电力因子在植物操作中的重要性

什么是功率因数？

交流电力系统中的功率因数定义为流向负载与电路中电源的实际功率之比。它是0到1之间的无量纲数（有时以百分比写入，例如0.5 pf = 50％PF）。

• 电路在一定时间内执行工作的能力称为实际权力。
• 电路电流和电压的乘积是明显的功率。

电阻加热器和白炽灯是电阻设备的示例，这些设备将提供给它们的所有功率转换为热量或可用的能量。提供给电感设备（例如电动机）的某些电源用于为电感绕组提供电力并创建磁场。

绕组交替存储并释放这种功率，称为反应能力，但从未使用过实际工作。发生这种情况时，电气设备的电源线现在既具有设备欧宝体育黑人么使用的真实电源及其生成的主动电源。

该设备的实际功耗是在KW中测量的，在KVAR中测量了感应设备的反应功率，并且在KVA中测量了电源线中的明显功率。“权力三角形”描述了这些不同权力来源之间的数学相关性。

电压和电流之间的角度的余弦。电路称为功率因数。A.C.电压和电流之间通常存在相差φ。电路。电路的功率因数用术语cosφ表示。当电路具有电感时，电压后的电流滞后，导致功率因数滞后。另一方面，电流在电容电路中导致电压，据说功率因数是领先的。

由于功率因数较差，因此购买的电力尚未完全利用。欧宝体育黑人么随着功率因数的上升，KVA下降。

• 以70％的功率因数创建100 kW需要142 kVA。另一种看待它的方法是，当功率因数为70％时，完成相同任务的电流需要多35％。

• 仅需105 kVa即可以95％的功率因数生产100 kW。

任何使用电动机（驱动泵，风扇，输送机，冷藏厂等）的工业操作都通过抽出其他称为“电感反应电流”的电流来引入电网。尽管这些电流不提供可用的功率，但它们会增加

• 供应的开关设备和分销网络的需求以及
• 消费者的开关设备和电缆。

效率低下是通过功率因数来衡量的，这是

可用功率与总功率的比率（KW/KVA）

以下是各个行业使用的典型“未校正功率因素”的示例：

未校正的工业功率因数通常为0.8。这意味着1MVA变压器只能提供800kW，这意味着100AMP供应只能提供80个可用的放大器。换句话说，三相100kW的负载每阶段将绘制172A，而不是通常的139A。公用事业提供商必须比自然低功率因子设备所需的理论上产生大量的莫流。该剩余电流以与有用电流流相同的方式通过发电机，电线和变压器。

如果没有采取任何措施来改善负载的功率因数，则从电站到安装子电路接线的所有设备将大于要求。结果，资本支出将增加，整个网络的传输和分配损失也将增加。电力公司收取这种浪费的权力，以阻止效率低下。在电费上，这些费用称为

“反应性电荷，KVA最大需求”或“ KVA可用性费用”。

为什么要提高功率因数？

低功率或高功率因子表示降低的操作效率，这需要更大的导体（电线）和更多的设备容量，并且由于功率损耗的增加而导致电压降低。这些因素的结果是较高的资本投资，较高的费用和较低的分销系统绩效。功率因数校正并不能节省太多能源（通常少于负载需求的1％），即使节省也取决于功率因数首先的低或高功率因数以及分配系统中的高度负载电感设备。即使节能次要，如果该公用事业公司对工业用户的速度结构的损失低或高功率因素的罚款，调整功率因子也可能导致大量的能源费用。公司可以通过使用功率因数校正方法可以节省的金额取决于原始功率因数，校正水平，电动马力等级与加载的负载以及公用事业如何计算罚款。在计算各种功率因数校正方法的投资回报潜力时，应正确考虑所有这些考虑因素。

如何将功率因数保持理想的价值？

功率因数（PF）是电压向量和当前向量形成的角度，它表示当前波是滞后还是在给定的时间滞后或引导电压波，可以使用功率因子角度计算。处理电源系统中的静止 +电感载荷（R + L）。当前波与电阻载荷的电压波相同，因此它们之间没有差距，并且称为统一功率因数。

但是，在纯电感载荷的情况下，电流波在电压波后面90度，导致功率因数滞后。

处理（R+L）载荷时，电压和电流波之间的角度应在（0度至90度之间）。通过利用VAR补偿设备（将额外的反应能力供电给负载供电，以达到统一功率因数，这是无法实现的，但可以接近统一功率因数，从而减少了反应性需求。

具有高电感性质的设备

• 感应电动机
• 加热器，
• 整流器是提供直流电源的设备
• 变压器
• 荧光压载电感载荷
• 电磁阀
• 电弧焊接
• 提升磁铁

消耗大量反应力。

纠正功率因数需要以下步骤：

纠正您的功率因数的第一步是弄清楚导致其最低的原因。这些数据对于确定将您的功率因数更接近统一的最佳行动方案至关重要。为了固定低功率因数，可以单独或组合使用各种解决方案。以下是其中一些技术：

• 安装新电动机，该电动机将以其额定容量的方式使用或接近其额定容量。
• 替换用大小的电动机轻轻加载的电动机，该电动机以其额定容量或接近其额定容量运行。
• 避免使用高于额定电压的电压的操作设备。
• 在配电系统中，安装电容器。
• 闲置或轻载的电动机应尽可能少地运行。
• 在未超载的感应电动机上安装可变频率驱动器（VFD）。

电容器是最实用，最具成本效益的功率因数增强装置。电容器产生电容性反应能，这是电感反应能力的极性，这是功率因数不良的主要原因。电流峰是由电感反应能引起的，该电感反应能发生在电压峰（滞后）之后，而电流峰是由电容性反应能引起的，该电容性反应能发生在电压峰（领先）之前发生。通过仔细选择电容以添加到低功率因数系统来完全取消电感反应能力是可行的。

• 个人负载调整和
• 集中赔偿

是通过电容器增强功率因数的两种方法。

1。个人负载调整：

以线性或正弦载荷输送到系统的静态电容器通常用于补偿单个负载。由于电动机关闭电动机打开和关闭电动机时，电容器正在打开，因此无需切换电动机。这可以防止电容在系统中存在，而电动机没有产生电感电抗。

• 右键大小的电容器以抵消电动机的感应反应能力，
• 减少线路损失，并
• 增强系统容量

使用此方法相对简单。

将电容器放置在电动机附近以提供所需的磁化电流，从而减少了整个电流需求，以仅仅是可用电流的值，从而降低了电源成本或允许将其他电气设备连接到同一电路。欧宝体育黑人么

电容器增强了线功率因数，同时还从线路上删除了非工作电流。现在，在负载和发电机之间来回传输能量，而是在负载下存储在电容器中所需的反应能量，从而最大程度地减少了对电流分布过多的需求。电容器而不是实用程序提供了反应电流。

2。集中赔偿：

自动切换电容器库通常安装在馈线或变电站上以提供集中式补偿。这种方法通常每次调整的成本通常更便宜。通过集中电容器库提供了整个工厂的功率因数调整，从而减少或消除了低功率因数惩罚。该系统的自动电容调节可确保精确的功率因数校正，防止过度电气和产生的过电压。

除这些因素外，在为特定应用选择电容器时还应考虑许多其他因素：

• 负载类型，
• 震级，
• 一致性，
• 能力和
• 植物的电力计费系统，

都是例子。为了评估与合适的功率因数校正技术相关的潜在节省，对低功率因数对工厂运营和电费的影响，必须确定低功率因数的影响。

关注

谐波失真和

瞬态过电压

还将在冗长的分析中解决。

电力因子在电源计算中的重要性：

任何电力公司都努力争取一个或“统一功率因数”的功率因数，因为如果功率因数少于一个，则必须以给定数量的电力需求向消费者提供更多的电流。因此，他们失去了更多的线条。他们还必须拥有比其他要求更高的设备。结果，如果工厂设施的功率因数与1个显着不同，则将受到惩罚。电流滞后植物的电压，该电压被称为“滞后功率因数”。

电源的电源供应量可以作为电感器运行，这是由于具有多个电动电动机而证明的。电感电动机绕组由电容器补偿，其效果相反。大量的电容器将安装在某些工厂站点，目的是将功率因数恢复为一个，以降低公用事业成本。

当功率因子小于1.0时，公用事业必须产生比提供实际功率（瓦特）所需的更大的伏特。这增加了发电和传输的成本。如果负载功率因数低至0.7，则感知的功率将是负载使用的实际功率的1.4倍。电路的线电流也将是1.0功率因数所需电流的1.4倍，使电路的损耗增加一倍（因为它们与电流的正方形成正比）。另外，为了携带额外的电流，所有系统组件（例如发电机，导体，变压器和开关设备）的大小（和成本）都将扩大。

结果，如果植物的功率因数与1的功率因数显着不同，则将受到惩罚。提高功率因数可以增加当前的载荷能力，增加设备的电压，减少电力损耗并降低电源。将功率因数校正电容器添加到电气系统中是增加功率因数的最简单技术。欧宝体育黑人么电流发生器是功率因数校正电容器。它们有助于补偿电感载荷使用的非工作能力，从而导致更高的功率因数。功率因子电容器与专业设备（例如可变速度驱动器）的相互作用需要精心设计的系统。

为什么电欧宝体育黑人么气工程师应该考虑电力因子？

欧宝体育黑人么电气工程师应考虑功率因数，因为要获得以下因素：

• 减少了我²分配系统中的R损失，以提供更好的效用并保持功率因数统一

• 较少的电压下降v_Ln= i z_等式

在哪里，

v_Ln- 线到中性电压

z_{等式 -}等效阻抗

我 - 最新

电压下降是分配系统中的主要问题。通过保持功率因数，工程师可以防止电压下降

• 导体尺寸降低 - 分配系统的经济性

• 可能减少变电站变压器的大小

• 提供电压支撑 - 由于电压失衡，电气工程师在行业面临严欧宝体育黑人么重困难。

功率因数校正优势：

• 降低电力成本。
• 通过减少负载损失来增加分配系统的容量。
• 尽可能管理系统的电压调节。
• 提高功率因数效率。

滞后功率因数：

电感载荷的磁场（例如感应电动机）保持电流，导致相移，使电压和电流波的形式与电流脱离同步，从而导致电压通过零点。。上述术语是滞后功率因数。

尽管KVAR无效，但旋转电动机的磁场需要一些反应性才能开发和维护。电流将在相图图中的电压线以下的角度以下，以纯电感载荷，这表明并非所有用过的电力都在完成工作。

领导力因素：

电压和电流以纯粹的电容载荷不相同，除了这次电压固定。结果，有一个领先的力量因素。同样，这意味着并非所有电力都用于生产力，但是必须对其进行补偿。当前线将在电压线上以上的角度，因为它在相图中引导以实现完全电容载荷。

一些有用的问题：

1。什么是不同类型的功率因数？

有3种类型的功率因数。他们是，

• 滞后功率因数，
• 领导力因素和
• 统一功率因数。

2。什么是功率因数校正？

减少系统中反应能力的供应被称为功率因数校正。同步电动机和电容器库用于纠正功率因数。电容器电力银行用于行业来调节电力因素。

3。为什么功率因素不超过统一性？

真正的力量可以与明显的力量相媲美，但不超过明显的力量。结果，功率因数不能超过统一。电压和电流之间的余弦角用于定义功率因数，但最高余弦值为1，最小值为-1。结果，大于一个的功率因数是无法实现的。如果它变得更大，那将违反能源保护法。功率因数将为1，但不会超过1。因为它是真正的功率（KW）与明显功率（KVA）的比率。

4。功率因子改进的各种方法是什么？

有三种不同的方法来增加您的力量因素：

• 同步冷凝器
• 阶段进步者和
• 电容器银行

5。什么是真实，明显和反应力？

• 欧宝体育黑人么电能消耗或用于负载上工作的功率称为实际功率或真实动力。
• 明显的功率是传递到电路的主动和反应能力的矢量总和。
• 反应能力是使用的功率，但不利于在负载上执行工作。然而，必须保持电压以通过传输和分配线提供主动的功率。