Cos фи расчет: Коэффициент мощности

Содержание

Коэффициент мощности трансформатора: значение, расчет, формулы

Автор Andrey Ku На чтение 3 мин Опубликовано 13.03.2019

Коэффициент мощности трансформатора – необходимая для расчета величина при составлении схемы трансформатора или другой схожей по принципу действия техники. Это физическая величина, которая кроме основного наименования в кругах радиолюбителей носит название косинуса фи. При помощи расчета возможно корректировать, ведь часто его значения недостаточны.

Содержание

Что такое коэффициент мощности или косинус фи
Как рассчитать коэффициент мощности трансформатора: формулы и математические расчёты
Пример расчета
Низкий коэффициент мощности: причины и последствия
Нагрузочные потери в элементах сети
Потери в силовом трансформаторе
Коррекция коэффициента мощности

Что такое коэффициент мощности или косинус фи

В цепи переменного тока, который поступает в трансформатор, возникает несколько видов нагрузки. Каждая из их определяет параметр, который в зависимости от нагрузки может быть активным, реактивным или полным соединением двух).

Активное сопротивление рассчитывается с учетом того, что потери будут равным квадрату тока, умноженному на сопротивление. Сопровождается выделением тепла. Реактивное происходит без выделения тепла и потерь нагрузки, рассчитывается по формулам индуктивности и емкости. Коэффициент является в общем понимании слова соотношением между активной и пассивной компонентой.

Как рассчитать коэффициент мощности трансформатора: формулы и математические расчёты

Определить его возможно по простой формуле: делятся усредненные значения модульных активных (ВТ) и полных (ВА).

При этом активная вычисляется как умноженные параметры напряжения и силы тока, умноженные на косинус фи. Для реактивной силы формула идентичная, но с тем учетом, что берется вместо косинуса синус. Полная вычисляется как умноженные напряжение на силу, равные корню из квадрата активной и реактивной.

Пример расчета

Если даны показатели вольтметра и амперметра или есть возможность измерить их, то вычислить косинус фи не составляет проблемы.

Например, если амперметр показывает 10 А, а вольтметр 120 В, а ваттметр 1 кВт, то вычисляем общий показатель, умножая значения напряжения на силу тока. Итого будет 10х120 = 1200 ВА. Косинус фи вычисляем по известной формуле: 1000 делим на 1200. Косинус фи составляет 0,83.

Низкий коэффициент мощности: причины и последствия

Низкий показатель приводит к максимуму устранения энергетической составляющей. Используются специальные приборы для компенсации, которые позволяют снизить потребление электричества и увеличить кпд устройства.

Нагрузочные потери в элементах сети

Нагрузочные приводят к перераспределению и снижению энергетической составляющей. Уровень напряжения падает, что обуславливает значительный перегрев устройства. Следствие — потеря эффективности и работоспособности, быстрый выход оборудования из строя.

Специалист минимизируют силы нагрузочного типа. Это позволяет увеличить показатели пускового момента устройства.

Потери в силовом трансформаторе

Коэффициент, обладающий разрозненными характеристиками, вызывает уход электроэнергии. Энергия неправильно распределяется. Увеличив рассматриваемый показатель удается достигнуть необходимых характеристик. В условиях значительной стоимости энергия в современных реалиях для предприятия снижение потерь становится первостепенной задачей. Дополнительно можно подключить нагрузку.

Коррекция коэффициента мощности

Он уменьшается посредством работы трансформаторов, систем освещения и двигателей асинхронного типа. Увеличить показать, то есть корректировать его к высокому углу, получается при помощи конденсаторов, двигателей асинхронного типа и генераторов. Поэтому они устанавливаются как дополнения в стандартную цепочку. Популярные методики коррекции:

установка конденсатора — параметры реактивной уменьшаются, то по формуле приводит к увеличению значения;
установка малой нагрузки — получить результат возможно при работе двигателей асинхронного типа;
выбор безопасных условий работы — не допуск к работе, если показатели номинального напряжения повышены;
своевременное проведение плановых отслуживающих работ — нагрузка определяет время работы, внимательно относиться стоит к оборудованию, которое постоянно работает при высоких показателях номинального напряжения.

Корректировка обязательна на производственных ресурсах, а также для оборудования, которое применяется в хозяйственных, индивидуальных целях. Методика позволяет эономить средства, особенно если речь идет о крупных производствах.

Расчет компенсации реактивной мощности 0,4 кВ КРМ, УКРМ, АУКРМ, УКМ 58, КРМ-0,4

Главная \ Информация \ Калькуляторы расчета мощности \ Расчет компенсации реактивной мощности

Контакты отдела продаж по конденсаторным установкам: (499) 653-69-37 (доб. 101), [email protected]

Калькулятор для расчета мощности конденсаторных установок 0,4 кВ

Для расчета необходимой мощности установки КРМ-0,4 заполните пожалуйста поля, приведенные ниже и нажмите кнопку «Рассчитать».

Формула расчета реактивной мощности КРМ

Q = Pa · ( tgφ1-tgφ2)- реактивная мощность установки КРМ (кВАр)

Q = Pa · K

Pa -активная мощность (кВт)

K- коэффициент из таблицы

Pa = S· cosφ

S -полная мощность(кВА)

cos φ — коэффициент мощности

tg(φ1+φ2) согласуются со значениями cos φ в таблице.

Таблица определения реактивной мощности конденсаторной установки — КРМ (кВАр), необходимой для достижения заданного cos(φ).

Текущий (действующий)		Требуемый (достижимый) cos (φ)
tan (φ)	cos (φ)	0.80	0.82	0.85	0.88	0.90	0.92	0.94	0.96	0.98	1.00
tan (φ)	cos (φ)	Коэффициент K
3.18	0.30	2.43	2.48	2.56	2.64	2.70	2.75	2.82	2.89	2.98	3.18
2.96	0.32	2.21	2.26	2.34	2.42	2. 48	2.53	2.60	2.67	2.76	2.96
2.77	0.34	2.02	2.07	2.15	2.23	2.28	2.34	2.41	2.48	2.56	2.77
2.59	0.36	1.84	1.89	1.97	2.05	2.10	2.17	2.23	2.30	2.39	2.59
2.43	0.38	1.68	1.73	1.81	1.89	1.95	2.01	2.07	2.14	2.23	2.43
2.29	0.40	1.54	1.59	1.67	1.75	1.81	1.87	1.93	2.00	2.09	2.29
2.16	0.42	1.41	1. 46	1.54	1.62	1.68	1.73	1.80	1.87	1.96	2.16
2.04	0.44	1.29	1.34	1.42	1.50	1.56	1.61	1.68	1.75	1.84	2.04
1.93	0.46	1.18	1.23	1.31	1.39	1.45	1.50	1.57	1.64	1.73	1.93
1.83	0.48	1.08	1.13	1.21	1.29	1.34	1.40	1.47	1.54	1.62	1.83
1.73	0.50	0.98	1.03	1.11	1.19	1.25	1.31	1.37	1.45	1.63	1.73
1. 64	0.52	0.89	0.94	1.02	1.10	1.16	1.22	1.28	1.35	1.44	1.64
1.56	0.54	0.81	0.86	0.94	1.02	1.07	1.13	1.20	1.27	1.36	1.56
1.48	0.56	0.73	0.78	0.86	0.94	1.00	1.05	1.12	1.19	1.28	1.48
1.40	0.58	0.65	0.70	0.78	0.86	0.92	0.98	1.04	1.11	1.20	1.40
1.33	0.60	0.58	0.63	0.71	0.79	0.85	0.91	0.97	1. 04	1.13	1.33
1.30	0.61	0.55	0.60	0.68	0.76	0.81	0.87	0.94	1.01	1.10	1.30
1.27	0.62	0.52	0.57	0.65	0.73	0.78	0.84	0.91	0.99	1.06	1.27
1.23	0.63	0.48	0.53	0.61	0.69	0.75	0.81	0.87	0.94	1.03	1.23
1.20	0.64	0.45	0.50	0.58	0.66	0.72	0.77	0.84	0.91	1.00	1.20
1.17	0.65	0.42	0.47	0.55	0.63	0. 68	0.74	0.81	0.88	0.97	1.17
1.14	0.66	0.39	0.44	0.52	0.60	0.65	0.71	0.78	0.85	0.94	1.14
1.11	0.67	0.36	0.41	0.49	0.57	0.63	0.68	0.75	0.82	0.90	1.11
1.08	0.68	0.33	0.38	0.46	0.54	0.59	0.65	0.72	0.79	0.88	1.08
1.05	0.69	0.30	0.35	0.43	0.51	0.56	0.62	0.69	0.76	0.85	1.05
1.02	0.70	0.27	0. 32	0.40	0.48	0.54	0.59	0.66	0.73	0.82	1.02
0.99	0.71	0.24	0.29	0.37	0.45	0.51	0.57	0.63	0.70	0.79	0.99
0.96	0.72	0.21	0.26	0.34	0.42	0.48	0.54	0.60	0.67	0.76	0.96
0.94	0.73	0.19	0.24	0.32	0.40	0.45	0.51	0.58	0.65	0.73	0.94
0.91	0.74	0.16	0.21	0.29	0.37	0.42	0.48	0.55	0.62	0.71	0.91
0. 88	0.75	0.13	0.18	0.26	0.34	0.40	0.46	0.52	0.59	0.68	0.88
0.86	0.76	0.11	0.16	0.24	0.32	0.37	0.43	0.50	0.57	0.65	0.86
0.83	0.77	0.08	0.13	0.21	0.29	0.34	0.40	0.47	0.54	0.63	0.83
0.80	0.78	0.05	0.10	0.18	0.26	0.32	0.38	0.44	0.51	0.60	0.80
0.78	0.79	0.03	0.08	0.16	0.24	0.29	0.35	0.42	0. 49	0.57	0.78
0.75	0.80		0.05	0.13	0.21	0.27	0.32	0.39	0.46	0.55	0.75
0.72	0.81			0.10	0.18	0.24	0.30	0.36	0.43	0.52	0.72
0.70	0.82			0.08	0.16	0.21	0.27	0.34	0.41	0.49	0.70
0.67	0.83			0.05	0.13	0.19	0.25	0.31	0.38	0.47	0.67
0.65	0.84			0.03	0.11	0.16	0.22	0. 29	0.36	0.44	0.65
0.62	0.85				0.08	0.14	0.19	0.26	0.33	0.42	0.62
0.59	0.86				0.05	0.11	0.17	0.23	0.30	0.39	0.59
0.57	0.87					0.08	0.14	0.21	0.28	0.36	0.57
0.54	0.88					0.06	0.11	0.18	0.25	0.34	0.54
0.51	0.89					0.03	0.09	0. 15	0.22	0.31	0.51
0.48	0.90						0.06	0.12	0.19	0.28	0.48
0.46	0.91						0.03	0.10	0.17	0.25	0.46
0.43	0.92							0.07	0.14	0.22	0.43
0.40	0.93							0.04	0.11	0.19	0.40
0.36	0.94								0.07	0. 16	0.36
0.33	0.95									0.13	0.33

Пример:

Активная мощность двигателя : P=200 кВт

Действующий cos φ = 0,61

Требуемый cos φ = 0,96

Коэффициент K из таблицы = 1,01

Необходимая реактивная мощность КРМ (кВАр): Q = 200 х 1,01=202 кВАр

Калькулятор коэффициента мощности

Калькулятор коэффициента мощности. Расчет коэффициента мощности, полной мощности, реактивной мощности и емкости корректирующего конденсатора.

Этот калькулятор предназначен для образовательных целей.

Фаза #
ОднофазныйТрехфазный

Реальная мощность в киловаттах

кВт

Ток в амперах

Напряжение в вольтах

Частота в герцах

Гц

Скорректированный коэффициент мощности

Результат коэффициента мощности

Полная мощность

кВА

Реактивная мощность

кВАр

Корректирующий конденсатор

мкФ

Конденсатор коррекции коэффициента мощности должен быть подключен параллельно к каждой фазе нагрузки.

При расчете коэффициента мощности не различаются опережающие и отстающие коэффициенты мощности.

При расчете коррекции коэффициента мощности предполагается индуктивная нагрузка.

Расчет однофазной цепи

Расчет коэффициента мощности:

PF = |cos φ| = 1000 ×
P _(кВт) / ( В _(В) ×
I _(A) )

Расчет полной мощности:

|S _(кВА) | = V _(V) × I _(A) / 1000

Reactive power calculation:

Q _(kVAR) = √( |S _(kVA) | ² — P _(кВт) ²)

Коррекция конденсации фактора мощности (KVA) = S _{. _corrected}

Q _{corrected (kVAR)} = √( S _{corrected (kVA)} ² — P _(kW) ² )

Q _{c (кВАр)} = Q _(кВАр) — Q _{скорректированный (кВАр)}

80051 C _(F) = 1000 × Q
/ (2π F _(Гц) × V _(V) ²)

Трехфазный расчет

для трех фазы с сбалансированными нагрузками:

18 с линейкой с линией с линией с линейкой с линией с линией с линией с линией с линейкой с линейкой с линейкой с линейкой с линейкой с линией.

Расчет коэффициента мощности:

PF = |cos φ| = 1000 ×
P _(кВт) / ( √ 3 ×
V _L-L(V) × I _(A) )

Расчет полной мощности:

|S _(кВА) | = √ 3
× V _L-L(V) × I _(A) / 1000

Reactive power calculation:

Q _(kVAR) = √( |S _(kVA) | ² — P _(kW) ² )

Power factor correction capacitor’s capacitance calculation:

Q _{c (kVAR)} = Q _(kVAR) — Q _{с поправкой (кВАр)}

C _(F) = 1000 × Q _{c (кВАр)}
/ (2π f _(Гц) × В _L-L(В) ² )

Расчет с линейным напряжением

Расчет коэффициента мощности:

PF = |cos φ| = 1000 ×
P _(кВт) / (3 × V _{L-N (V)} × I _(A))

Очевидное расчет пищи:

| S _{(KV). = 3 × V _{L-N (V)} × I _(A) /1000}

Расчет реактивной мощности:

Q _(KVAR) = √ ( | S _(KVAR) = √ ( | S _(KVAR) = √ ( | S _(KVAR) = √ (0057 (кВА) | ² — P _(KW) ²)

Коррекция конденсации мощности). Расчет конденсации:

Q _{C (KVAR)} = Q _{C (KVAR)} = Q _{C (KVAR)} = Q _{C (KVAR)} = Q _{C (KVAR)} = Q _{C (KVAR)} = Q _{C (KVAR) Q _{C (KVAR). _{Исправлена (KVAR)}}}

C _(F) = 1000 × Q _{C (KVAR)} / (3 × 2π F _(HZ) × 19511951951951951951951951951951951195195119511951. V _(HZ). (В) ² )

Калькулятор мощности ►

См. также

Коэффициент мощности
Электроэнергия
Калькулятор мощности

Калькулятор

Ампер в кВт

Калькулятор

Ампер в кВА

Сравнение — традиционное измерение cos phi | GOSSEN METRAWATT

Сравнение — традиционное измерение cos phi и измерение коэффициента мощности I и коэффициента мощности II

Измерение коэффициента мощности II как cos phi

Коэффициент мощности является чисто относительным числом, которое рассчитывается как отношение активной мощности к полной мощности.

Измеряемая величина «cos phi», которая традиционно используется вместо коэффициента мощности (активная мощность/полная мощность), по большей части является результатом используемой до сих пор технологии измерения: раздельное измерение активной мощности и полной мощности с последующим разделением (активная мощность/полная мощность), которое требуется для определения коэффициента мощности, ранее не применялось с традиционными преобразователями cos phi из-за трудоемкой и дорогостоящей методики измерения.

Вместо этого было заменено технически гораздо более простое измерение смещения фаз тока и напряжения (угол фи, интервал между пересечением нуля током и напряжением). Как правило, используемые измерительные преобразователи генерируют выходной сигнал, линейно пропорциональный углу фи (не cos фи), например -20 мА … 0… 20 мА.

Требуемая функция косинуса была реализована на шкалах нижестоящих приборов с помощью соответствующих нелинейных делений шкалы (градация шкалы пропорциональна кривой косинуса, рис. 1).

1) Нелинейная шкала 2) Линейная шкала

Важнейшим преимуществом этого метода является его простая и экономичная техническая реализация.

Недостатки связаны со следующими двумя факторами:
– Во-первых, подключение индикаторов или аналитических модулей на выходе проблематично, если эти устройства допускают только линейную зависимость между входом и дисплеем (например, цифровые индикаторы, в этом случае желаемая характеристическая кривая косинуса не может быть откалибрована для большинства типов устройств, что приводит к ошибочной интерпретации).
— Во-вторых, и это самое главное, результаты измерений верны только для неискаженных кривых. Неверные результаты измерения получаются в случае искаженных сигналов (искажение приводит к дополнительным переходам через нуль, т. е. интервал между переходами через нуль тока и напряжения уже не определяется фазовым сдвигом).

Однако, если основные требования к этому измерению четко определены и соблюдаются (среди прочих факторов строго синусоидальные измеряемые величины), его можно использовать и сегодня. Но эти идеальные условия больше не преобладают в современных электрических системах, и, таким образом, описанное выше традиционное измерение cos phi нуждается в замене.

Измерение коэффициента мощности I и коэффициента мощности II

Микропроцессорная технология, используемая в мультипреобразователях (M1004, M563, DME4…), позволяет перейти от дифференциального углового измерения к истинному измерению коэффициента мощности. Чтобы четко обозначить отказ от традиционного измерения «cos phi», были введены термины «коэффициент мощности I» и «коэффициент мощности II», чтобы установить различие между двумя методами измерения.

В отличие от дифференциального измерения углов, две измеренные величины обеспечивают линейную зависимость между измеренной величиной и аналоговым выходным сигналом измерительного преобразователя (рис. 2). Кроме того, методом измерения учитываются гармоники (до 16-й гармоники).

Метод измерения коэффициента мощности I дает физически и математически точное значение cos phi, рассчитанное как отношение активной мощности к полной мощности. Когда используется этот метод измерения, предшествующий знак плюс или минус основан на активной мощности (плюс для импорта энергии, минус для экспорта энергии; сама кажущаяся мощность не имеет предшествующего знака плюс или минус).
Таким образом, коэффициент мощности I также указывает на экспорт или импорт .

PF = P _w /S _s

Однако на практике наиболее распространенным требованием является определение типа нагрузки (индуктивная или емкостная). Коэффициент мощности II учитывает это требование.

В отличие от коэффициента мощности I предшествующий знак плюс или минус для коэффициента мощности II указывает не направление потока энергии, а тип нагрузки . Чтобы гарантировать, что индикация зависит только от типа нагрузки (а не от направления потока энергии), в расчетах используется только значение активной мощности. Сам предшествующий знак определяется посредством измерения основной реактивной мощности фазы (по определению знак плюс указывает на индуктивную нагрузку с импортом, а знак минус указывает на емкостную нагрузку). Таким образом,
Коэффициент мощности II рассчитывается следующим образом.

LF = знак Qn * |P _w | / P _с

(индуктивная: Q+ для импорта, Q– для экспорта)
(емкостная: Q– для импорта, Q+ для экспорта)

Следует отметить, что при расчете значения активной мощности коэффициент мощности II можно использовать только как измеряемую величину для одного направления потока энергии.

Cos фи расчет: Коэффициент мощности