Leistungsfaktor ist der wesentliche Faktor für die Bewertung der Effektivität der Nutzung von elektrische Energie in einem Stromnetz. Wenn der Leistungsfaktor gut oder hoch ist (Einheit), können wir sagen, dass die elektrische Leistung in einem Stromnetz effektiver genutzt wird. Da der Leistungsfaktor schlecht ist oder sich verringert, verringert sich die Effektivität der Nutzung elektrischer Energie im Stromnetz. Der schlechte Leistungsfaktor oder die Leistungsfaktorreduzierung wird aus verschiedenen Gründen verursacht. Zur Verbesserung des Leistungsfaktors gibt es verschiedene Techniken zur Korrektur des Leistungsfaktors. Die Leistungsfaktorkorrektur unter Verwendung von Leistungsfaktorkorrekturkondensatoren ist die beste und effizienteste Methode für verschiedene Leistungsfaktorkorrekturverfahren. In erster Linie müssen wir jedoch wissen, was Leistungsfaktor, Leistungsfaktorberechnung und Leistungsfaktorkorrektur sind.
Was ist Leistungsfaktor?
Ein Leistungsfaktor kann in verschiedenen Begriffen beschrieben werden, wie er als Verhältnis zwischen Wirkleistung und Scheinleistung bezeichnet werden kann, er kann als der Kosinus des Winkels zwischen Spannung und Strom definiert werden. Der Kosinus des Winkels zwischen Spannung und Strom wird berücksichtigt (kein Sinus- oder Tangenten- oder Kotangenswinkel), da das Zeigerdiagramm der Spannung oder des Stroms vom Leistungsdreieck berücksichtigt wird.
Leistungsfaktorberechnung
Wir diskutierten, dass die Effizienz des Stromversorgungssystems vom Leistungsfaktor abhängt und die effektive Nutzung von verbessert Macht in einem Stromnetz Der Leistungsfaktor muss verbessert werden. Vorher müssen wir jedoch den Leistungsfaktor des Leistungssystems kennen, d. H. Wir müssen die Leistungsfaktorberechnung kennen. Die Leistungsfaktorberechnung kann unter Verwendung des Winkels zwischen Versorgungsspannung und Laststrom abgeleitet werden, wie in der Abbildung gezeigt.
Winkel zwischen Versorgungsspannung und Laststrom
Der Leistungsfaktor liegt immer in einem geschlossenen Intervall von -1 bis +1. Die Leistungsfaktorberechnung kann unter Verwendung eines Leistungsdreiecks durchgeführt werden. Der Kosinus des Winkels zwischen Wirkleistung und Scheinleistung wird als Leistungsfaktor betrachtet und entspricht dem Winkel zwischen Versorgungsspannung und Laststrom.
Winkel zwischen Wirkleistung und Scheinleistung
Wenn sich also der Winkel zwischen Versorgungsspannung und Laststrom oder der Winkel zwischen Wirk- und Scheinleistung verringert, nimmt der Kosinus dieses Winkels zu, wodurch der Leistungsfaktor nahezu eins wird. Dies zeigt die Effektivität der Nutzung elektrischer Energie in einem Stromnetz an. Tatsächlich ist ein Leistungsfaktor von Eins aufgrund der kapazitiven und induktiven Lasten, die Vor- oder Nachlauf verursachen, praktisch nicht möglich. Somit zur Verbesserung des Leistungsfaktors, um zu verwenden elektrische Energie effektiv gibt es verschiedene Leistungsfaktorkorrekturtechniken.
Zu Beginn dieses Artikels haben wir erläutert, dass die Berechnung des Leistungsfaktors unter Verwendung des Winkels zwischen Versorgungsspannung und Laststrom oder des Winkels zwischen Wirkleistung und Scheinleistung durchgeführt werden kann. Wenn wir die Gleichung der Leistung betrachten, kann die Leistungsfaktorberechnung wie folgt durchgeführt werden.
In den folgenden Gleichungen sind S-Scheinleistung, Q-Blindleistung und P-Wirkleistung. Das durch diese Kräfte gebildete Potenzdreieck ist in der Abbildung dargestellt.
Leistungsfaktor und Leistungsdreieck
Die Wirkleistung, die zur Speisung von Lasten verwendet wird, wird als Wirkleistung (P) bezeichnet und als angegeben
Wirkleistung
Die Scheinleistung (S) ist die in VA oder KVA gemessene Größe der oszillierenden Momentanleistungskomponente und kann wie folgt ausgedrückt werden
Scheinbare Kraft
Die Blindleistung und gespeicherte Energie im Stromnetz sind proportional zueinander und werden in VAR oder KVAR gemessen. Die Leistungsfaktorberechnung kann nun ausgedrückt werden als
Leistungsfaktor
Der Leistungsfaktor (PF) wird auch als Verschiebungsleistungsfaktor (DPF) bezeichnet.
Die Berechnung des einphasigen Leistungsfaktors und des dreiphasigen Leistungsfaktors kann wie nachstehend gezeigt angegeben werden, die von den Gleichungen für die Berechnung der einphasigen und dreiphasigen Leistung abgezogen werden.
Der einphasige Leistungsfaktor ist gegeben als
Einphasen-Leistungsfaktorberechnung
Wo Leistung-kW, Spannung-Volt und Stromampere.
Drei Leistungsfaktoren, abgeleitet aus der Dreiphasenleistungsberechnung
Dreiphasen-Leistungsfaktorberechnung (Spannung von Leitung zu Leitung)
Wobei Leistung-kW, Netz-zu-Leitung-Spannung-Volt und Stromampere.
Dreiphasen-Leistungsfaktorberechnung (Leitung zu Neutralspannung)
Wobei Leistung-kW, Netz-zu-Leitung-Spannung-Volt und Stromampere.
Leistungsfaktorkorrektur
Wenn es nach der Berechnung des Leistungsfaktors gut ist, wird die elektrische Leistung als effektiv im Stromnetz verwendet. Wenn die Leistungsfaktorberechnung jedoch einen schlechten Leistungsfaktor ergibt, ist die Leistungsfaktorkorrektur erforderlich, um die Systemeffizienz zu verbessern. Es gibt verschiedene Gründe wie induktive Lasten (Induktionsgeneratoren, Induktionsmotoren, Entladungslampen mit hoher Intensität usw.), aufgrund derer der Leistungsfaktor beeinflusst wird.
Die Leistungsfaktorkorrektur verbessert also die Spannungspegel im Stromnetz, verringert Verluste, die die Systemkapazität erhöhen, eliminiert die Leistungsfaktor-Beeinträchtigung und reduziert den Bedarf an Spitzenwirkleistung, wodurch die Versorgungsgebühren gesenkt werden. Es gibt verschiedene Methoden zur Leistungsfaktorkorrektur (Verringerung des Winkels zwischen Versorgungsspannung und Laststrom, wodurch der Leistungsfaktorwert in Richtung Eins erhöht wird), z. B. die Leistungsfaktorkorrektur unter Verwendung von Leistungsfaktorkorrekturkondensatoren, Synchron-, Filter- und aktiven Boost-Leistungsfaktorkorrekturen.
Leistungsfaktorverbesserung mit Leistungsfaktorkorrekturkondensatoren
Leistungsfaktorkorrekturkondensatoren
Der Leistungsfaktor kann unter Verwendung von Leistungsfaktorkorrekturkondensatoren unter Verwendung der Eigenschaft von Kondensatoren verbessert werden, d. H. Eines führenden Leistungsfaktors, der die Wirkung auf den Leistungsfaktor durch induktive Lasten verringern kann. Denn die induktive Reaktanz der induktiven Last kann mithilfe der kapazitiven Reaktanz der Leistungsfaktorkorrekturkondensatoren aufgehoben werden. Es gibt verschiedene Arten von Leistungsfaktorkorrekturkondensatoren, wie ABB-Leistungsfaktorkorrekturkondensatoren, Festleistungsfaktorkorrekturkondensatoren und automatische Leistungsfaktorkorrekturkondensatoren, die typischerweise zur Leistungsfaktorkorrektur verwendet werden.
In diesem Artikel haben wir uns mit der Berechnung des Leistungsfaktors befasst. Wissen Sie jedoch, wie der Widerstand mit berechnet wird? Widerstandsfarbcode ? Kennen Sie den Online-Widerstandsrechner und den Ohmschen Gesetzesrechner?
