Càlcul del factor de potència

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





El factor de potència és el factor significatiu per avaluar l'eficàcia de l'ús de Poder electric en una xarxa de sistemes d’energia. Si el factor de potència és bo o alt (unitat), podem dir que amb més eficàcia s’utilitza l’energia elèctrica en un sistema de potència. Com que el factor de potència és pobre o es redueix, l'eficàcia de l'ús d'energia elèctrica es redueix en el sistema d'energia. El mal factor de potència o la reducció del factor de potència és causat per diversos motius. Per tant, per millorar el factor de potència hi ha diverses tècniques de correcció del factor de potència. La correcció del factor de potència mitjançant condensadors de correcció del factor de potència és el millor i eficient mètode de diversos mètodes de correcció del factor de potència. Però, principalment, hem de saber què és el factor de potència, el càlcul del factor de potència i la correcció del factor de potència.

Què és el factor de potència?

Un factor de potència es pot descriure en diversos termes tals, es pot anomenar com la relació entre la potència activa i la potència aparent, es pot definir com el cosinus de l’angle entre la tensió i el corrent. El cosinus de l'angle entre tensió i corrent es considera (no angle sinusoïdal o tangent o cotangent), perquè es considera el diagrama fasorial de tensió o corrent del triangle de potència.




Càlcul del factor de potència

Vam discutir que l'eficiència del sistema de potència depèn del factor de potència i de millorar l'ús efectiu de potència en un sistema de potència cal millorar el factor de potència. Abans, però, hem de conèixer el factor de potència del sistema de potència, és a dir, hem de conèixer el càlcul del factor de potència. El càlcul del factor de potència es pot obtenir utilitzant l’angle entre la tensió d’alimentació i el corrent de càrrega tal com es mostra a la figura.

Angle entre la tensió de subministrament i el corrent de càrrega

Angle entre la tensió de subministrament i el corrent de càrrega



El factor de potència sempre es troba en un interval tancat de -1 a +1. El càlcul del factor de potència es pot fer mitjançant un triangle de potència, el cosinus de l’angle entre la potència activa i la potència aparent es considera factor de potència i és el mateix que l’angle entre tensió d'alimentació i corrent de càrrega.

Angle entre la potència activa i la potència aparent

Angle entre la potència activa i la potència aparent

Per tant, si l’angle entre la tensió d’alimentació i el corrent de càrrega o l’angle entre la potència activa i aparent es redueix, llavors el cosinus d’aquest angle augmenta, cosa que fa que el factor de potència sigui gairebé unitari. Això indica l'eficàcia de l'ús d'energia elèctrica en un sistema d'energia. De fet, el factor de potència de la unitat pràcticament no és possible a causa de les càrregues capacitives i inductives que provoquen la conducció o el retard. Per tant, per millorar el factor de potència per utilitzar-lo poder Electric efectivament, hi ha diverses tècniques de correcció del factor de potència.

Abans en aquest article, discutíem que el càlcul del factor de potència es pot fer utilitzant l’angle entre la tensió d’alimentació i el corrent de càrrega o l’angle entre la potència activa i la potència aparent. Si considerem l’equació de la potència, el càlcul del factor de potència es pot fer de la següent manera.


En les següents equacions, potència aparent S, potència Q reactiva i potència P activa. El triangle de potència format per aquestes potències es mostra a la figura.

Factor de potència i triangle de potència

Factor de potència i triangle de potència

La potència real que s’utilitza per alimentar càrregues s’anomena potència activa (P) i es dóna com a

Potència activa

Potència activa

La potència aparent (S) és la magnitud instantània del component oscil·lant de la potència mesurada en VA o KVA i es pot expressar de la següent manera

Poder aparent

Poder aparent

El poder reactiu i energia emmagatzemada en el sistema de potència són proporcionals entre si i es mesura en VAR o KVAR. Ara, el càlcul del factor de potència es pot expressar com

Factor de potència

Factor de potència

El factor de potència (PF) també es denomina factor de potència de desplaçament (DPF).

El càlcul del factor de potència monofàsic i el factor de potència trifàsic es poden donar com es mostra a continuació, que es dedueix de les equacions de càlcul de potència monofàsiques i trifàsiques.

El factor de potència monofàsic es dóna com a

Càlcul del factor de potència monofàsic

Càlcul del factor de potència monofàsic

On potència-kW, voltatge-voltatge i corrent-amperes.

Tres factors de potència derivats del càlcul de potència trifàsic

Càlcul del factor de potència trifàsic (tensió de línia a línia)

Càlcul del factor de potència trifàsic (tensió de línia a línia)

On potència-kW, voltatge de línia a línia, voltatge i amperes de corrent.

Càlcul del factor de potència trifàsic (tensió de línia a neutral)

Càlcul del factor de potència trifàsic (tensió de línia a neutral)

On potència-kW, voltatge de línia a línia, voltatge i amperes de corrent.

Correcció del factor de potència

Després del càlcul del factor de potència, si és bo, es diu que l'energia elèctrica s'utilitza de manera efectiva en el sistema de potència. Però, si el càlcul del factor de potència dóna un factor de potència deficient, és necessària la correcció del factor de potència per millorar l’eficiència del sistema. Hi ha diverses raons com ara càrregues inductives (generadors d’inducció, motors d’inducció, llums de descàrrega d’alta intensitat, etc.), a causa dels quals es veu afectat el factor de potència.

Per tant, la correcció del factor de potència millorarà els nivells de tensió del sistema de potència, reduirà les pèrdues que augmentaran la capacitat del sistema, eliminarà la penalització del factor de potència, reduirà la demanda de màxima potència activa i, per tant, reduirà les tarifes de serveis. Hi ha diversos mètodes per a la correcció del factor de potència (reduir l’angle entre la tensió d’alimentació i el corrent de càrrega, augmentant així el valor del factor de potència cap a la unitat), com la correcció del factor de potència mitjançant condensadors de correcció del factor de potència, síncrons, de filtre i correcció del factor de potència d’augment actiu.

Millora del factor de potència mitjançant condensadors de correcció del factor de potència

Condensadors de correcció del factor de potència

Condensadors de correcció del factor de potència

El factor de potència es pot millorar utilitzant condensadors de correcció del factor de potència que utilitzen la propietat dels condensadors, és a dir, un factor de potència principal que pot disminuir l’efecte sobre el factor de potència per càrregues inductives. Com que, la reactància inductiva de la càrrega inductiva es pot cancel·lar mitjançant la reactància capacitiva dels condensadors de correcció del factor de potència. Hi ha diversos tipus de condensadors de correcció del factor de potència, com ara els condensadors de correcció del factor de potència ABB, els condensadors de correcció del factor de potència fixos i els condensadors de correcció automàtica del factor de potència, que normalment s’utilitzen per a la correcció del factor de potència.

En aquest article, hem discutit sobre el càlcul del factor de potència, però, sabeu com calcular la resistència utilitzant codi de color de la resistència ? Coneixeu la calculadora de resistències en línia i la calculadora de la llei d'Ohm?