Effektfaktor er den væsentligste faktor til vurdering af effektiviteten af brugen af elektrisk strøm i et elsystemnetværk. Hvis effektfaktoren er god eller høj (enhed), kan vi sige, at mere effektivt bruges den elektriske effekt i et elsystem. Da effektfaktoren er dårlig eller reduceres, reduceres effektiviteten af brugen af elektrisk energi i elsystemet. Den dårlige effektfaktor eller effektfaktorreduktion skyldes forskellige årsager. Så for at forbedre effektfaktoren er der forskellige effektfaktorkorrektionsteknikker. Effektfaktorkorrigering ved hjælp af effektfaktorkorrigeringskondensatorer er den bedste og effektive metode til forskellige effektfaktorkorrektionsmetoder. Men først og fremmest skal vi vide, hvad der er effektfaktor, effektfaktorberegning og effektfaktorkorrektion.
Hvad er Power Factor?
En effektfaktor kan beskrives i forskellige udtryk, sådan som den kan kaldes forholdet mellem aktiv effekt og tilsyneladende effekt, den kan defineres som cosinus for vinkel mellem spænding og strøm. Cosinus af vinklen mellem spænding og strøm betragtes (ikke sinus- eller tangent- eller cotangentvinkel), fordi fasediagrammet over spænding eller strøm fra kraft trekanten betragtes.
Effektfaktorberegning
Vi diskuterede, at effektiviteten af elsystemet afhænger af effektfaktoren og for at forbedre effektiv brug af strøm i et elsystem effektfaktoren skal forbedres. Men før det skal vi kende effektfaktoren i elsystemet, dvs. vi skal kende effektfaktorberegningen. Effektfaktorberegningen kan udledes ved hjælp af vinklen mellem forsyningsspænding og belastningsstrøm som vist i figuren.
Vinkel mellem forsyningsspænding og belastningsstrøm
Effektfaktoren ligger altid i et lukket interval på -1 til +1. Effektfaktorberegningen kan udføres ved hjælp af en effekttrekant, cosinus af vinklen mellem aktiv effekt og tilsyneladende effekt betragtes som effektfaktor, og den er den samme som vinklen mellem forsyningsspænding og belastningsstrøm.
Vinkel mellem aktiv effekt og tilsyneladende magt
Så hvis vinklen mellem forsyningsspænding og belastningsstrøm eller vinkel mellem aktiv og tilsyneladende effekt reduceres, så øges cosinus for denne vinkel, hvilket gør effektfaktoren næsten enhed. Dette indikerer effektiviteten af brugen af elektrisk energi i et elsystem. Faktisk er enhedseffektfaktor praktisk talt ikke mulig på grund af de kapacitive og induktive belastninger, der forårsager føring eller forsinkelse. Således til forbedring af effektfaktor for at bruge elektrisk strøm effektivt er der forskellige effektfaktorkorrektionsteknikker.
Tidligere i denne artikel diskuterede vi, at effektfaktorberegning kan foretages ved hjælp af vinklen mellem forsyningsspænding og belastningsstrøm eller vinkel mellem aktiv effekt og tilsyneladende effekt. Hvis vi betragter ligningen af effekten, kan beregningen af effektfaktoren foretages som følger.
I de følgende ligninger er S-tilsyneladende effekt, Q-reaktiv effekt og P-aktiv effekt. Kraftstrekanten dannet af disse kræfter er vist i figuren.
Power Factor og Power Triangle
Den virkelige effekt, der bruges til tilførsel af belastninger, betegnes som aktiv effekt (P) og gives som
Aktiv kraft
Den tilsyneladende effekt (S) er øjeblikkelig effektoscillerende komponentstørrelse målt i VA eller KVA, og den kan udtrykkes som følger
Tilsyneladende magt
Den reaktive kraft og lagret energi i elsystemet er proportionale med hinanden og måles i VAR eller KVAR. Nu kan effektfaktorberegning udtrykkes som
Magtfaktor
Effektfaktor (PF) kaldes også forskydningseffektfaktor (DPF).
Enfasefaktorberegning og trefasefaktorberegning kan gives som vist nedenfor, der trækkes fra ligningsfasen for enkeltfase og trefasestrøm.
Enfaset effektfaktor er angivet som
Enfaset effektfaktorberegning
Hvor effekt-kW, spændings-volt og strøm-ampere.
Tre effektfaktor afledt af trefaset effektberegning
Tre-faset effektfaktorberegning (linje til linjespænding)
Hvor effekt-kW, linje til linjespændings-volt og strøm-ampere.
Tre-faset effektfaktorberegning (linje til neutral spænding)
Hvor effekt-kW, linje til linjespændings-volt og strøm-ampere.
Korrektion af effektfaktor
Efter beregning af effektfaktor, hvis den er god, siges den elektriske effekt at blive brugt effektivt i elsystemet. Men hvis effektfaktorberegningen giver dårlig effektfaktor, kræves effektfaktorkorrektion for at forbedre systemets effektivitet. Der er forskellige grunde såsom induktive belastninger (induktionsgeneratorer, induktionsmotorer, højintensitetsudladningslamper osv.), på grund af hvilken effektfaktor påvirkes.
Så effektfaktorkorrektion forbedrer spændingsniveauerne i elsystemet, reducerer tab, hvilket øger systemets kapacitet, eliminerer effektfaktorstraffen, reducerer efterspørgslen efter peak aktiv effekt og reducerer derved hjælpeprogrammer. Der er forskellige metoder til effektfaktorkorrektion (reducering af vinklen mellem forsyningsspænding og belastningsstrøm og derved øget effektfaktorværdi mod enhed) såsom effektfaktorkorrektion ved hjælp af effektfaktorkorrigeringskondensatorer, synkron, filter og aktiv boostfaktorkorrektion.
Effektfaktorforbedring ved hjælp af effektfaktorkorrigeringskondensatorer
Kondensatorer til korrektion af effektfaktor
Effektfaktoren kan forbedres ved hjælp af effektfaktorkorrigeringskondensatorer ved hjælp af egenskaberne til kondensatorer, dvs. en førende effektfaktor, der kan reducere effekten på effektfaktoren ved induktive belastninger. Fordi den induktive belastnings induktive reaktans kan annulleres ved hjælp af den kapacitive reaktans af effektfaktorkorrektionskondensatorerne. Der findes forskellige typer af effektfaktorkorrigeringskondensatorer, såsom ABB-effektfaktorkorrigeringskondensatorer, faste effektfaktorkorrigeringskondensatorer og automatiske effektfaktorkorrigeringskondensatorer, som typisk bruges til effektfaktorkorrektion.
I denne artikel diskuterede vi om beregning af effektfaktor, men ved du hvordan man beregner modstand ved hjælp af modstandsfarvekode ? Er du opmærksom på online modstandsberegner og Ohms lovberegner?
