Współczynnik mocy jest istotnym czynnikiem służącym do oceny skuteczności użytkowania energia elektryczna w sieci systemu elektroenergetycznego. Jeśli współczynnik mocy jest dobry lub wysoki (jedność), to możemy powiedzieć, że w systemie elektroenergetycznym efektywniej wykorzystuje się energię elektryczną. Ze względu na niski lub spadek współczynnika mocy zmniejsza się efektywność wykorzystania energii elektrycznej w systemie elektroenergetycznym. Zły współczynnik mocy lub redukcja współczynnika mocy są spowodowane różnymi przyczynami. Tak więc w celu poprawy współczynnika mocy istnieją różne techniki korekcji współczynnika mocy. Korekcja współczynnika mocy za pomocą kondensatorów do korekcji współczynnika mocy jest najlepszą i skuteczną metodą spośród różnych metod korekcji współczynnika mocy. Ale przede wszystkim musimy wiedzieć, czym jest współczynnik mocy, obliczanie współczynnika mocy i korekcja współczynnika mocy.
Co to jest współczynnik mocy?
Współczynnik mocy można opisać różnymi terminami, np. Można go nazwać stosunkiem mocy czynnej do mocy pozornej, można go zdefiniować jako cosinus kąta między napięciem a prądem. Cosinus kąta pomiędzy napięcie i prąd jest brany pod uwagę (nie sinus, styczna lub cotangens), ponieważ rozważany jest wykres wskazowy napięcia lub prądu z trójkąta mocy.
Obliczanie współczynnika mocy
Dyskutowaliśmy, że sprawność systemu elektroenergetycznego zależy od współczynnika mocy i poprawy efektywnego wykorzystania moc w systemie elektroenergetycznym należy poprawić współczynnik mocy. Ale wcześniej musimy znać współczynnik mocy systemu elektroenergetycznego, czyli musimy znać obliczenia współczynnika mocy. Obliczenie współczynnika mocy można wyprowadzić, używając kąta między napięciem zasilania a prądem obciążenia, jak pokazano na rysunku.
Kąt między napięciem zasilania a prądem obciążenia
Współczynnik mocy zawsze mieści się w zamkniętym przedziale od -1 do +1. Obliczenie współczynnika mocy można przeprowadzić za pomocą trójkąta mocy, cosinus kąta między mocą czynną a mocą pozorną jest uważany za współczynnik mocy i jest taki sam jak kąt między napięcie zasilania i prąd obciążenia.
Kąt pomiędzy mocą czynną a mocą pozorną
Tak więc, jeśli kąt między napięciem zasilania a prądem obciążenia lub kąt między mocą czynną i pozorną zmniejsza się, to cosinus tego kąta rośnie, co sprawia, że współczynnik mocy jest prawie równy. Wskazuje to na efektywność wykorzystania energii elektrycznej w systemie elektroenergetycznym. W rzeczywistości współczynnik mocy równy jedności jest praktycznie niemożliwy ze względu na obciążenia pojemnościowe i indukcyjne, które powodują wyprzedzanie lub opóźnianie. Tak więc, aby poprawić współczynnik mocy, aby użyć energia elektryczna w rzeczywistości istnieją różne techniki korekcji współczynnika mocy.
Wcześniej w tym artykule omówiliśmy, że obliczenie współczynnika mocy można przeprowadzić na podstawie kąta między napięciem zasilania a prądem obciążenia lub kąta między mocą czynną a mocą pozorną. Jeśli weźmiemy pod uwagę równanie mocy, obliczenie współczynnika mocy można wykonać w następujący sposób.
W poniższych równaniach moc pozorna S, moc bierna Q i moc czynna P. Trójkąt mocy utworzony przez te moce pokazano na rysunku.
Współczynnik mocy i trójkąt mocy
Rzeczywista moc, która jest używana do zasilania obciążeń, jest określana jako moc czynna (P) i jest podawana jako
Czynna moc
Moc pozorna (S) to chwilowa wielkość składowej oscylacyjnej mocy mierzona w VA lub KVA i może być wyrażona w następujący sposób
Pozorna moc
Moc bierna i zmagazynowana energia w systemie zasilania są do siebie proporcjonalne i mierzone w VAR lub KVAR. Teraz obliczenie współczynnika mocy można wyrazić jako
Współczynnik mocy
Współczynnik mocy (PF) jest również nazywany współczynnikiem przesunięcia mocy (DPF).
Obliczanie współczynnika mocy dla jednej fazy i obliczanie współczynnika mocy dla trzech faz można podać, jak pokazano poniżej, które są odejmowane z równań obliczania mocy jednofazowej i trójfazowej.
Współczynnik mocy jednofazowej podano jako
Obliczanie współczynnika mocy jednofazowej
Gdzie Moc-kW, napięcie-wolty i prąd-amper.
Trzy współczynniki mocy wyprowadzone z trójfazowych obliczeń mocy
Obliczanie trójfazowego współczynnika mocy (napięcie międzyfazowe)
Gdzie Moc-kW, napięcie międzyprzewodowe - wolty i natężenie - amper.
Obliczanie trójfazowego współczynnika mocy (napięcie między przewodem a neutralnym)
Gdzie Moc-kW, napięcie międzyprzewodowe - wolty i natężenie - amper.
Korekcja współczynnika mocy
Po obliczeniu współczynnika mocy, jeśli jest dobry, mówi się, że energia elektryczna jest efektywnie wykorzystywana w systemie elektroenergetycznym. Ale jeśli obliczenie współczynnika mocy daje słaby współczynnik mocy, wówczas korekcja współczynnika mocy jest wymagana w celu poprawy wydajności systemu. Istnieje wiele powodów, na przykład obciążenia indukcyjne (generatory indukcyjne, silniki indukcyjne, lampy wyładowcze dużej intensywności itp.), przez co wpływa na współczynnik mocy.
Zatem korekcja współczynnika mocy poprawi poziomy napięcia w systemie elektroenergetycznym, zmniejszy straty, które zwiększą wydajność systemu, wyeliminuje karę współczynnika mocy, zmniejszy zapotrzebowanie na szczytową moc czynną, a tym samym zmniejszy opłaty za media. Istnieją różne metody korekcji współczynnika mocy (zmniejszenie kąta między napięciem zasilania a prądem obciążenia, a tym samym zwiększenie wartości współczynnika mocy w kierunku jedności), takie jak korekcja współczynnika mocy za pomocą kondensatorów do korekcji współczynnika mocy, synchroniczna, filtrująca i aktywna korekcja współczynnika mocy doładowania.
Poprawa współczynnika mocy za pomocą kondensatorów korygujących współczynnik mocy
Kondensatory korekcyjne współczynnika mocy
Współczynnik mocy można poprawić za pomocą kondensatorów do korekcji współczynnika mocy, wykorzystując właściwość kondensatorów, tj. Wiodący współczynnik mocy, który może zmniejszać wpływ obciążeń indukcyjnych na współczynnik mocy. Ponieważ reaktancję indukcyjną obciążenia indukcyjnego można skasować za pomocą reaktancji pojemnościowej kondensatorów korekcji współczynnika mocy. Istnieją różne typy kondensatorów korygujących współczynnik mocy, takie jak kondensatory korekcyjne współczynnika mocy ABB, kondensatory korekcji współczynnika mocy o stałej mocy i kondensatory z automatyczną korekcją współczynnika mocy, które są zwykle używane do korekcji współczynnika mocy.
W tym artykule omówiliśmy obliczanie współczynnika mocy, ale czy wiesz, jak obliczyć rezystancję za pomocą kod koloru rezystora ? Czy znasz internetowy kalkulator rezystorów i kalkulator prawa Ohma?
