노땅의 IT 세계

제목과 같이 kva는 피상전력 단위이며, kw는 유효전력 단위입니다.

즉, kva(피상전력)은 kw(유효전력)과 kvar(무효전력)의 Vector합으로 이루어져 있습니다.

유효전력과 무효전력의 위상차는 90도이며, 따라서 피상전력의 값은 (유효전력의 제곱+무효전력의 제곱)의 제곱근입니다.

그리고 피상전력에 대한 유효전력의 비율을 "역률"이라 하며, 유효전력=피상전력x역률입니다.

이 역률은 각각의 부하 특성에 따라 모두 다르며, 결론적으로 kva를 kw로 획일적으로 환산할 수는 없습니다.

참고로, 한전에서는 수용가의 역률을 0.9 이상으로 유지토록 규정하고 있으며, 만일 11kva 부하의 실제 역률이 0.9라면 유효전력은 11x0.9=9.9kw가 되겠죠.

(1) kW와 kWh

전력량은 전력의 사용량을 의미하고 이때 적산전력계로 누적 측정할 때 사용하는 단위가 kWh입니다.  kWh는 전력(kW)에다 시간을 곱한 것으로 에너지의 단위가 됩니다.

  (kWh) = (Power, kW)*(Time, h)

  (적산 전력량)=  ∫ P(t) dt.....순간 전력의 시간적분치

  (전력량)=(에너지)

이에 반하여 kW는 전력의 단위로 工率(Power)단위의 하나입니니다.  공률은 단위시간 동안에 해낼 수 있는 능력을 의미합니다.  영어로는 Power인데 힘을 나타내는 Force는 아닙니다.

    (Power, kW) = (1초 동안에 1000 Joule의 일을 할 수 있는 능력)

    = 1000 W = 1000 J/s

    1 Joule = 1 N-m = 1 (kg-m²/s²)

            = 일의 단위 = 에너지 단위

    1 W = 1 J/s,  1 kW=1000 W

따라서 2000 MWH는 전력량(에너지 단위)을 의미합니다

2000 MWh = 2000 MW의 전력기기가 1시간동안 사용한 전력량

        = 200 MW의 전력기기기 10시간동안 사용한 전력량

        = 20 MW의 전력기기가 100시간동안 사용한 전력량

        = 2 MW의 전력기기가 1000시간동안 사용한 전력량

(2) 변압기 용량은 단위시간에 얼마만큼의 전력을 공급할 수 있는 능력을 가지고 있느냐에 따라 결정되는 것이므로 "전력"에 의해 결정됩니다.  몇 시간이고 누적한 "전력량"으로 결정되는 것은 아닙니다. 

따라서 2,000 MWH의 전력량만으로는 변압기 용량을 알 수 없습니다.  1시간 누적 전력량이라면 2000 MW (MVA)이상의 변압기가 필요하고 10시간 전력량이라면 200 MW 이상의 변압기가 필요하며 연간 8000 시간 누적 전력량이라고 하면 250 kW 정도의 변압기면 됩니다. (물론 이들 수치는 Allowance를 포함하지 않은 값입니다.)

(전력) = (전력량)/(가동시간) [=] kWh/h [=] kW

변압기 용량은 주로 VA(Volt-Ampeare=W, 또는 KVA) 단위로 나타냅니다. 변압기 여유 Capacity 등 자세한 사항은 전기 엔지니어에게 문의해 봐야 하겠습니다.