですか。

ブラウザの用具は無料です。API要求は成功した呼び出しごとに前払いKIT残高から$0.002を使い、無効な入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →