綜合功率因素計算

Lecture11PowerfactorcorrectionPowerfactor:綜合功率因數(shù)計算:Whatisthetotalpowerfactor?表7-1

各種負載之功率因數(shù)負載種類功率概數(shù)﹪滿載半載無載感應(yīng)電動機單相1馬力10馬力100馬力1000馬力（20極）1000馬力（60極）8286868068626672687272665043455416141165211817三相1/8馬力1/4馬力1/2馬力白熾燈及電熱日光燈同步電動機電扇、電冰箱、空氣調(diào)節(jié)器電鐘收音機交流電弧熔接機電氣爐低週波感應(yīng)爐高週波感應(yīng)爐

10050~95

可調(diào)整

50~755070~9530~408560~8010~20

由於工業(yè)用電之負載以電動機等電感性負載居多，因之在電力系統(tǒng)中會產(chǎn)生滯後之無效電力，無效電力是一種電力損失，依據(jù)臺電公司之統(tǒng)計資料，電力用戶功率因數(shù)低於80%之用戶約67,420戶以上，如能提高功率因數(shù)至95%，估計每年可減少無效電力損失達2.3億度以上。裝設(shè)電容器(1)提高功率因數(shù)除可獲得減少電源供給之無效電流的主要好處外，尚可得到(2)改善電壓、(3)減少線路損失、(4)增加系統(tǒng)容量等多項益處。另外在電費負擔上因功率因數(shù)條款，當功率因數(shù)低於百分之八十時，每低1%，當月份電費增加千分之3。當功率因數(shù)超過百分之八十時，每超過1%，當月份電費減少千分之1.5，可使(5)電費支出減少。功率因數(shù)改善原因:裝置契約容量在20瓩以上及需量契約容量在30瓩以上用戶，每月用電之平均功率因數(shù)不及百分之八十時，每低百分之一，該月份電費應(yīng)增加千分之三；超過百分之八十時，每超過百分之一，該月份電費應(yīng)減少千分之一?五。[例7-5]

某用戶使用三相11.4KV電源，改善功率因數(shù)前之電流為100A，功率因數(shù)為0.8，改善功率因數(shù)至0.95，試求改善後電流為若干？解：由此結(jié)果可知功率因數(shù)提高可減少線路電流。[例7-7]

某用戶在功率因數(shù)為0.8時之線路電力損失10KW，若將功率因數(shù)改善至0.95，試求改善後之線路電力損失為若干？解：故改善後線路之電路損失[例7-8]

有一11.4KV線路，負載為三相4,000KVA，功率因數(shù)為0.8，加裝1﹐200KVAR的並聯(lián)電容器組，線路的電抗為0.26+j0.72Ω，試求(1)原有的電力損失？(2)減少的電力損失？(3)裝並聯(lián)電容器後的損失為原有的多少％？解：負載電流電容器無效電流負載有效電流IR=IL1cosθL=203×0.8=162Α負載無效電流IX=IL1sinθL=203×0.6=122Α(1)原有電路損失(2)並聯(lián)電容器後線路電流

IL2=162-j122+j61=162-j61並聯(lián)電容器後之電路損失故減少電路損失=32143-23345=8798W(3)

(4)並聯(lián)電容器後的電力損失為原有損失的72.6%

變壓器斷路器及導線之容量[例7-9]

某用戶功率因數(shù)為0.8，滿載時負載總功率為1000KVA，若將功率因數(shù)提高至0.95時，試求改善功率因數(shù)後之總功率為若干？改善功率因數(shù)前後之負載總功率差為若干？解：

由此結(jié)果可知，若原導線之線徑不變，提高功率後能增加157.9KVA之供電能力。[例7-10]

某用戶在未改善功因前，每月之電表指示，有效功率量為10000KWH，無效功率量為10000KVARH。改善功因後之電表指示，有效功率量為10000KWH，無效功率量為5000KVARH，試求改善前後之平均功率因數(shù)各為若干？每月在改善功因後可節(jié)省電費百分之幾？改善功因前之平均功率因數(shù)改善功因後之平均功率因數(shù)即改善功率因數(shù)後每月可節(jié)省電費4.2%裝設(shè)電容器以提高功率因數(shù)主要係因無效電力(KVAR)減少而獲得利益，因此電容器裝設(shè)之位置應(yīng)儘量靠近負載處，才能得到實際效果，如上圖所示為電容器可能裝設(shè)之四個位置，最理想的位置為C1其次為C2、C3、C4依次排列。某工廠契約容量300KW，每月用電量72000度，經(jīng)測量其功率因數(shù)為0.7，主變?nèi)萘?1.4KV/220v400KVA阻抗5.5%，經(jīng)檢討後加裝低壓電容器150KVAR，改善後之功率因數(shù)提高至0.9，分析所獲得之利益如下：節(jié)省電費

PF＝0.7提高為PF＝0.9每月節(jié)省電費7200元2.增加釋放容量釋放容量＝300×﹝(0.9－0.7)／0.7﹞＝85KW3.減少線路損失原線路損失=5kW

減少線路損失率＝1－(0.7／0.9)2=0.395

3600KWH×0.395＝1442KWH

省1442×1.37=1975元4.提高電壓

v%=（150×5.5）／400＝2.1220＋220×2.1%＝224.5v

本案投資金額25000元投資回收年限＝25000／9175＝2.72月，值得投資改善。example如何計算電容量:ApparentpowerActivepowerReactivepowerA3/4HPelectricmotorhasapowerfactorof.85.Thenameplatecurrentis10Ampsat115Volts,or1150VoltAmps.exampleApparentpower=1150VoltAmpsActivepower=.85*1150=977.5WattsReactivePower=sqrt(1150^2-977.5^2)=605VARSo,weneed605varofpowerfactorcorrection.CalculatingtherequiredimpedancefromQ=E^2/X605=115^2/X=>X=115^2/605=21ohmsC