3상 전력 계산기

3상 AC 시스템의 피상전력, 유효전력, 무효전력 계산

선간 전압 (V), 선전류 (A), 유효전력 (W), 역률 네 값 중 임의의 세 값을 입력하면 평형 3상 시스템의 나머지 전기량을 모두 계산합니다.

3상 전력 계산기
3상 AC 시스템의 피상전력, 유효전력, 무효전력 계산

4개 필드 중 임의의 3개를 입력하면 나머지 모든 값을 계산합니다.

3상 전력 계산기 소개

3상 교류 (AC) 전력은 전 세계 발전, 송전, 배전의 표준 방식입니다. 에너지를 하나의 맥동파로 전달하는 단상 전력과 달리, 3상 전력은 120도씩 떨어진 세 개의 겹치는 사인파로 에너지를 전달합니다. 이로 인해 매끄럽고 일정한 전력 흐름이 만들어지고, 모터가 더 효율적으로 기동 및 운전되며, 장거리 송전에서 도체를 더 경제적으로 사용할 수 있습니다. 3상 시스템을 특징짓는 세 가지 기본량은 피상전력 S (볼트암페어, VA), 유효전력 P (와트, W), 무효전력 Q (무효 볼트암페어, VAR)입니다. 피상전력은 부하에 에너지가 전달되는 총 속도이고, 유효전력은 가열, 조명 또는 모터 축 구동과 같은 유용한 일을 수행하는 부분이며, 무효전력은 전원과 유도성 또는 용량성 요소 사이에서 진동하지만 한 전체 주기 동안 순일을 하지 않는 에너지입니다. 평형 3상 시스템의 핵심 공식은 S = √3 × V_L × I_L, P = S × cos(φ), Q = S × sin(φ)입니다. 여기서 V_L은 선간 전압, I_L은 선전류, φ는 전압과 전류 사이의 위상각입니다. 역률 PF = cos(φ) = P/S는 공급 전류가 유용한 일로 얼마나 효율적으로 변환되는지를 정량화합니다. 이 계산기는 선간 전압, 선전류, 유효전력, 역률이라는 네 가지 주요 입력 중 임의의 세 가지를 받아 나머지 모든 값을 계산합니다. 결과에는 기본 단위와 킬로 단위의 피상전력, 유효전력, 무효전력, 역률, 도 단위의 위상각이 포함됩니다. 따라서 전기 케이블 및 개폐 장치 용량 선정, 모터 부하 확인, 역률 보정 요구 사항 계산, 전력 요금 데이터 검증에 적합합니다. 3상 시스템은 와이 (스타)와 델타라는 두 가지 결선 유형으로 구분됩니다. 와이 결선에서는 상전압이 V_L/√3이고 상전류는 선전류와 같습니다. 델타 결선에서는 상전압이 선간 전압과 같고 상전류는 I_L/√3입니다. 평형 부하에서는 선간 값을 사용하는 3상 전력 공식이 어느 토폴로지에도 적용되므로 이 계산기는 V_L과 I_L을 직접 사용합니다. 불평형 부하는 상별 분석이 필요하며 이 도구의 범위를 벗어납니다.

3상 전력 예제

이 예제들은 산업 및 전력 설비 분야에서 흔한 3상 계산을 보여 줍니다.

시스템 매개변수전력 값참고
V = 400 V, I = 50 A, PF = 0.85S = 34 641 VA, P = 29 445 W, Q = 18 248 VAR일반적인 산업 부하 역률 0.85를 가진 표준 유럽 400 V 3상 전원입니다.
V = 11 000 V, I = 100 A, PF = 0.90S = 1 905 255 VA (1.9 MVA), P = 1 714 730 W, Q = 827 567 VAR11 kV 중전압 피더입니다. 피상전력은 1.9 MVA를 초과하며, 유효전력은 1.71 MW입니다.
V = 480 V, P = 75 000 W, PF = 0.95I = 94.9 A, S = 78 948 VA, Q = 24 641 VAR미국 480 V 산업용 전원에서 작동하는 75 kW 모터입니다. 전류 소모와 무효전력은 전압과 유효전력으로 계산됩니다.
V = 230 V, I = 10 A, P = 3 450 WS = 3 984 VA, PF = 0.866, Q = 1 992 VAR측정된 유효전력과 피상전력에서 역률을 도출하는 저전압 3상 부하입니다.

3상 전력 계산기 사용 방법

  1. 선간 전압 (V_L)을 볼트 단위로 입력합니다. 이는 3상 시스템에서 임의의 두 선도체 사이에서 측정한 전압입니다.
  2. 선전류 (I_L)를 암페어 단위로, 유효전력 (P)을 와트 단위로, 그리고/또는 역률 (cos φ, 0과 1 사이)을 입력합니다.
  3. 네 입력 중 최소 세 개를 제공하면 계산기가 누락된 값을 구하고 피상전력 S = √3 × V × I, 무효전력 Q = √(S² − P²), 위상각 φ를 계산합니다.
  4. 계산을 클릭하여 모든 결과를 표시합니다. 사전 설정 버튼을 사용하면 일반적인 산업 시나리오를 불러올 수 있습니다.
  5. 초기화를 클릭하면 모든 입력을 지우고 새 계산을 시작합니다.

3상 전력 FAQ

3상 피상전력 공식은 무엇인가요?
평형 3상 시스템에서 피상전력 S = √3 × V_L × I_L이며, V_L은 선간 전압, I_L은 선전류입니다. 계수 √3이 위상 관계를 반영하므로 이 공식은 스타 (와이) 및 델타 결선 모두에 적용됩니다. 피상전력은 볼트암페어 (VA)로 측정되며, 역률과 관계없이 전원에서 끌어오는 총 전력을 나타냅니다.
피상전력, 유효전력, 무효전력의 차이는 무엇인가요?
피상전력 S (VA)는 전원이 공급하는 총 전력입니다. 유효전력 P (W)는 가열, 기계적 출력, 조명처럼 실제로 유용한 일을 하는 전력입니다. 무효전력 Q (VAR)는 인덕터와 커패시터가 매 주기 저장하고 방출하지만 순일은 하지 않는 전력입니다. 이들은 S² = P² + Q² 관계를 가집니다. 역률 PF = P/S는 피상전력이 유효한 일로 얼마나 효율적으로 변환되는지를 나타냅니다.
역률이란 무엇이며 왜 중요한가요?
역률 (cos φ)은 유효전력과 피상전력의 비율로, 범위는 0에서 1입니다. 역률이 1이면 공급 전류가 모두 유용한 일을 한다는 뜻입니다. 역률이 낮으면 같은 유효 출력에 대해 전원에서 더 많은 전류를 끌어와 케이블과 변압기 손실이 증가합니다. 산업 고객은 PF가 0.9 또는 0.95 아래로 떨어지면 역률 벌금을 내는 경우가 많으므로, 이를 개선하기 위해 역률 보정 커패시터를 추가합니다.
와이 결선과 델타 결선의 차이는 무엇인가요?
와이 (스타) 결선에서는 각 상이 선로와 중성점 사이에 연결됩니다. 상전압은 V_L / √3이고 상전류는 선전류와 같습니다. 델타 결선에서는 각 상이 두 선로 사이에 연결됩니다. 상전압은 V_L이고 상전류는 I_L / √3입니다. 평형 부하에서는 두 결선 모두 같은 3상 전력을 생성하므로, 이 계산기는 선간 값 (V_L, I_L)을 사용하며 어느 토폴로지에도 올바르게 적용됩니다.
전력과 전압에서 3상 전류를 어떻게 계산하나요?
S = √3 × V × I를 정리하면 I = S / (√3 × V) = P / (√3 × V × PF)가 됩니다. 예를 들어, PF = 0.85인 400 V 전원의 30 kW 부하는 I = 30 000 / (1.732 × 400 × 0.85) ≈ 51 A를 끌어옵니다. 이 계산기는 전압, 유효전력, 역률을 제공하면 해당 변환을 자동으로 수행합니다.