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我们要如何计算变频器的视在功率无功补偿的节能效益?
发布时间:2021-11-5 15:55:00   来源:杭州三科变频技术有限公司   人气值:

一台原系统的风机在全功率频率工作时,电机运行电流为289A,采用变频调速时,50Hz全功率运行的功率因数约为0.99,电流为257A,这是由于变频器内部滤波电容带来的功率因数的提高。节能计算如下:


δ s = UI =× 380× (289-257) = 21kva


因此,本文认为其节能效果约为单机容量的11%。


实际分析:S代表视在功率,即电压和电流的乘积。当电压相同时,视在功率节省百分比和电流节省百分比相同。在有电抗的电路中,视在功率只反映配电系统允许的zui输出容量,而不是电机消耗的实际功率。电机消耗的实际功率只能用有功功率来表示。在本例中,虽然实际电流用于计算,但计算的是视在功率而不是有功功率。我们知道,电机消耗的实际功率是由风扇及其负载决定的。功率因数的提高并没有改变风扇的负载,也没有提高风扇的效率,风扇实际消耗的功率并没有减少。功率因数提高后,电机运行状态不变,电机定子电流不变,电机消耗的有功功率和无功功率不变。功率因数提高的原因是内部滤波电容产生无功功率,被电机消耗。随着功率因数的提高,实际输入电流减小,从而降低了电网与变频器之间的线损和变压器的铜耗。


同时,负载电流降低,给变频器供电的变压器、开关、接触器、电线等配电设备将带来更多的负载。需要指出的是,如果考虑损耗,而不是像这样节省电线损耗和变压器铜消耗,当变频器满负荷运行50Hz时,不仅不能节能,而且能耗电。因此,用电源计算节能效果是错误的。


在某地的一家水泥厂中的离心风机驱动电机的额定功率75kW,额定电压380V,额定电流140A。变频改造前,阀门全开。通过测试发现,电机电流为70A,仅为负载的50%,功率因数为0.49,有功功率为22.6 kW,视在功率为4607 kVA。


变频调速改造后,阀门全开,额定转速下三相电网平均电流37A,认为(70-37)≥70×* = 44.28%。这看似合理,但本质上节能效果还是以视在功率来计算的。经过进一步测试,工厂发现功率因数为0.94,有功功率为22.9kW,视在功率为24.4kVA,可见随着有功功率的增加,不仅不省电,反而耗电。有功功率增加的原因是考虑了损耗,但没有考虑节省线损和变压器铜耗。这个误差的关键是没有考虑功率因数的增加对电流下降的影响,默认功率因数不变,夸大了变频器的节能效果。因此,在计算节能效果时,必须使用有功功率而不是视在功率。