커패시터를 부하 측에 병렬로 설치하면 역률이 개선되어 선로전류를 감소시키므로 (I²R)에 의해 발생하는 선로손실을 경감시키게 된다. 일례로 역률을 0.8에서 1.0으로 개선하면 전류 저감율은 20%, 전력손실은 약 36%까지 감소한다.
구체적으로, 역률이 낮을 때 무효전력이 커져 선로전류가 증가하는데, 콘덴서를 병렬 설치해 무효전력을 보상하면 같은 유효전력을 공급하면서도 선로에 흐르는 전류가 줄어든다. 전류가 줄어들면 선로의 저항에서 발생하는 손실인 (I²R)이 크게 감소하게 되는 것이다.
또한 콘덴서 설치는 변압기 및 선로의 동손 감소, 전압강하 개선, 설비 여유용량 증가, 전기요금 절감 등의 부가적 효과를 함께 제공한다.
실무적으로는 콘덴서를 부하 근처에 설치할 때 가장 큰 효과가 크나, 유지 관리 및 보호장치 설치가 필요하게 되므로 경제적인 측면을 고려, 전문가의 판단을 받아보는 게 좋다.
관련하여 아래와 같이 살펴본다.
◈ 커패시터 설치로 손실 감소?
◇ 1000 kVA 부하에, 지상역률 60%로 전력을 공급하고 있다.
여기 부하말단에 용량 500 kvar 전력용 커패시터를 설치하면 손실은 몇 [%]가 감소하는지 알아본다.
이때 부하단 전압은 일정한 것으로 간주한다.
1) 손실은 역률의 제곱에 반비례한다.
2) 커패시터 투입에 따른 역률 변화
3) 선로손실 경감
커패시터 투입으로 선로손실은 55%가 된다. 즉, 45%로 줄어든다.
■ 또 다른 방법
1) 선로 손실
2) 커패시터 설치 전 손실
3) 커패시터 설치 후 손실
4) 선로손실 경감
커패시터 투입 전 선로손실 100%가 커패시터 투입에 따라 45%로 줄어들게 되므로 선로 손실은 55%가 된다.
