Косинус фи кондиционера: Online Electric | Коэффициенты мощности (cos) электрических сетей

Содержание

Расчет электрических нагрузок

Сегодня речь пойдет о том, как правильно выполнить расчет потребляемой мощности электроэнергии для частного дома, что такое установленная и расчетная мощность нагрузки и для чего вообще нужны все эти расчеты.

Расчет электрических нагрузок производится по двум основным причинам.

Во первых имея представление, какая выделенная мощность нужна для вашего дома, вы можете обратиться в свою энергосбытовую компанию с целью получения именно той мощности, которая вам необходима. Правда надо учитывать наши реалии, далеко не всегда вам пойдут на встречу. В сельской местности зачастую электросети находятся в весьма плачевном состоянии и действует жесткий лимит на выделяемую электроэнергию, поэтому в лучшем случае вам выделят не более 15 кВт, а порой даже этого не добиться.

Во вторых расчетная мощность всех потребителей является основным показателем при выборе номинальных токов защитных и коммутационных аппаратов, а также при выборе необходимого сечения проводников.

Итак, выполнив расчет электрических нагрузок всех наших потребителей, мы узнаем суммарную расчетную мощность (расчетный ток). Под этим понятием подразумевается мощность, равная ожидаемой максимальной нагрузке сети за 30 минут.

Для того, чтобы правильно выполнить расчет нам необходимо знать установленную мощность всех электроприемников и расчетные коэффициенты.

Установленная мощность — это сумма номинальных мощностей всех устройств-потребителей электроэнергии в доме. Значение номинальной мощности берется из паспортных данных на электрооборудование и не является фактической мощностью потребления.

Расчетные коэффициенты, которые необходимо учитывать при расчетах — коэффициент спроса Кс, коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos φ.

Коэффициент спроса — это отношение совмещенного получасового максимума нагрузки электроприемников к их суммарной установленной мощности. То есть он вводится с учетом того, что в любой момент времени не все электроприборы будут потреблять свою полную мощность.

Кс = Рр/Ру ,

где Рр – расчетная электрическая нагрузка, кВт;
Ру – установленная мощность электроприемников, кВт.

Коэффициент использования — это отношение фактически потребляемой мощности к установленный мощности за определенный период времени.

Ки = Р/Ру

Коэффициент мощности cosφ — это отношение активной мощности, потребляемой нагрузкой к ее полной мощности.

cosφ = Р/S 

где P – активная мощность, кВт;
Ру – полная мощность, кВА.

Все коэффициенты принимаются из таблиц соответствующих нормативных документов. Также ниже в таблице указана паспортная (номинальная) мощность отдельных электропотребителей.

Наименование
Номинальная мощность кВтРасчетные коэффициенты
спроса Ксиспользования Ки
Стиральная машина21,00,6
Посудомоечная машина20,80,8
Проточный водонагреватель3,50,41,0
Кондиционер2,50,70,8
Электрокамин20,41,0
Бойлер60. 60,9
Электрообогреватель20,81,0
Тепловентилятор1,50,90,9
Теплый пол60 Вт/м20,51,0
Кухонные комбайны, кофеварки, электрочайники(суммарно) 4-5 кВт0,31,0
Сауна4-12 кВт0,80,8
Душевая кабина3,00,60,8
Газонокосилка1,50,40,8
Погружной насос0,75 – 1,5 кВт0,80,9
Компьютеры0,50,61,0
Бытовая розеточная сеть (телевизор, холодильник, утюг, пылесос и т.д)100 Вт/розетку0,7 — 1,0
Освещение кухни25-30 Вт/м21,00,8
Освещение коридора20-25 Вт/м20,80,8
Освещение гостиной35-40 Вт/м20,80,8
Освещение спальни25-30 Вт/м21,00,8

Для примера предположим, что у нас есть дачный домик с двумя комнатами, кухней и прихожей.

Питание дома однофазное. Для дальнейших расчетов составим таблицу со всеми имеющимися в доме электропотребителями.

ПомещениеПотребителиНоминальная мощность кВт
КухняОсвещение
2 Розетки
Стиральная машина
Холодильник
0,1
0,2
2,2
0,7
КомнатаОсвещение
3 Розетки
Электрообогреватель
Компьютер
0,2
0,3
2
0,5
КомнатаОсвещение
2 Розетки
Вентилятор
0,1
0,2
0,3
ПрихожаяОсвещение
2 Розетки
0,1
0,3

Далее переходим уже непосредственно к расчету мощности с учетом всех коэффициентов. Все однотипные электроприемники, такие как розеточная сеть, освещение, объединим в группы и сложим их номинальную мощность. Остальные приемники посчитаем отдельно.

ПотребителиНоминальная мощность кВтРасчетные коэффициентыРасчетная мощностьРасчетный ток
СпросаИспользованияМощностиАктивная кВтПолная кВА
Освещение0,50,70,810,280,281,3
Розетки10,30,80,80,240,31,4
Стиральная машина2,210,60,751,321,768
Холодильник0,70,80,650,560,94
Электрообогреватель20,8111,61,67,3
Компьютер
0,50,610,650,30,52,3
Вентилятор0,310,750,30,41,9
7,24,65,7426,2

Для определения расчетной активной мощности необходимо номинальную (установленную) мощность умножить на коэффициенты спроса и использования — Pр = Pу * Кс * Ки.

Полную мощность находим, разделив расчетную активную мощность на коэффициент мощности — S = Pp/cos φ.

Расчетный ток для однофазной сети определяется по формуле Ip = Pp/U*cos φ или Ip = S/U. Для трехфазной сети формула будет иметь такой вид Ip = Pp/1,73*U*cos φ или Ip = S/1,73*U.

Для того, чтобы примерно прикинуть какая мощность нужна для дома, можно и не делать таких подробных расчетов. Достаточно сложить установленную мощность потребителей, которые будут использоваться и умножить это значение на коэффициент спроса.

Номинальная мощность кВтдо 14203040506070 и более
Коэффициент спроса0,80,650,60,550,50,480,45

Правда надо учитывать, что это значение будет очень приблизительное и в дальнейшем его придется корректировать.

Типичные значения Коэффициент мощности – www.itieffe.com

Типичные значения Коэффициент мощности

Полная программа внизу страницы

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности (cos φ) электрической нагрузки определяется как косинус угла сдвига фаз φ между напряжением V и током питания I самой нагрузки в электрической системе переменного тока.

В электрической системе с чисто резистивной нагрузкой фазовый сдвиг равен нулю (cos φ = 1).

 Это идеальная ситуация: полная мощность VA соответствует активной мощности W, а реактивная мощность VAR равна нулю.

В системе индуктивного типа (электродвигатель, люминесцентная лампа и т.п.) с cos φ меньше 1 реактивная (паразитная) мощность не равна нулю. Если он достигает высоких значений, необходимо принять во внимание возможность проведения соответствующей коррекции коэффициента мощности системы (поставщики электроэнергии взимают дополнительные расходы с потребителей промышленных или коммерческих пользователей, у которых коэффициент мощности ниже определенного предела – обычно 0,9, так как это влияет на КПД линий передачи – считать, что при cos φ = 0,7 потери в цепи увеличились бы почти вдвое, так как они пропорциональны квадрату тока).

Кроме того, все компоненты системы (генераторы, кабели, трансформаторы) должны быть больше по размеру, чтобы нести больший необходимый ток, с очевидным увеличением затрат.    

Коэффициент мощности измеряется прибором под названием «Косфиметр».

Косфиметр

Разница между активной, реактивной и полной мощностью:

активная (реальная) мощность – это мощность, реально потребляемая нагрузкой, – обозначается Вт;

реактивная мощность, являющаяся обменной энергией между линией электроснабжения и индуктивной нагрузкой, не потребляется – указывается VAR;

кажущаяся мощность представляет собой сумму (в квадратуре) между активной и реактивной мощностью и обозначается ВА.

В чисто резистивных цепях с отдельными потребителями (лампы накаливания, водонагреватели, печи и т. д.) поглощаемая полная мощность представляет собой всю активную мощность (cos φ = 1).

В цепях с потребителями, имеющими внутренние обмотки, способные создавать переменные магнитные поля (двигатели, сварочные аппараты, источники питания люминесцентных ламп, трансформаторы и т. д.), часть поглощаемой мощности используется не как активная мощность, Вт, а как реактивная мощность, ВАр (cos φ <1).  

Треугольник полномочий

Вт – активная мощность

ВАр – реактивная мощность

ВА – полная мощность

φ – угол фазового сдвига

Как скорректировать коэффициент мощности (cos φ стремится к 1)

Коэффициент мощности (cos φ) линейных нагрузок можно скорректировать с помощью пассивной сети конденсаторов (конденсаторов коррекции коэффициента мощности), чтобы иметь значение, как можно более близкое к 1, что является необходимым условием, указывающим на то, что вся энергия, подаваемая источник потребляется нагрузкой.

Чтобы скорректировать коэффициент мощности (перефазировать систему), необходимо подавать реактивную энергию противоположного знака (добавление конденсаторов, компенсирующих индуктивное или емкостное воздействие нагрузки).

Устройства коррекции коэффициента мощности (фазные вилки) могут быть размещены в централизованном месте электросети, разбросаны по ней или вставлены внутрь одиночных индуктивных нагрузок. 

Коррекция коэффициента мощности

Типовые значения коэффициента мощности (cos φ)

Коэффициент мощности (cos φ) измеряет явление, которое возникает, когда нагрузки не являются чисто резистивными (например, лампа или плита), а включают электрические обмотки или конденсаторы.

Эти нагрузки запасают энергию в виде магнитного поля (в случае проволочных обмоток) или электрического поля (в случае конденсаторов) и возвращают ее циклически на каждой полуволне в сеть, фактически не «расходуя» ее.

Затем часть тока проходит «туда-сюда», может быть измерена, но на самом деле не влияет на истинное потребление в ваттах (активная мощность Вт).

Вот почему фактическое потребление всегда ниже, чем значение в ВА (полная мощность, ВА).

Существует фазовый сдвиг между напряжением и током, который выражается величиной, называемой cos φ (тригонометрический косинус угла между векторами напряжения и тока, называемый греческой буквой φ).

Cos φ или коэффициент мощности может варьироваться от 0 до 1.
Активная мощность (Вт) выражается в Ваттах и ​​равна:

Активная мощность (Вт) = Полная мощность (ВА) x коэффициент мощности (cos φ) – Вт = ВА x cos φ – где V и A – вольты и амперы соответственно

Типичные значения
оборудование
Коэффициент мощности cos φ
Асинхронный двигатель с коэффициентом нагрузки 0%0,17
Асинхронный двигатель с коэффициентом нагрузки 25%
0,55
Асинхронный двигатель с коэффициентом нагрузки 50%0,73
Асинхронный двигатель с коэффициентом нагрузки 75%0,8
Асинхронный двигатель с коэффициентом нагрузки 100%0,85
Лампы накаливания1
Неисправленные люминесцентные лампы0,5
Люминесцентные лампы с поправкой на коэффициент мощности0,93
Газоразрядная лампа0,4 – 0,6
Печи сопротивления1
Индукционные печи0,85
Печи с диэлектрическими потерями0,85
Точечный сварщик0,8 – 0,9
Дуговая сварка с питанием от однофазной статической группы0,5
Дуговая сварка с вращающейся группой0,7 – 0,9
Дуговая сварка с питанием от группы трансформатор/выпрямитель0,7 – 0,8
Дуговые печи0,8

Формулы
VНапряжениеВольтV
IтокАмперA
RСопротивление
омW
PПотенцаВаттW
Коэффициент мощностисдвиг фазыncos φ
P = V x I x cos φ
P = V x I x cos φ x 1,73
Коэффициент мощности = потому что ф = P активный=VI cos φ
Кажущийся PVI

Другие бесплатные программы того же типа, предлагаемые itieffe ▼

  • Электричество – Электроника
  • Расчет цветовой маркировки электронагревателей
  • Электро-электронные столы
  • Схемы электрических чертежей

Программа/бумага, показанная ниже, бесплатна для использования.

Чтобы получить доступ к зарезервированной версии (см. ниже), полной странице и без рекламы, вы должны быть зарегистрированы.

Вы можете зарегистрироваться сейчас, нажав ЗДЕСЬ



Войти в защищенную зону itieffe ►

Cos Phi и реактивная мощность

к обзору Информационные документы Последствия плохого cos-phi

Что такое Cos Phi?

Что означает Cos Phi ? Cos Phi указывает, сколько энергии потерял во время « транспортировки » энергии. Отношение фактической мощности к кажущейся мощности есть Cos Phi. Ток не совпадает по фазе с напряжением. Это вызывает реактивную мощность.

Снижение реактивной мощности

В дополнение к фактической мощности кабели, линии и трансформаторы должны также передавать реактивную мощность. Реактивная мощность – это потеря энергии. Если вы хотите использовать инфраструктуру более эффективно или находитесь на пределе своих возможностей подключения, интересно уменьшить реактивную мощность, чтобы вы могли по-прежнему ” вырасти ” без расширения вашей установки. Возможно, вам также придется доплачивать оператору сети за транспортируемую реактивную мощность.

Что такое реактивная мощность? от источника к потребителю.Энергия состоит из активной энергии (Pw) и реактивной энергии (Pb).Активная энергия преобразуется в механическую энергию (двигатель), свет (лампа) или тепловую энергию (тепло или охлаждение).Реактивная энергия используется для поддержания магнетизма трансформаторов, балластов и газоразрядных ламп, в результате чего ток и напряжение не совпадают по фазе.

Фазовый сдвиг – Отслеживание тока

При индуктивной нагрузке ток “прыгает” по напряжению. Степень скачка тока в зависимости от напряжения обозначается буквой phi или буквой Φ . Phi – это угол между напряжением и током. В дополнение к фазовому сдвигу реактивная мощность в некоторых случаях также может быть вызвана загрязнением сети ( гармоники ).

 

Фазовый сдвиг напряжение-ток cos phi

Ощутимая энергия

На приведенном ниже рисунке показано, что имеет значение только активная энергия, фактическая мощность (пиво). Реактивная мощность не преобразуется в содержательную энергию (пена). Если сложить пиво и пену, то получится минимальный размер стакана. В энергетике, если сложить фактическую мощность и реактивную мощность, мы получим минимальную требуемую мощность электрической инфраструктуры. Чем больше реактивная мощность, тем больше требуется меди, трансформатора и присоединительной мощности.


Компенсация ослепляющей мощности

Рабочий коэффициент cosΦ

Отношение активной мощности к полной мощности представляет собой коэффициент мощности или косинус фи (cosΦ). Cos Phi можно улучшить с помощью компенсации Cos Phi. Cos Phi рассчитывается следующим образом:

 

Рабочий коэффициент = Pw / Ps = cosΦ (bij 50 Гц)

Реактивная мощность, генерируемая гармониками Светодиодное освещение вызывает все большее гармоническое загрязнение. Гармоническое загрязнение вызывает дополнительную реактивную мощность.

Что такое гармоника?

Гармоника – это частота, кратная основной частоте. Основная частота — это самая низкая (естественная) частота, которую система демонстрирует естественным образом. Собственная частота системы — это частота, которую система может демонстрировать естественным образом. Подробнее о высших гармониках.

Активный фильтр

Отношение активной мощности к кажущейся на всех частотных компонентах является коэффициентом мощности. Если более высокие гармоники в сети напряжения вызывают проблемы или увеличивают полную мощность, лучше всего использовать активный фильтр. Мы объясним это более подробно в нашем White Paper по активным фильтрам  Мы расскажем вам об этом подробнее. Коэффициент мощности рассчитывается следующим образом:

Коэффициент мощности = Pw / Ps (для всех частотных составляющих)

Последствия плохого Cos-Phi

  • Перегрузка и перегрев электроустановки.
  • Значение соединения с оператором сети больше, чем необходимо.
  • Процент нагрузки на комнату, стойку или цепь.
  • Непреднамеренное отключение автоматических выключателей установки и, следовательно, процессов.
  • Штраф от энергетической компании и более высокий счет за электроэнергию, чем необходимо.
  • Большой счет за электроэнергию.

Компенсация Cos Phi – Снижение реактивного тока

Улучшение cos-phi или снижение реактивного тока вскоре обретает смысл. Кроме того, компенсация cos-phi имеет ряд положительных побочных эффектов:

  • Компенсация незначительных прерываний и переходных процессов, что повышает надежность.
  • Более оптимальное использование пропускной способности соединения.
  • Компенсация переменных нагрузок.
  • Фильтрация гармоник (до 5-й и 7-й, выше активной фильтрации).
  • Сильное сокращение выбросов CO².

Где компенсировать слепой ток?

Компенсация нагрузки

Децентрализованная компенсация (т.е. установка компенсации cos-phi на нагрузке) обычно рекомендуется для потребителей с индивидуальной нагрузкой более 25 кВт, которые почти постоянно работают, таких как большие вентиляторы, молотковые мельницы и трансформаторы с относительно стабильной нагрузкой.

Компенсация на главном распределителе

Централизованная компенсация (т.е. установка компенсации на главном распределителе) рекомендуется при изменении нагрузки. В таких случаях почти всегда выбирается автоматически управляемый компенсационный банк.

Децентрализованная и централизованная компенсация cos-phi

 

Подробнее о снижении реактивной мощности читайте в нашем техническом документе0021

В стандартных ситуациях мы всегда рекомендуем использовать настроенные банки компенсации для компенсации Cos Phi. Эти компенсационные батареи отфильтровывают гармоники и защищают сигнал TF энергетической компании от коротких замыканий.

1. Нерегулируемый, настроенный компенсационный блок (с катушками)

Нерегулируемый, настроенный компенсационный блок часто используется для двигателей с относительно большой мощностью и сетевых трансформаторов с относительно стабильной нагрузкой.

2. Регулируемая компенсационная батарея с настройкой

Мы рекомендуем блок регулируемой компенсации с регулировкой для ситуаций, когда компенсация является централизованной, а нагрузка может меняться. Емкость регулируемого компенсационного банка точно соответствует требуемому объему компенсационной емкости с использованием контроллера Janitza  Prophi. Таким образом предотвращается избыточная компенсация, и комплект можно применять повсеместно.

3. Блок компенсации с тиристорным управлением с настройкой

Блоки компенсации с тиристорным управлением используются в ситуациях, когда нагрузка быстро меняется, например, сварочные линии, подъемные системы, краны и машины для литья под давлением. Тиристоры переключаются быстро и точно при переходе тока через ноль. Это означает, что нагрузка контролируется быстро и точно, предотвращая недостаточную или чрезмерную компенсацию.

 

 

 

2

2

 

 

Подробнее об активных фильтрах для компенсации cos phi

Семь вопросов для компенсации cos phi

С компенсация cos-phi, вы можете значительно сэкономить. Неправильное применение этой компенсации может привести к таким проблемам, как чрезмерная или недостаточная компенсация, проблемы с энергокомпанией или перегрузка, повреждение или даже пожар. Вот почему мы даем вам хороший совет, в котором важны следующие вопросы:

1. В какой среде применяется компенсация Cos-Phi?

  • Промышленность
  • Офис
  • Чистая перерабатывающая промышленность

2. Можно ли отложить компенсацию?

  • Физическое место для размещения компенсации.
  • Влага и грязь плохо влияют на компенсацию.
  • В комнате не должно быть слишком жарко.

3. Есть ли место на распределителе для подключения компенсации?

  • Для подключения компенсации требуются три фазы и одна земля.
  • Учитывайте правильное применение номиналов предохранителей и сечений компенсационных кабелей.

4. Какой трансформатор следует использовать для компенсации?

  • Сколько кВА трансформатор?
  • Какое напряжение короткого замыкания трансформатора (в % на заводской табличке)?
  • Есть ли параллельные трансформаторы?

5.

Какая нагрузка на установку должна быть компенсирована?
  • Быстро меняющиеся нагрузки? (аппарат точечной сварки, кран), затем тиристорная компенсация.
  • Сильно ли загрязнена сеть? (регуляторы частоты, импульсный источник питания и др. сварочное оборудование)

6. Какова частота текущего сигнала тональной частоты?

  • Сколько Гц составляет сигнал TF? Ваш сетевой оператор знает ответ на этот вопрос.

7. Легко ли подключить контроллер?

  • Один трансформатор тока требуется для Контроллер Janitza . Можно ли это использовать?
  • Можно ли закоротить трансформатор тока ?
  • Существует ли безопасное измерительное напряжение?

 

Таблица – Номиналы предохранителей и сечения кабелей

PFC Диаметр кабеля, номиналы предохранителей (для 400 В/50 Гц) сети

 

 

902 902 008 Номинальный номер в A Диаметр кабеля и NYY-J мм² Значение предохранителя HRC
5 7 4x 2,5 16
7,5 10 4x 4 20
10 14 4x 4 25
12,5 18 4x 6 35
15 22 4x 6 35
17,5 25 4x 10 50
20 29 4x 10 50
25 36 4x 16 63
30 43 4x 16 80
37,5 54 4x 25 100
50 72 3x 35/16 125
55-65 79-94 3x 35/16 160
70-85 101-123 3x 70/35 200
86-100 124-145 3x 95/50 250
101-125 146-181 3x 120/70 250
126-160 182-231 2x 3x 70/35 315
161-180 233-260 2x 3x 95/50 400
181-200 261-289 2x 3x 120/70 400
201-250 290-361 2x 3x 150/70 500
251-300 362-434 2x 3x 185/95 600

 

Диаметры кабелей подходят только для указанных емкостей конденсаторов

 

Подробнее о технических документах

Часто задаваемые вопросы – Schneider Electric

 {"searchBar":{"inputPlaceholder":"Поиск по ключевому слову или задать вопрос","searchBtn":"Search","error ":"Пожалуйста, введите ключевое слово для поиска"}} 

0.0.0″> Можно ли смоделировать функциональные блоки PTO в SoMachine Basic?

Проблема: Можно ли моделировать функциональные блоки PTO в SoMachine Basic? Линейка продуктов: M221, TM221 Решение: Как и в случае с блоками PID, вы не можете имитировать блоки функций PTO в SoMachine Basic. Вы будете…

Как прочитать значения с плавающей запятой в Modbus

и хочет подтвердить значения, считываемые программным обеспечением, таким как Power Monitoring Expert (PME), с помощью SwappedFloat… Каков IP-адрес по умолчанию ПЛК M580?

IP-адрес M580 по умолчанию — 10.10.x.x. X.x — это последние два октета MAC-адреса, преобразованные из шестнадцатеричной системы в десятичную.

Прошивки IMC имеют 2 номера версии (vx.x.x.x и vx.xiex). Как узнать…

vx.x.x.x — версия устройства SoMachine vx.xiex — версия микропрограммы на стороне диска SoMachine v3 v1.1ie31 v1.1.2.8 v1.1ie32 v1.1.2.9 v1.1ie36 v1. 1.2.13 v1.1ie38 v1.1.2.15 SoMachine v4: v4.0ie8…

Популярные видео FAQsПопулярные видео Привод ATV61/71 для 3-проводного…

Видео: Как настроить регистр с помощью ION Setup 3.0

Узнайте больше в разделе «Общие вопросы и ответы» Общие знания

Проверка сопротивления изоляции и влажности

Проблема: как влияет влажность результаты проверки сопротивления изоляции? Линейка продуктов: автоматические выключатели Окружающая среда: выключатели в литом и изолированном корпусах Разрешение: высокая влажность может значительно. ..

В чем разница между PNP и NPN при описании 3-проводных…

Большинство промышленных бесконтактных датчиков (индуктивные , емкостные, ультразвуковые и фотоэлектрические) являются твердотельными. Термин твердотельный относится к типу компонентов, используемых в датчике. Твердотельный…

Как узнать цену и доступность продукта APC на MySE?

Как определить цену и доступность на APC mySE? Войдите на сайт APC MySE, введите номер детали, которую вы хотите проверить, и нажмите «Ввод». Результаты ценообразования и доступности будут…