kVA 계산기

kVA 계산기는 직류(DC), 단상 및 삼상 시스템에서 kVA(피상 전력), kW(유효 전력), 암페어(전류) 및 볼트(전압) 간의 변환을 계산합니다. 알고 있는 두 가지 값을 입력하면 피상 전력, 유효 전력, 무효 전력(kVAR), 전류 및 전압을 포함한 전체 분석 결과가 애니메이션 방식의 실제 비율 전력 삼각형과 발전기 및 UPS 용량 추천과 함께 즉시 출력됩니다.

kVA란 무엇인가요?

kVA는 킬로볼트암페어(kilovolt-amperes)의 약자로 피상 전력(어패런트 파워)을 나타냅니다. 피상 전력은 회로에 흐르는 총전력으로 전압과 전류의 곱입니다. 변압기, 발전기 및 UPS 장치는 실제 유용한 일을 하는 양에 상관없이 전체 전류를 감당해야 하므로 이들 장치의 정격 용량을 표시할 때 kVA 단위를 사용합니다.

kVA vs kW vs kVAR

• kVA (피상 전력) — 공급되는 총전력(볼트 × 암페어)입니다. 배선, 변압기 및 발전기가 반드시 감당해야 하는 전력량입니다.
• kW (유효 전력) — 모터를 돌리거나 열을 발생시키는 등 실제 유용한 일을 하는 부분입니다. kW = kVA × 역률입니다.
• kVAR (무효 전력) — 모터와 변압기 내부에서 자계를 형성하기 위해 왕복하며 실질적인 일을 하지 않는 전력입니다. kVAR = √(kVA² − kW²)입니다.

이 세 가지 요소는 전력 삼각형을 이룹니다. kW는 밑변(가로), kVAR은 높이(세로), kVA는 빗변이 됩니다. kW와 kVA 사이의 각도는 위상각 φ이며, 역률은 cos φ와 같습니다.

kVA 공식

kVA를 암페어로 변환하는 방법

위의 공식을 전류에 대해 정리하면 다음과 같습니다:

kVA 대 암페어 참고표 (삼상, 400 V 기준)

선간 전압 400V 기준 주요 삼상 kVA 정격에 따른 일반적인 전부하 전류:

역률(Power Factor)이란 무엇인가요?

역률은 유효 전력과 피상 전력의 비율(kW ÷ kVA)로 0에서 1 사이의 값입니다. 전류가 얼마나 효율적으로 유용한 일로 변환되는지를 나타냅니다. 히터나 백열등 같은 순수 저항성 부하는 역률이 1에 가까워 kVA와 kW가 거의 동일합니다. 모터, 변압기, 형광등 안정기와 같은 유도성 부하는 보통 0.7~0.9 정도로 작동하여, 공급받는 kW보다 더 많은 kVA를 소비합니다.

발전기나 UPS 용량을 kVA 단위로 산정하는 방법

발전기와 UPS 장치는 kVA(또는 VA) 단위를 사용하므로 단순히 kW만 고려하는 것이 아니라 부하의 피상 전력을 기준으로 용량을 산정해야 합니다. 일반적인 산정 방식은 다음과 같습니다:

• 운전 부하 합산: 동시에 작동할 모든 기기의 운전 부하(kVA)를 모두 더합니다.
• 여유율 추가: 서지 전력 및 향후 증설을 위해 보통 약 25%의 여유 마진을 추가합니다. 본 계산기도 이 기준에 따라 연속 발전기 정격을 추천합니다.
• 모터 시동 전류 고려: 모터는 시동 시 순간적으로 운전 전류의 3~6배를 소비하므로, 모터 비중이 높은 부하에는 추가적인 마진이 필요합니다.
• UPS 장치: VA 단위로 산정되므로 약 20%의 여유율을 두고 kVA 부하와 매칭한 뒤 필요한 백업 배터리 시간을 확인하세요.

이 지침은 1차 추정을 위한 기본 가이드입니다. 최종 정격은 명판 데이터와 자격을 갖춘 전기 전문가를 통해 반드시 재확인하시기 바랍니다.

이 계산기 사용 방법

1. 계산할 항목 선택: 전류(암페어), 전압(볼트), 전력(kVA/kW) 중 하나를 선택합니다.
2. 시스템 선택: 직류(DC), 단상 교류(AC) 또는 삼상 교류(AC)를 선택하고, 교류 시스템의 경우 역률을 입력합니다.
3. 알고 있는 두 가지 값 입력: kVA와 전압, 또는 전압과 전류처럼 이미 알고 있는 값 두 개를 입력합니다.
4. 결과 확인: kVA, kW, kVAR, 볼트, 암페어에 대한 상세 내역과 애니메이션 전력 삼각형, 역률 이용률 바, 발전기/UPS 추천 용량을 확인합니다.

자주 묻는 질문

kVA와 kW의 차이점은 무엇인가요?

kVA는 피상 전력으로, 회로에 공급되는 총전력입니다. kW는 유효 전력으로, 실제 유용한 일을 하는 부분입니다. 두 값은 역률로 연결됩니다: kW = kVA × 역률. 완벽한 저항성 부하에서는 역률이 1이므로 kVA와 kW가 같으며, 모터와 같은 리액턴스 부하에서는 역률이 1 미만이 되어 kVA가 kW보다 커집니다.

kVA를 암페어로 변환하려면 어떻게 하나요?

단상 시스템의 경우, 암페어 = kVA × 1000 ÷ 볼트입니다. 삼상 시스템의 경우, 암페어 = kVA × 1000 ÷ (1.732 × 볼트)이며, 여기서 볼트는 선간 전압입니다. 예를 들어, 240V 단상에서 10 kVA는 약 41.7 암페어를 소비합니다.

kVA를 kW로 변환하려면 어떻게 하나요?

kVA에 역률을 곱합니다: kW = kVA × 역률. 예를 들어, 역률 0.8에서 25 kVA는 20 kW입니다. 반대로 계산하려면 kW를 역률로 나눕니다: kVA = kW ÷ 역률.

역률이란 무엇인가요?

역률은 유효 전력(kW)과 피상 전력(kVA)의 비율로, 0과 1 사이의 숫자입니다. 전류가 유용한 일로 얼마나 효율적으로 변환되는지 측정합니다. 히터와 같은 저항성 부하는 역률이 1에 가깝고, 모터나 변압기 같은 유도성 부하는 보통 0.7에서 0.9 사이로 작동합니다.

발전기 용량을 kVA 단위로 어떻게 산정하나요?

운전 부하(kVA)를 모두 더하고 서지 및 향후 증설을 위해 통상 약 25%의 여유율을 추가합니다. 모터는 시동 시 운전 전류의 수 배를 소비할 수 있으므로 모터 비중이 높은 부하에는 더 큰 마진이 필요합니다. 이 계산기는 시작점으로 25% 여유율을 적용한 연속 발전기 정격을 추천합니다.

kVA가 kW보다 큰가요?

kVA는 항상 kW보다 크거나 같습니다. kW = kVA × 역률이고 역률은 최대 1이므로 kW는 절대로 kVA를 초과할 수 없습니다. 순수 저항성 회로나 DC 회로처럼 역률이 정확히 1일 때만 두 값이 같습니다.

추가 자료

• 교류 전력 (피상, 유효, 무효) - Wikipedia
• 역률 (Power Factor) - Wikipedia