位相がずれないのが最も効率いいの？

質問

今日会社の新人研修で、交流の基礎あたりを習ってきました。
皮相電力・有効電力・力率などの言葉を習い、「位相の遅れやひずみが原因で力率は下がります」と教わりました。
そこで質問なのですが、
まず第一に、「力率が下がる」＝「エネルギー効率が悪い」という印象を勝手にもったのですが、まずその考えは正しいのかということ。
第二に、上記の質問がもし合っていたら、「位相のズレがない」＝「もっとも効率よく働く」ということなのでしょうか？
以上お教え願えないでしょうか´ω`)ノ

回答No.2

ymmasayan

２点補足します。

１．　>　有効電力 + 無効電力 = 皮相電力
　　皮相電力＝√(有効電力^2＋無効電力^2)が正しいです。

２．有効電力(一般にはこれを電力と呼びます)の計算は
　　瞬間瞬間の電流と電圧をかけてこれを１周期で平均します。
　　図を書くとすぐわかりますが電圧と電流が位相差を持つと積がマイナスになるところが出ます。
　　つまり位相がずれると同じ電流を流しても消費される電力が少なくなります。
　　すでに述べられているように発電機や変圧器の無駄働きや送電ロスが電力会社にとって大問題です。

回答No.1

likipon

1.
すでに習っていることと思われますが

有効電力 + 無効電力 = 皮相電力

です. 皮相電力のうち, 有効電力が何割あるかが力率です.

このうち,
送電線の上を行き来するのが皮相電力.
そのうち, 機器で消費される電力が有効電力.
流れるだけで消費はされないのが無効電力です.
無効電力は需要家に供給された後. 使われないで
そのまま帰ってきます.

接続された機器だけを見た場合には, 消費される電力は
皮相電力とあまり関係なく有効電力分だけなので,
エネルギー効率には関係ありません.

一方, 送電設備まで含めてみると, 力率の悪い装置に
電力を供給するときは使いもしない電気をわざわざ
送電設備にながしていることになります.

この結果, 送電設備が機器の消費電力にくらべて無駄に
大きくなってしまい, 経済的ではありません.
また,使いもしない無効電力であっても送電のロスは
ありますから, これを勘定に入れるとエネルギー効率
が悪くなることになります.

2.
送電でのロスが最小になることになります.

力率の悪い需要家では電力をたくさん送れる設備を
要するわりに電気代が少ないことになるので, 電力
会社からすると悩ましい存在です.

なので, 電力会社では需要家の力率にあわせて料金
の調節を行うことになっています.