APFC（自動力率調整器）とは？仕組み・役割・高圧受電設備での使われ方をわかりやすく解説

高圧受電設備では、力率の良し悪しが電力料金（基本料金）や設備の健全性に大きく影響します。　　　力率の改善の為に、コンデンサーの容量を過剰に選定する傾向がありますが、フェランチ効果など問題も発生します。

そのため力率を自動で監視し、進相コンデンサを適切に制御する装置が APFC（Automatic Power Factor Controller：自動力率調整器）です。

本記事では、APFCの仕組み・役割・構成・設定の考え方を、 VCSとの関係も含めて実務目線で解説します。

APFC（自動力率調整器）とは

APFCとは、負荷の変動に応じて力率を自動的に調整する装置です。

電圧VT・電流CTを常時監視し、力率が低下すると進相コンデンサを投入、進みすぎると遮断することで、力率を適正範囲に保ちます。

工場やビルでは、モータや変圧器などの遅れ力率負荷が多く、負荷変動によって力率が大きく変化します。

進相コンデンサを固定投入しただけでは、

という問題が発生します。

特に軽負荷時はフェランチ効果により電圧が上昇しやすく、そこへコンデンサを入れすぎると過電圧となり危険です。

これを防ぐために、自動制御を行うAPFCが必要になります。

APFCは次の信号を使って力率を演算しています。

これらから、

を算出し、設定値と比較して制御判断を行います。

高圧設備での代表的な構成は次の通りです。

CT・VT
↓
APFC（演算・判断）
↓
VCS（投入・遮断）
↓
直列リアクトル
↓
進相コンデンサ（段）

APFCは判断する装置であり、実際にコンデンサを入り切りするのはVCSです。

力率を100％にしようとするのはNGです。進み力率を防ぐため、余裕を持たせた設定が重要です。

どちらか一方だけでは成立せず、 セットで初めて安全な力率改善が実現します。

進相設備は「入れれば良い」ではなく、 自動で適切に制御することが重要です。