Factor de potencia de los circuitos de CA
Pregunta 1: ¿Qué es el factor de potencia de CA? En un circuito de CA, el coseno de la diferencia de fase (Φ) entre el voltaje y la corriente se llama factor de potencia, representado por el símbolo cosΦ. El factor es la potencia activa. La relación entre la potencia y la potencia aparente, es decir, cosΦ=P/S.
El tamaño del factor de potencia está relacionado con las propiedades de carga del circuito. de cargas resistivas como bombillas incandescentes y hornos de resistencia es 1, que generalmente tiene características eléctricas El factor de potencia del circuito con cargas inductivas es inferior a 1. El factor de potencia es un dato técnico importante del sistema eléctrico. El factor de potencia es un coeficiente que mide la eficiencia de los equipos eléctricos. Un factor de potencia bajo indica que el circuito utiliza una gran potencia reactiva para la conversión del campo magnético alterno, lo que reduce la utilización del equipo y aumenta las pérdidas en el suministro de energía de la línea. Por lo tanto, el departamento de suministro de energía tiene ciertos requisitos estándar para el factor de potencia de las unidades consumidoras de electricidad.
La mayoría de las cargas eléctricas de la red eléctrica, como motores, transformadores, lámparas fluorescentes y hornos de arco eléctrico, son cargas inductivas. Durante el funcionamiento, estos dispositivos inductivos no solo necesitan absorber potencia activa de la red eléctrica. sistema, pero también absorbe la potencia reactiva. Por lo tanto, después de instalar un equipo de compensación de potencia reactiva de condensadores en paralelo en la red eléctrica, se puede proporcionar una compensación por la potencia reactiva consumida por las cargas inductivas, reduciendo la potencia reactiva proporcionada por el suministro de energía de la red a las cargas inductivas y transmitida por las líneas. Al reducir el flujo de energía reactiva en la red eléctrica, se puede reducir la pérdida de energía causada por la transmisión de energía reactiva en transformadores y barras colectoras en las líneas de transmisión y distribución. Este es el beneficio de la compensación de energía reactiva. El objetivo principal de la compensación de potencia reactiva es mejorar el factor de potencia del sistema de compensación. Debido a que la electricidad enviada por la oficina de suministro de energía se calcula en KVA o MVA, pero la carga se basa en KW, es decir, el trabajo útil real realizado, existe una diferencia en la potencia reactiva entre los dos, que en general es potencia reactiva. en Kvar. La mayor parte de la potencia reactiva es inductiva, que generalmente se llama motores, transformadores, lámparas fluorescentes..., casi toda la potencia reactiva es inductiva, la capacitiva es muy rara, por ejemplo: los convertidores de frecuencia son capacitivos, en el convertidor de frecuencia se agrega un reactor a el extremo de la fuente de alimentación del dispositivo puede mejorar el factor de potencia.
Pregunta 2: ¿Cuál es el factor de potencia en un circuito de CA? ¿Cuál es su fórmula de cálculo y método de cálculo? El factor de potencia utiliza el símbolo COSφ para representar la fórmula de cálculo; Q2
p>
Método de cálculo: La liquidación de los usuarios de suministro de energía y electricidad que implementan la evaluación de la tarifa eléctrica generalmente se calcula con base en el factor de potencia promedio ponderado por mes (período). copie la electricidad (potencia activa y reactiva) por mes (período). La fórmula anterior calcula la tarifa de energía y luego la compara con el estándar de evaluación para calcular el aumento o disminución en los cargos de electricidad de regulación de energía.
Pregunta 3: La expresión del factor de potencia en un circuito de CA es factor de potencia = potencia activa/potencia aparente.
Indica la eficiencia del consumo de energía de los equipos eléctricos. La oficina de suministro de energía espera que cuanto mayor sea el factor de potencia, mejor, para que la red eléctrica sea más eficiente y segura.
En los circuitos de CA, debido al aumento de equipos eléctricos no lineales, el factor de potencia se ve muy afectado por los armónicos.
Pregunta 4: Dada la potencia eléctrica R, la corriente y el factor de potencia en el circuito de CA, ¿cómo calcular la inductancia? Primero encuentre la impedancia Z, Z=U/l,
Conozca Z, Z y potencia. Multiplique los factores para obtener la resistencia R y luego use la ley de Pitágoras para encontrar la inductancia XL.
XLx XL=ZxZ-Rx R
Conoce la inductancia y luego calcula la inductancia L
=XL/(2x3.14f)
Tenga en cuenta que f es la frecuencia.
Pregunta 5: ¿De qué depende el factor de potencia en un circuito AC? No tiene nada que ver con la corriente, sino con la cantidad de carga inductiva y carga capacitiva en el circuito, que es como usted llama. el parámetro de carga. Cuando la impedancia compleja total de la carga inductiva en el circuito es mayor que la impedancia compleja total de la carga capacitiva en el circuito, el circuito es un circuito inductivo y el factor de potencia es menor que 1, lo cual es bajo.
Cuando la impedancia total de la carga capacitiva en el circuito es mayor que la impedancia total de la carga inductiva en el circuito, el circuito es un circuito capacitivo y el factor de potencia es mayor que 1, que es alto. Para decirlo de manera más simple, cuantos más dispositivos de bobina haya en un circuito de CA, menor será el factor de potencia.
Pregunta 6: ¿Por qué deberíamos mejorar el factor de potencia de los circuitos de CA? Mejorar el factor de potencia puede reducir la corriente reactiva transmitida por la red eléctrica, reducir las pérdidas en la línea, ahorrar energía eléctrica y mejorar la calidad de la energía. consumo.
Pregunta 7: ¿Cómo calcular el factor de potencia? Muchos equipos eléctricos funcionan según el principio de inducción electromagnética, como transformadores de distribución, motores, etc. Todos ellos dependen del establecimiento de campos magnéticos alternos para convertir y transmitir energía. La potencia eléctrica necesaria para establecer el campo magnético alterno y el flujo magnético inducido se denomina potencia reactiva. Por lo tanto, la denominada potencia reactiva no es energía eléctrica inútil, pero su potencia no se convierte en energía mecánica o térmica, por lo tanto, cuando se suministra. y uso de electricidad Además del suministro de energía activa, el sistema también necesita suministro de energía reactiva, los cuales son indispensables.
En el triángulo de potencia, la relación entre la potencia activa P y la potencia aparente S se denomina factor de potencia cosφ, y su fórmula de cálculo es:
cosφ=P/S=P/[ (P2 Q2)^(1/2)]
P es la potencia activa y Q es la potencia reactiva.
En el funcionamiento de la red eléctrica, el factor de potencia refleja el grado en que la potencia aparente producida por la fuente de alimentación se utiliza de manera efectiva. Lo que esperamos es que cuanto mayor sea el factor de potencia, mejor. De esta forma, la potencia reactiva en el circuito se puede reducir al mínimo, y la mayor parte de la potencia aparente se utilizará para suministrar potencia activa, aumentando así la potencia de transmisión de energía eléctrica.
1 Principales factores que afectan el factor de potencia
(1) Una gran cantidad de equipos inductivos, como motores asíncronos, hornos de inducción, máquinas de soldar de CA y otros equipos, son los principales consumidores de reactivo. fuerza . Según estadísticas relevantes, de la potencia reactiva total consumida por las empresas industriales y mineras, el consumo de energía reactiva de los motores asíncronos representa del 60% al 70% y la potencia reactiva consumida cuando los motores asíncronos están sin carga representa la potencia reactiva total; potencia de los motores del 60% al 70% del consumo. Por lo tanto, para mejorar el factor de potencia de un motor asíncrono, es necesario evitar que el motor funcione sin carga y aumentar el factor de carga tanto como sea posible.
(2) La potencia reactiva consumida por un transformador es generalmente entre el 10 % y el 15 % de su capacidad nominal, y su potencia reactiva sin carga es aproximadamente 1/3 de la que está a plena carga. Por lo tanto, para mejorar el factor de potencia de los sistemas eléctricos y las empresas, los transformadores no deben funcionar sin carga ni con carga baja durante mucho tiempo.
(3) La tensión de alimentación que supere el rango especificado también tendrá un gran impacto en el factor de potencia.
Cuando el voltaje de la fuente de alimentación es superior al 10% del valor nominal, la potencia reactiva aumentará rápidamente debido a la influencia de la saturación del circuito magnético. Según las estadísticas relevantes, cuando el voltaje de la fuente de alimentación es del 110%. Del valor nominal, generalmente la potencia reactiva aumentará aproximadamente un 35%. Cuando la tensión de alimentación es inferior al valor nominal, la potencia reactiva también se reduce en consecuencia y se mejora su factor de potencia. Sin embargo, una tensión de alimentación reducida afectará el funcionamiento normal de los equipos eléctricos. Por lo tanto, se deben tomar medidas para mantener la tensión de suministro del sistema eléctrico lo más estable posible.
Existen tres métodos principales comúnmente utilizados para la compensación de potencia reactiva: compensación individual de bajo voltaje, compensación centralizada de bajo voltaje y compensación centralizada de alto voltaje. La siguiente es una breve introducción al ámbito de aplicación de estos tres métodos de compensación y las ventajas y desventajas de utilizar este método de compensación.
(1) Compensación individual de bajo voltaje:
La compensación individual de bajo voltaje consiste en dispersar uno o varios bancos de capacitores de bajo voltaje con el consumo de energía de acuerdo con los requisitos de potencia reactiva de Equipo eléctrico individual. El equipo está conectado en paralelo y utiliza un conjunto de disyuntores con el equipo eléctrico. Conmutación simultánea con el motor mediante dispositivos de control y protección. La compensación aleatoria es adecuada para compensar el consumo de energía reactiva de operaciones individuales de gran capacidad y continuas (como motores asíncronos grandes y medianos), complementando principalmente la potencia reactiva de excitación. La ventaja de la compensación individual de baja tensión es que cuando el equipo eléctrico está funcionando, se coloca la compensación de potencia reactiva, y cuando el equipo eléctrico está fuera de servicio, el equipo de compensación también se retira, por lo que no habrá reflujo de potencia reactiva. . Tiene las ventajas de baja inversión, pequeña ocupación de espacio, fácil instalación, configuración conveniente y flexible, mantenimiento simple y baja tasa de accidentes.
(2) Compensación centralizada de bajo voltaje:
La compensación centralizada de bajo voltaje se refiere a conectar el capacitor de bajo voltaje al lado del bus de bajo voltaje del transformador de distribución a través de un cable bajo. -Interruptor de voltaje y uso del dispositivo de conmutación de compensación de potencia reactiva como control. El dispositivo de protección controla directamente la conmutación de los condensadores de acuerdo con la carga reactiva en el bus de bajo voltaje. La conmutación de condensadores se realiza como un grupo completo y no se puede ajustar suavemente. Ventajas de la compensación de baja tensión: cableado simple, pequeña carga de trabajo de operación y mantenimiento, equilibrando la potencia reactiva localmente, mejorando así la utilización del transformador de distribución, reduciendo las pérdidas de la red y siendo altamente económico.
(3) Compensación centralizada de alto voltaje:
La compensación centralizada de alto voltaje se refiere al método de compensación en el que los bancos de capacitores en paralelo se instalan directamente en la barra colectora de alto voltaje de 6-10 kV. de la subestación. Es adecuado para usuarios que están lejos de la subestación o al final de la línea de suministro de energía y tienen una cierta carga de alto voltaje. Puede reducir el consumo de energía reactiva del sistema de energía y desempeñar un cierto papel de compensación; El dispositivo se enciende automáticamente según el tamaño de la carga cortada, mejorando así razonablemente el factor de potencia del usuario y evitando un aumento en las facturas de electricidad causado por una disminución en el factor de potencia. Al mismo tiempo, es fácil de operar y mantener y la eficiencia de compensación es alta.
Mejora el trabajo natural...gt; gt;
Pregunta 8: Conoce la potencia y el factor de potencia y cómo calcular la fórmula actual del circuito trifásico simétrico: I=P /raíz No. 3×U×cosφ
I = corriente: A, P = potencia: W, U = voltaje: V, cosφ = factor de potencia
Pregunta 9: Factor de potencia en circuitos de CA ¿Puede ser igual a 1? Si es así, ¿bajo qué circunstancias es absolutamente imposible y debe eliminarse?
Cuando es igual a 1, la impedancia del inductor es igual a la impedancia del condensador. En este caso, se producirá una oscilación en el circuito, la corriente local se volverá infinita y será un ciclo interno. La salida será casi 0, lo que es muy perjudicial para el circuito. El ajuste del factor de potencia del circuito a un máximo de 0,8 se obtiene mediante N pruebas de seguridad.
Pregunta 10: ¿Cómo se calcula el factor de potencia φ? Sogou señala el teclado virtual y hace clic con el botón derecho del mouse para seleccionar letras griegas. Después de ingresar c en AUTOCAD, se mostrará φ automáticamente
.