驱动功率因数
驱动功率因数——电力驱动所消耗的有功功率与视在功率之比。对于正弦电压和电流,功率因数等于电压和电流曲线之间相位角的余弦 (cosφ)。
在电力驱动器消耗的有功功率恒定的情况下,无功功率的增加以及相应的功率因数的降低导致电气系统(发电机、输电线路等)连接线中总电流的增加.).这导致黑色金属和有色金属、绝缘材料、尺寸、辅助设备的重量等成本增加。
此外,无功功率的增加会增加电压损耗,从而使电压调节条件急剧恶化,并妨碍并联发电机的正常运行。所有这些决定了人们希望拥有高 cosφ 的电气装置。
在工业企业中,无功功率的主要消耗者是三相异步电动机,占总无功功率的 70% 以上,而变压器则高达 20%。
通过正确选择用于驱动运行机器的异步电动机的额定功率,将欠载异步电动机从三角形切换为星形或用功率较小的异步电动机替换它们,在异步电动机的控制电路中使用怠速限制器,改善他们的维修质量,以及使用同步电动机代替异步电动机(在可能的情况下根据工艺过程的条件)。
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借助安装在用户身上或靠近用户的补偿装置(电容器和过励同步电机),可以进一步减少无功负载。
电容器产生的无功功率量与其电容和连接这些电容器的线路电压的平方成正比。
当同步电机用作补偿器时,由于额外的能量损耗(电机的空载损耗和激励电机的功率),无功功率会降低。
为了将 cosφ 保持在所需的水平,随着无功负载的波动,有必要使用同步电机励磁的自动控制或所包含电容器数量的自动变化。
补偿装置所需的功率由下式给出
Bc = (Wа (tgφ1 — tgφ2) α)/ Tp, kvar
式中:Wа——最忙月有功用电量(kWh),tgφ1——最忙月加权平均余弦对应的相角正切,tgφ2——相角正切,余弦取值范围内0 .92 — 0.95,α — 计算系数等于 0.8-0.9,考虑到通过改进电气设备的运行模式来增加现有电厂的 cosφ 的可能性(对于新设计的电厂,该系数取为每一)、TNS——企业当月营业小时数。
