Коэффициент мощности pf: Power Factor | Led Factor

Что такое коэффициент мощности трансформатора?

Прочее › Счетчик › Как подобрать трансформатор тока для трехфазного счетчика?

Коэффициент мощности, он же cosφ — это отношение активной мощности к полной. Физически он показывает, какая часть полной мощности идет на совершение полезной работы (в нашем случае — на преобразование в тепло), а какая — на поддержание работоспособности самого устройства.

1. Что такое коэффициент мощности простыми словами?
2. Что такое коэффициент мощности и как его определить?
3. Как считать коэффициент мощности?
4. Что такое коэффициент мощности cos φ и что он характеризует?
5. Чем измеряют коэффициент мощности?
6. Что показывает коэффициент использования мощности?
7. Чему равен коэффициент мощности cosφ трансформатора?
8. Как определяется коэффициент мощности cosφ?
9. Для чего нужен коэффициент мощности цепи?
10. Для чего нужно повышать коэффициент мощности?
11. Как выбрать коэффициент мощности?
12. Где применяется cos φ?
13. Как работает корректор коэффициента мощности?
14. Что является причиной низкого коэффициента мощности?
15. В чем измеряется мощность?
16. Что такое коэффициент мощности PF?
17. Что такое активная и реактивная мощность?
18. Что такое реактивная мощность простыми словами?
19. Чему равна Формула мощности?
20. Какая величина мощности?
21. Как определить cos?
22. Для чего необходимо повышать коэффициент мощности?
23. Что такое коэффициент мощности электродвигателя?

Что такое коэффициент мощности простыми словами?

Определение и физический смысл Коэффициент мощности равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность расходуется на совершение работы. В случае синусоидальных тока и напряжения полная мощность представляет собой геометрическую сумму активной и реактивной мощностей.

Что такое коэффициент мощности и как его определить?

Коэффициент мощности — величина, равная отношению активной мощности P, потребляемой нагрузкой, к ее полной мощности S. Полная мощность — это произведение действующих значений напряжения и тока: S=U×I, измеряется в вольт-амперах (ВА).

Как считать коэффициент мощности?

Коэффициентом мощности или cos φ электрической сети называется отношение активной мощности к полной мощности нагрузки расчетного участка.cos φ = P/S, где:

• cos φ — коэффициент мощности;
• Р — активная мощность Вт;
• S — полная мощность ВА;

Что такое коэффициент мощности cos φ и что он характеризует?

Коэффициент мощности (cos φ) — физическая величина, являющаяся энергетической характеристикой электрического тока. Коэффициент мощности характеризует приёмник электроэнергии переменного тока, а именно — степень линейности нагрузки. Равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности.

Чем измеряют коэффициент мощности?

Наиболее простым способом будет использовать измеритель коэффициента мощности, именуемый фазометром.

Что показывает коэффициент использования мощности?

Коэффицие́нт испо́льзования устано́вленной мо́щности (КИУМ) — важнейшая характеристика эффективности работы предприятий электроэнергетики. Она равна отношению среднеарифметической мощности к установленной мощности электроустановки за определённый интервал времени.

Чему равен коэффициент мощности cosφ трансформатора?

Cosφ — именно так обозначается это понятие — это отношение активной мощности к полной. cosφ не измеряется ни в Ваттах, ни в Герцах — ни в чем, потому как это коэффициент и является относительной величиной. Он может варьироваться от 0 до 1.

Как определяется коэффициент мощности cosφ?

Коэффициент мощности cos фи (φ) определяется как отношение полезной мощности к полной. Математически это определение часто записывают в виде кВт/кВА, где числитель — активная (действительная) мощность, а знаменатель — кажущаяся (активная + реактивная, полная) мощность.

Для чего нужен коэффициент мощности цепи?

Коэффициент мощности позволяет судить о нелинейных искажениях, вносимых нагрузкой в электросеть. Чем он меньше, тем больше вносится нелинейных искажений. Кроме того, при одной и той же активной мощности нагрузки мощность, бесполезно рассеиваемая на проводах, обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности.

Для чего нужно повышать коэффициент мощности?

Повышение коэффициента мощности нагрузки, питаемой от трансформатора, приводит к снижению тока через трансформатор, что позволяет добавлять нагрузку.

Как выбрать коэффициент мощности?

Для освещения выбрать cosϕ проще всего. Коэффициент мощности зависит от типа лампы.Чтобы лучше запомнить, подведем итоги:

• cosϕ для освещения — 1,0; 0,92 и 0,85.
• cosϕ для нагревательного оборудования — 1,0.
• cosϕ для ЭВМ — 0,7.
• cosϕ для холодильников — 0,75.
• cosϕ для других силовых ЭП — 0,65-0,8.

Где применяется cos φ?

Коэффициент мощности (cos φ) это параметр, характеризующий искажения формы тока, потребляемого от электросети переменного тока. Важный показатель потребителя электроэнергии. Во многом он определяет требования к питающей сети. От него зависят потери в проводах и на внутреннем сопротивлении сети.

Как работает корректор коэффициента мощности?

Корректор коэффициента мощности (ККМ) или буст — конвертор предназначен для активной фильтрации тока сети. ККМ приближает фазовый сдвиг между током и напряжением источника к нулю и формирует синусоидальную форму тока, потребляемого от сети.

Что является причиной низкого коэффициента мощности?

Напомним, что причиной низкого коэффициента мощности являются индуктивные нагрузки, которым нужна реактивная мощность. Увеличение реактивной мощности приводит к увеличению полной мощности, потребляемой от поставщика электроэнергии.

В чем измеряется мощность?

Ватт.

Ватт (обозначение: Вт, W) — в системе СИ единица измерения мощности.

Что такое коэффициент мощности PF?

Коэффициент мощности Power Factor (PF) — это комплексный показатель. Он характеризует линейные и нелинейные искажения напряжения и формы тока электросети, которые обусловлены влиянием нагрузки (напр., ИБП). Для того чтобы вычислить PF нужно сопоставить поглощаемую нагрузку активной мощности и полную.

Что такое активная и реактивная мощность?

Фактически, активная мощность определяет скорость полезного потребления энергии. Реактивная мощность — мощность определяемая электромагнитными полями, образующимися в процессе работы приборов. Реактивная мощность, как правило, является «вредной» или «паразитной». Реактивная мощность определяется характером нагрузки.

Что такое реактивная мощность простыми словами?

Реактивная мощность (Q)

Мощность, которая постоянно перетекает туда и обратно между источником и нагрузкой, известна как реактивная (Q). Реактивной называется мощность, которая потребляется и затем возвращается нагрузкой из-за её реактивных свойств.

Чему равна Формула мощности?

В механике Механическая мощность (N) равна отношению работы ко времени, за которое она была выполнена. Основная формула: N = A / t, где A — работа, t — время ее выполнения.

Какая величина мощности?

Ватт.

Единицы измерения

В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения мощности является ватт (Вт), равный одному джоулю в секунду (Дж/с).

Как определить cos?

Математически cos φ определяется как отношение активной мощности к полной или равен отношению косинуса этих величин (отсюда и название параметра). Величина коэффициента мощности может изменяться в интервале 0 — 1 (либо в диапазоне 0 — 100%).

Для чего необходимо повышать коэффициент мощности?

Коррекция коэффициента мощности

Обычно для уменьшения потерь в системе распределения и снижения расходов на электроэнергию производится компенсация реактивной мощности с помощью конденсаторов, которые подключаются к сети для максимально возможной компенсации тока намагничивания.

Что такое коэффициент мощности электродвигателя?

Коэффициент мощности электродвигателя представляет собой сдвиг фаз между напряжением и током (cosφ). cos phi (φ) используется, помимо прочего, для расчета потребляемой мощности электродвигателя. Потребляемая мощность очень важна для насосов.

[PDF] Коэффициент мощности 0.9 — Free Download PDF

Коэффициент мощности 0.9 Ответственные компьютерные нагрузки, серверы и другое ITоборудование, соответствующее EN61000-3-2 © 2004 Eaton Corporation. All rights reserved.

Что такое коэффициент мощности? Коэффициент мощности определяется отношением потребляемой нагрузкой активной мощности (Ватты) к полной мощности (Вольт-Амперы)

Коэффициент Активная мощность мощности

Полная мощность

Разница между полной и активной мощностями обусловлена разностью фаз напряжения и тока, питающих нагрузку от источника переменного напряжения

кВА

кВт

Коэффициент мощности Пример 1:

Пример 2:

Резистивная нагрузка

Индуктивная нагрузка

– Нет сдвига по фазе

— Сдвиг по фазе

– Нет искажений

— Нет искажений Пример 3:

S

Нелинейная нагрузка

Cos  P

Q

– Сдвиг по фазе – искажения формы (КНИ)

Что такое коэффициент мощности? Типичная нагрузка

Лампы

Промышленные

накаливания

двигатели

IT серверы (нелинейная нагрузка)

(линейная нагрузка)

Входное напряжение Входной ток

p. f. = 1 p.f. = коэффициент мощности

p.f. = 0.7

p.f. = 0.7

Категории нагрузок, питаемых от ИБП Характеристики

Линейные

Нелинейные

Синусоидальный ток

Несинусоидальный ток

им./не имеет сдвиг по фазе

искажения формы тока потребления

Типичные нагрузки

лампы накаливания, компьютеры, серверы, двигатели переменного тока, большинство нагреватели и т. д. современных электронных систем

Технологии

резистор, индуктивность или емкость

импульсный блок питания (конвертор)

Нелинейная нагрузка 









Импульсные блоки питания и конверторы сами обычно служат причиной помех, излучаемых в основную сеть в виде дополнительных гармоник тока, что уменьшает коэффициент мощности и мешает работе чувствительной электроники, питающейся от той же сети. Низкое значение коэффициента мощности увеличивает полную потребляемую мощность и приводит к перегрузкам сети.

Низкое значение PF заставляет увеличивать сечение питающих кабелей, номиналы предохранителей и контакторов при той же мощности нагрузки для прохождения большего значения тока. Это приводит к неразумному увеличению стоимости системы.

Допустимые уровни PF для различных видов нагрузок регламентируются стандартом EN 61000-3-2.

Допустимые значения коэффициента мощности Стандарт EN 61000-3-2 определяет приемлемый уровень гармоник тока, поступающих от питаемого электрооборудования в сеть, и устанавливает уровень коэффициента мощности в зависимости от мощности нагрузки EN 61 000-3-2 lowest power factor

1 0,9

pf

0,8 pf 0,7 0,6 0,5 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

VA

Обычно коэффициент мощности современного IT-оборудования равен 0.9

Коэффициент мощности нагрузки Цепи коррекции входного коэффициента мощности (PFC) обеспечивают соответствие уровня гармоник потребляемого тока требованиям EN 61000-3-2 и удерживают значения коэффициента мощности в приемлемых пределах

Вход (традиционные серверы)

вход выход

Коэффициент мощности = 0.7 Вход (современные серверы)

вход выход

Коэффициент мощности = 0. 9 Цепи коррекции PF PFC = Коррекция входного коэффициента мощности

Выходной коэффициент мощности ИБП 



ИБП с выходным коэффициентом мощности 0.9 отвечает требованиям современного ITоборудования ИБП с коэффициентом мощности менее 0.9 может питать нагрузку, но он должен иметь бóльшую номинальную мощность

 

ИБП с коэффициентом мощности 1.0 не дает никаких реальных преимуществ

Коэффициент мощности нагрузки и мощность ИБП В качестве примера рассмотрим три ИБП мощностью 10кВА с различными значениями выходного коэффициента мощности и попытаемся измерить мощность допустимой IT-нагрузки в кВт. ИБП A B C Выходной PF кВА/кВт

Может ли ИБП поддерживать нагрузку мощностью 10 кВт?

10/9

0.9 10/8

0.8 10/10

1.0

НЕТ,

НЕТ,

НЕТ,

недост аточно кВА и кВт

недост аточно кВА и кВт

недоста точно кВА

Если мощность нагрузки 10 кВт, а ее коэффициент мощности равен 0.9, то требуемый ток должен рассчитываться на основе полной мощности нагрузки: 10 кВт / 0. 9= 11,1 кВА

Коэффициент мощности нагрузки и мощность ИБП В качестве примера рассмотрим три ИБП мощностью 10кВА с различными значениями выходного коэффициента мощности и попытаемся измерить мощность допустимой IT-нагрузки в кВт. ИБП A B C Выходной PF кВА/кВт Может ли ИБП поддерживать нагрузку 9.5 кВт?

10/9

0.9 10/8

0.8 10/10

НЕТ , недост аточно кВА и кВт

НЕТ, недост аточно кВА и кВт

1.0

НЕТ, недост аточно кВА

Если мощность нагрузки 9.5 кВт, а ее коэффициент мощности равен 0.9, то требуемый ток должен рассчитываться на основе полной мощности нагрузки: 9.5 кВт / 0.9= 10.6 кВА

Коэффициент мощности нагрузки и мощность ИБП В качестве примера рассмотрим три ИБП мощностью 10кВА с различными значениями выходного коэффициента мощности и попытаемся измерить мощность допустимой IT-нагрузки в кВт. ИБП

A

B

C

Выходной PF кВА/кВт

0.9 10/8

0.8 10/10

1.0

10/9

Может ИБП НЕТ, ДА ДА недостаточно поддерживать мощности нагрузку мощностью 9 кВт? Если мощность нагрузки 9 кВт, а ее коэффициент мощности равен 0. 9, то требуемый ток должен рассчитываться на основе полной мощности нагрузки: 9 кВт / 0.9= 10 кВА ИБП типа A и C могут поддерживать одинаковые нагрузки! Выходной коэффициент мощности, равный единице, это, скорее, теоретический показатель, так как на практике добиться подобного значения практически невозможно!

Заключение 









Стандарт EN 61000-3-2 определяет допустимый уровень коэффициента мощности нагрузки сети Типовое значение коэффициента мощности современного IT-оборудования — 0.9 Значение выходного коэффициента мощности ИБП должно быть оптимизировано под коэффициент мощности нагрузки Слишком низкий коэффициент мощности => ИБП должен иметь бóльшую номинальную мощность, более мощные кабели и предохранители Коэффициент мощности > 0.9 => нет реальных преимуществ

PF DF In Конденсаторы — Технический бюллетень по электротехнике

Главная  /

Технические бюллетени   /
Конденсаторы… ПФ? ДФ? В?

Посмотреть в формате PDF

В любом электрическом устройстве, включая конденсаторы, когда мы подаем определенное количество общей мощности (энергии) в устройство, мы получаем от него меньшее количество. Разница между суммами на входе и выходе «теряется» или используется внутри устройства и называется «потерей мощности». Если теперь мы разделим эти «потери мощности» на входную мощность, полученное значение отношения будет «коэффициентом мощности» устройства. Таким образом, «коэффициент мощности» (PF) является прямой мерой «неэффективности» конденсатора, поскольку он предоставляет нам измерительный инструмент для определения того, какая часть общей мощности, подаваемой на конденсатор, используется самим конденсатором и поэтому он не может выполнять другую «полезную» работу.

Прежде чем двигаться дальше, будет полезно рассмотреть некоторые фундаментальные понятия, касающиеся приложения синусоидального напряжения к конденсатору.

Хотя конденсатор по своей природе в основном емкостной, он содержит очень небольшое количество резистивных и индуктивных элементов. Эти распределенные элементы резистора и катушки индуктивности могут быть объединены в одно значение для целей расчета, как показано в следующей эквивалентной схеме.

Итак, у нас есть схема, содержащая все три первичных элемента сопротивления, индуктивности и емкости. Это означает, что приложение синусоидального напряжения к конденсатору установит фундаментальное векторное соотношение между напряжениями и токами в каждом элементе следующим образом:

Обратите также внимание, что, поскольку R, L и Care включены последовательно в нашей цепи, ток цепи (I) является одним и тем же током, который проходит через все элементы (по величине), и поэтому: напряжения, закон Ома должен быть изменен, чтобы использовать импедансы и реактивные сопротивления в дополнение к сопротивлению. То есть —

Соотношение мощности нашей схемы:

Нарисовав векторное соотношение, наше уравнение мощности:

КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ

«Потери мощности» в конденсаторе — это та часть общей мощности, подаваемой на конденсатор, которая не накапливается в конденсаторе мгновенно. Когда ток проходит через элемент последовательного сопротивления, он выделяет тепло, и это и есть «потеря мощности», которая нас интересует. Здесь следует отметить, что все потери энергии (из-за выводов, диэлектрической поляризации, соединений и вихревых токов в материале электродов) учитываются элементом «эквивалентное последовательное сопротивление». Анализ уравнения мощности показывает:

Итак, мы видим, что в своей простейшей форме коэффициент мощности представляет собой отношение эквивалентного последовательного сопротивления к полному сопротивлению устройства.

Коэффициент рассеяния

За исключением электролитических конденсаторов и конденсаторов большой мощности, в большинстве устройств с обмоткой из диэлектрика вместо коэффициента мощности (PF) используется коэффициент, известный как «коэффициент рассеяния» (OF). По определению, эта DF представляет собой отношение эквивалентного последовательного сопротивления к реактивному сопротивлению. Для сравнения видим, что:

Легко видеть, что если X и Z практически идентичны (что было бы в случае, когда o приближается к 90°), то PF и OF также были бы практически идентичны.

Для любой заданной единицы анализ ошибки расхождения в уравнении DF=PF показывает:

Мы видим, что для всех значений OF=0,1 O (10% OF) или меньше ошибка в допущении DF= PF будет 0,5% или меньше.

Причина использования DF в качестве параметра вместо PF заключается в том, что определение значений PF требует гораздо более сложного оборудования и процедур по сравнению с простым методом сравнения, используемым для измерения DF.

DF является удобным, несколько искусственным методом, с помощью которого можно отметить «неэффективность» конденсатора.

Q (показатель качества)

«Q» или «показатель качества» устройства также является искусственной мерой, которая удобно позволяет обозначать «неэффективность» (или потери мощности) этого устройства.

По определению а представляет собой отношение реактивного сопротивления к последовательному сопротивлению. Затем это показывает следующее соотношение:

или: а является обратной величиной DF. Например:

Обычное использование сводится к следующему:

1. «Коэффициент мощности» используется для конденсаторов, когда коэффициент мощности составляет 10% или выше.
2. «Коэффициент рассеяния» используется, когда коэффициент мощности меньше 10%.
3. «Q» иногда используется для обозначения конденсаторов. Он широко используется для катушек индуктивности и полных цепей.

Коэффициент мощности (пФ) – что это такое?

ПФ обычно определяется как отношение активной мощности, поступающей в нагрузку, к полной мощности в электрической цепи переменного тока , или можно сказать, что pF — это косинус фазового угла между током и напряжением источника.

Проще говоря: пФ представляет собой долю полной мощности (полной мощности), которая используется для выполнения полезной работы, называемой активной мощностью. Он обеспечивает меру того, насколько эффективно ток нагрузки преобразуется в полезную выходную мощность. По сути, это показатель общей эффективности системы снабжения.

пФ находится в диапазоне от 0 до 1, а формула для расчета пФ выглядит следующим образом:

Если мы оценим, что сайт имеет pF 0,85, это будет означать, что только 85% мощности сайта используется для выполнения полезной работы. Значение пФ, равное 1,00, представляет собой единицу, что означает, что 100 % мощности, поступающей на объект, используется для полезной работы.

Возьмем любой объект, на котором в промышленных процессах используются электродвигатели (насосы, вентиляторы, конвейеры, холодильные установки и т. д.), и вы можете быть уверены, что двигатель будет снижать эффективность электроснабжения, потребляя дополнительные токи. Это означает, что вы требуете от сети больше энергии, чем вам на самом деле нужно.

Чем ниже ваш pF, тем больше вам нужно потреблять из сети, и если не будут предприняты шаги для улучшения pF нагрузки, все оборудование от электростанций до проводки подсхемы установки должно быть больше чем необходимо. Это приведет к более высоким капитальным затратам и, следовательно, к более высоким потерям при передаче и распределении по всей сети. По этой причине поставщики и операторы распределения включают расходы в ваш счет для покрытия таких случаев.

Если вы посмотрите на свой счет за электроэнергию за получасовые счетчики, вы заметите, что у вас есть установленная плата за мощность или плата за мощность, которая выражается в кВА. Это плата, которую вы платите сети, чтобы иметь доступную мощность для удовлетворения вашего пикового спроса, независимо от того, когда это происходит. Почему это важно? Что ж, если вы посмотрите, как рассчитывается установленная мощность (кВА), вы заметите прямую связь между этим зарядом и вашим pF:

В счете могут быть указаны и другие платежи, в зависимости от того, насколько низок ваш pF. Поставщики будут взимать с вас плату за реактивную мощность, если ваш pF упадет ниже 0,95. Это также может привести к тому, что вы увидите в своем счете плату за избыточную мощность. Заметим, что в виде примера:

 

• На вашем объекте установлена ​​установленная мощность 475 кВА
• Ваша максимальная потребность в месяц составляла 450 кВА.
  1. Ваш пФ равен 0,95
  2. Ваш пФ равен 0,80
• Плата за установленную мощность составляет 1,72 фунта стерлингов/кВА/месяц.

 

Как вы можете видеть, в этом примере, поскольку наш pF равен 0,95, наша максимальная потребность в кВА составляла 474 кВА, что означает, что мы платим только за установленную мощность 475 кВА на общую сумму 817 фунтов стерлингов в месяц.

 

 

По мере снижения коэффициента мощности мы сталкиваемся с избыточной мощностью, и наша общая сумма за месяц составляет 1011,36 фунтов стерлингов + плата за реактивную мощность .

 

Вот как pF влияет как на наше потребление, так и на общие расходы. Проще говоря, чем ниже ваш pF, тем выше вероятность того, что в вашем счете появятся штрафные санкции.

Помимо прямых затрат существуют и другие факторы. У вас могут быть косвенные затраты на низкий pF из-за потери эффективности используемого оборудования. Количество полезной мощности внутри установки значительно снижается, и потребляется реактивная мощность, в результате чего оборудование вырабатывает больше тепла, что вызывает нагрузку на оборудование и может сократить срок службы указанного оборудования.

Таким образом, улучшив свой pF, вы получите следующие преимущества:

• Снижение затрат на электроэнергию
  • Ликвидация платы за превышение мощности и реактивной мощности.
• Увеличение емкости системы
  • Вы можете добавлять дополнительные нагрузки, увеличивая МД, не перегружая систему.
• Улучшение работы системы (усиление напряжения)
  • Чрезмерное падение напряжения (из-за низкого pF) может сделать моторы более медленными, вызывая их перегрев. Падение напряжения также влияет на освещение и правильное использование органов управления двигателем и электрических инструментов.
• Улучшить работу системы (уменьшить потери в линии)
  • Разгрузка системы передачи реактивного тока означает снижение потерь в распределительной системе объекта, а значит, использование меньшего количества кВтч, что приводит к экономии потребления.