功率因数,简单地说,就是工作功率与视在功率或需求功率的比率。功率因数是一种能源效率的表达方式,百分比越高表示使用效率越高,百分比越低表示使用效率越低。功率因数的计算方法为工作功率(kW)除以视在功率(kVA)。虽然100%的效率可能不现实,但有一些事情会影响如何提高功率因数。
功率因数校正电容器在某些情况下可以帮助提高功率因数。
什么是理想的功率因数?
低功率因数意味着你不能有效地使用你所购买的电力。在较低的功率因数下,需要更多的视在功率(kVA)来产生工作功率(kW)。较高的功率因数比较低的功率因数更理想,因为这意味着您可以更有效地使用电源。功率因数的一般目标数字是95%。向你的公用事业公司确认他们使用的截止点是什么——许多公用事业公司对功率因数差的客户收取费用。
测量和管理能源使用
通过测量能量和电能质量,您将了解您的工厂的节奏,并学习如何保持您的工厂平稳有效地运行。战略能源管理是减少能源使用和能源账单的关键方法。提高功率因数的一个原因是减少,甚至消除公用事业的罚款和附加费。
要做到这一点,你需要知道每个月你的精力都去了哪里。首先,您需要在设备和系统上测量和记录能源数据。你需要的工具类型取决于你的设施和需求。一种多用途工具可以计算能量损失并捕获三相高分辨率电压和电流波形,而另一种工具可以提供即时的电能质量健康数据。了解电流中的谐波水平是很重要的。总谐波失真(THD)测量可以帮助您确定是否需要滤波。请记住,实用程序只能影响电压质量。他们只能要求连接批准的负载,而不负责由于客户的安装而流动的电流。
提高功率因数的步骤
电机电感和谐波电流是造成功率因数差的两个常见原因。要提高功率因数,需要确定造成功率因数不良的根本原因。
在处理感应电流时,在设备的配电系统中添加功率因数校正电容器(储能设备)是一种常见的解决方案。功率因数校正电容器确实需要定期检查和建议的预防性维护,但在正常情况下,它们可以毫无故障地运行多年。
如果谐波导致低功率因数,那么低成本的无源LC(电感-电容)滤波是解决方案。
对于更复杂的情况,需要主动过滤。这种滤波可以补偿无功电流、谐波电流和不平衡电流。
一个常见的错误是使用电容器来减轻谐波电流。一个电容器将表现为一个短路较高的谐波。由于内阻的存在,电容器会升温,并且由于内部电解质会蒸发,寿命会大大缩短。