Расчет коэффициента мощности

Коэффициент мощности является важным фактором для оценки эффективности использования электроэнергия в сети энергосистемы. Если коэффициент мощности хороший или высокий (единица), то можно сказать, что электроэнергия используется в энергосистеме более эффективно. Поскольку коэффициент мощности низкий или уменьшается, эффективность использования электроэнергии в энергосистеме снижается. Слабый коэффициент мощности или снижение коэффициента мощности вызвано разными причинами. Итак, для улучшения коэффициента мощности существуют различные методы коррекции коэффициента мощности. Коррекция коэффициента мощности с использованием конденсаторов коррекции коэффициента мощности - лучший и эффективный метод из различных методов коррекции коэффициента мощности. Но в первую очередь мы должны знать, что такое коэффициент мощности, расчет коэффициента мощности и коррекция коэффициента мощности.

Что такое коэффициент мощности?

Коэффициент мощности можно описать различными терминами, например, его можно назвать отношением между активной мощностью и полной мощностью, его можно определить как косинус угла между напряжением и током. Косинус угла между напряжение и ток считается (не синус, ни тангенс, ни котангенс), потому что рассматривается векторная диаграмма напряжения или тока из треугольника мощности.

Расчет коэффициента мощности

Мы обсудили, что эффективность энергосистемы зависит от коэффициента мощности, и для повышения эффективности использования мощность в энергосистеме коэффициент мощности должен быть улучшен. Но перед этим мы должны знать коэффициент мощности энергосистемы, то есть мы должны знать расчет коэффициента мощности. Расчет коэффициента мощности можно получить, используя угол между напряжением питания и током нагрузки, как показано на рисунке.

Угол между напряжением питания и током нагрузки

Коэффициент мощности всегда находится в пределах от -1 до +1. Расчет коэффициента мощности может быть выполнен с использованием треугольника мощности, косинус угла между активной и полной мощностью рассматривается как коэффициент мощности и совпадает с углом между напряжение питания и ток нагрузки.

Угол между активной и полной мощностью

Таким образом, если угол между напряжением питания и током нагрузки или угол между активной и полной мощностью уменьшается, то косинус этого угла увеличивается, что делает коэффициент мощности почти равным единице. Это указывает на эффективность использования электроэнергии в энергосистеме. Фактически, единичный коэффициент мощности практически невозможен из-за емкостной и индуктивной нагрузок, которые вызывают опережение или отставание. Таким образом, для улучшения коэффициента мощности с целью использования электричество По сути, существуют различные методы коррекции коэффициента мощности.

Ранее в этой статье мы обсуждали, что расчет коэффициента мощности может быть выполнен с использованием угла между напряжением питания и током нагрузки или угла между активной мощностью и полной мощностью. Если рассматривать уравнение мощности, то расчет коэффициента мощности можно произвести следующим образом.

В следующих уравнениях S-полная мощность, Q-реактивная мощность и P-активная мощность. Треугольник власти, образованный этими силами, показан на рисунке.

Коэффициент мощности и треугольник мощности

Активная мощность, которая используется для питания нагрузок, называется активной мощностью (P) и выражается как

Активная мощность

Полная мощность (S) - это величина мгновенной колебательной составляющей мощности, измеренная в ВА или кВА, и ее можно выразить следующим образом:

Полная мощность

Реактивная мощность и накопленная энергия в энергосистеме пропорциональны друг другу и измеряются в VAR или KVAR. Теперь расчет коэффициента мощности можно выразить как

Фактор силы

Коэффициент мощности (PF) также называется коэффициентом мощности смещения (DPF).

Расчет однофазного коэффициента мощности и трехфазного коэффициента мощности можно представить, как показано ниже, которые вычитаются из уравнений расчета однофазной и трехфазной мощности.

Коэффициент мощности однофазного двигателя определяется как

Расчет однофазного коэффициента мощности

Где мощность-кВт, напряжение-вольт и ток-ампер.

Три коэффициента мощности, полученные из расчета трехфазной мощности

Расчет трехфазного коэффициента мощности (линейное напряжение)

Где мощность-кВт, линейное напряжение-вольт и ток-ампер.

Расчет трехфазного коэффициента мощности (линейное напряжение)

Где мощность-кВт, линейное напряжение-вольт и ток-ампер.

Коррекция коэффициента мощности

После расчета коэффициента мощности, если он хороший, считается, что электроэнергия эффективно используется в энергосистеме. Но если расчет коэффициента мощности дает плохой коэффициент мощности, то для повышения эффективности системы требуется коррекция коэффициента мощности. Есть разные причины, такие как индуктивные нагрузки (индукционные генераторы, асинхронные двигатели, газоразрядные лампы высокой интенсивности и т. д.), из-за которых изменяется коэффициент мощности.

Таким образом, коррекция коэффициента мощности улучшит уровни напряжения в энергосистеме, уменьшит потери, которые увеличат пропускную способность системы, устранит штраф за коэффициент мощности, снизит потребность в пиковой активной мощности, тем самым снизив плату за коммунальные услуги. Существуют различные методы коррекции коэффициента мощности (уменьшение угла между напряжением питания и током нагрузки, тем самым увеличивая значение коэффициента мощности до единицы), такие как коррекция коэффициента мощности с использованием конденсаторов коррекции коэффициента мощности, синхронная коррекция коэффициента мощности, фильтрация и активная коррекция коэффициента мощности в режиме повышения.

Повышение коэффициента мощности с помощью конденсаторов коррекции коэффициента мощности

Конденсаторы коррекции коэффициента мощности

Коэффициент мощности можно улучшить, используя конденсаторы для коррекции коэффициента мощности, используя свойство конденсаторов, то есть опережающий коэффициент мощности, который может уменьшить влияние на коэффициент мощности индуктивных нагрузок. Потому что индуктивное реактивное сопротивление индуктивной нагрузки может быть уменьшено с помощью емкостного реактивного сопротивления конденсаторов коррекции коэффициента мощности. Существуют различные типы конденсаторов коррекции коэффициента мощности, такие как конденсаторы коррекции коэффициента мощности ABB, конденсаторы коррекции коэффициента мощности с фиксированным коэффициентом мощности и конденсаторы автоматической коррекции коэффициента мощности, которые обычно используются для коррекции коэффициента мощности.

В этой статье мы обсудили расчет коэффициента мощности, но знаете ли вы, как рассчитать сопротивление, используя цветовой код резистора ? Знаете ли вы об онлайн-калькуляторе резисторов и калькуляторе закона Ома?