通过乔埃文斯

在我最后一列BETVICTOR体育官网泵和系统, 2014年10月),我解释了电容器的电流与电机的磁化电流完全不相。这使得电容器可以在磁场崩溃时存储电流,并在磁场增强时将电流返回到定子。净效果是大大提高了电机功率因数(PF)。有两种方法可以用电容器来提高PF。

静校正涉及到使用电容器对单个负载进行校正。它们可以安装在多个位置。静校正可能是最有效的方法,但它也可能是最昂贵的。批量校正使用一组电容器来改善设备不同部分的PF。这些电容器可以根据所监测的PF开关进入和退出电路。

电容位置选项

静态电容器或电容器组的安装位置对PF的改进有重大影响。例如,电容器只提供上游校正,并缓解所有上游线路和元件的电流,需要在感应装置中产生磁场。所有位于装置下游的线路和电气组件仍然必须按照负载和磁化电流的大小进行设计。

图1是工厂电气系统的简化示意图,说明了电容器位置的影响。在最左边是公用设施入口和它的千瓦时(kWh)表。接下来是为工厂提供供电电压的变压器。变压器的右边是电机控制中心(MCC),用于操作工厂的交流(AC),电机驱动设备。

在最右边是一个单独的交流电机。红色电容符号(1 ~ 4)表示可能的电容安装位置。在真实的工厂中,这个图要复杂得多。它可能包括多个变压器和为电厂各个部分供电的分支电路,几个监控控制器和几十个交流电机。

厂房电气系统图1。工厂电气系统的草图样本(图片由作者提供)

位置1

如果电力公司收取罚款,工厂可以在位置1安装电容器组。这将减轻向工厂提供磁化电流的效用,并使其可以销售给其他客户。通常情况下,电池组将由一个PF控制器操作,该控制器将根据整个电厂的测量PF开关单个电容器的开关。这将消除处罚,但不会改变银行下游的PF。

位置2

电容器组也可以安装在位置2,这是工厂变压器的次要侧。这个位置仍然会减轻效用,增加变压器的容量。

例如,一个800千瓦(kW)的变压器可以在PF为80的情况下提供640千瓦的可用功率。如果PF增加到95,则可提供760千瓦,增加19%左右。该银行将与控制器操作,开关电容器根据需要。

位置3

位置2的电容器组也可以安装在位置3,就在MCC之前。这将减少从变压器到MCC的线路上的负载。

单个(静态)电容器也可以安装在MCC的每个电机控制器的输入或输出。任何一个位置都将消除对电容器组及其相关控件的需求,同时减少从变压器到MCC的负载。

如果电容器安装在控制器的输入端,当电机关闭时,通常需要一个单独的接触器来自动将它们从电路中移除。如果电容器安装在控制器的输出端,几个控制面板组件可能会在新的安装上缩小尺寸。

位置4

电机的静态安装位置(位置4)是最有效的位置。所有上游线路和电气元件都被解除了该电机所需负载的磁化电流部分。

如果安装的是先前安装的电机,也可能更昂贵,因为面板过载装置通常需要更换。

切勿将电容器连接到变频驱动器或固态软启动器的下游。当安装在上游时,应联系制造商确定所需的距离。

其他问题

当线路电压与铭牌电压不同时,PF也会发生变化。当一个460伏(V)的电机在440伏运行时,PF增加约3%。当工作电压为480v时,PF下降约5%。电压的降低几乎与电压的增加成正比。

负载轻的电机也会降低PF。当负载为四分之三时,PF降低约5%。在一半负载时,它会减少12%之多。

在工业领域,感应电机并不是低PF的唯一来源。荧光和汞蒸汽照明系统表现出非常低的PF,在0.4到0.6的范围内。

电弧焊机和电阻焊机也有相同范围内的PF。

平均而言,一个典型的工业工厂将有0.75到0.8的未校正PF。将PF提高到0.95可以消除效用惩罚,并提高工厂电网的效率。

其他部门也会导致低PF。大型商业设施,如酒店和商场,可能有显著的感性负载。

在住宅领域,家庭有许多小型电机,为洗衣机、烘干机、冰箱、空调、加热系统和其他设备提供动力。虽然大多数都是分数马力,但它们的PF通常很低(0.6到0.7)。

当所有的小马达一起运转时,它们可以产生1到2马力。

再乘以几千个家庭,PF就成了公用事业的一个重大问题。这就是为什么公用事业公司在整个配电系统中都有自己的PF校正设施。

资源

一些资源可以提供更多关于PF校正的信息。

前两个覆盖较大的安装,和第三个覆盖校正单电机。他们也会帮助你决定PF修正是否值得投资。

  • 电能管理中的功率因数“,pdhonline.org/courses/e144/e144content.pdf
  • 功率因数校正:工厂工程师指南eaton.com/ecm/groups/public/@pub @electrical /文件/内容/ sa02607001e.pdf
  • 考恩文件pumped101.com/index.html # cowern

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