Giriş Giriş Giriş

Büyük ticari kompleksler ve mescid; alışveriş merkezleri, ofis kuleleri, hastaneler ve karışık kullanım gelişmeleri ve elektrik enerjisinin büyük miktarlardaki tutarları doğrudan bu verimli elektrik boşluğunu azaltarak, PFC, toplam mevcut maliyetin 1 milyon doları aşabilir. Gerçek enerji talebinin önemli bir kısmı, ekipman ömrünü uzatarak ve genel olarak enerji faktörü düzeltmelerini sağlayarak, yüksek maliyet artışlarını ve genel olarak uygulama oranını azaltır.

Güç Faktörü Nedir ve Neden Bu Önemli?

Güç Faktörünü Tanımlama

Güç faktörü gerçek güç oranıdır (küresel güç, kW) görünür güç (küresel olarak kilo vermede sigortalanır), kVA). Gerçek güç yararlı iş vedash; aydınlatma, motorlar, asansörler, HVAC kompresörleri. Ap ebeveyn gücü, sinyal verici güç miktarı (toplayıcı) ve optik güç kaynağının altında sabit güç sağlar.

Lider, Lagging ve Unity Power Factor

Güç faktörü (kesinlikle yüklerin hakim olduğu), liderlik eden (kapılı yükler hakim) veya birlik olabilir. Çoğu büyük ticari kompleksler, ağırlıklı olarak en yüksek oranda yüklere yol açıyor ve 0.70 ile 0 arasında hızlanıyor.Bir lagging güç faktörü, mevcut akıştan akanı yükselterek, dönüştürücüler ve geçişler ve geçişler ile hızlanıyor.0)I2R kayıpları) ve gerilim kayıplarının karesine göre daha az.

Zavallı Güç Faktörünün Maliyeti

Zavallı güç faktörü birkaç şekilde maliyetleri yükler:

  • [FONT:0) Yüksek talep ücretleri[Dönemli: Utilities genellikle VA talep yerine, düşük güç faktörü doğrudan penalize edilir.
  • [FONT:0) Enerji kayıpları[DÜT 1: 1): Yüksek akımlar kablo ve dönüştürücülerdeki daha büyük direnç kaybına neden oluyor, kWh'yi tüketti.
  • [FONT=0)Redüktör sistem kapasitesi)[Döneticileri değiştirmeksizin gelecekteki yük ekleri için limitli bir yol taşıma sistemi, düşük bir güç faktörü, elektrik sistemini gerekli olandan daha güncel tutmak, dönüştürücü veya besleyici olmayan yükleri sınırlandırmak için güçlendirir.
  • [FONT:0]Shorter ekipman hayatı): Aşırı akım hızlar, transformatörler, motorlar ve kablolarda aşırı ısıtılması nedeniyle aşırı ısıtılır.

Ürünler Low Power Factor için Bill Nasıl Yardımcı Olabilir

Talep Ücretleri ve Güç Faktörleri Cezaları

Çoğu büyük ticari fayda tarifeleri, talep edilen bir ücrete doğrudan bir değer katarsa, diğer hizmetler bir bina geçerli: 0,8 güç faktörünün altında olduğu talep edilen ücrete göre ücretlendirilir.Örneğin,% 0,5 ila 0.95. Örneğin, bir fayda sağlandığında, 0,9 $ 'lık bir bina ücretin 1,0'lık bir güç faktörüne göre çalışırsa, talep ücretin yüzde 0,9'u ekleyebilmek için bir miktar elektrik yüküne sahiptir.

Güç Faktörü Uyum Ölçeği

Belirli fayda versquo'nızı anlamak; hız programı kritiktir. Birçok hizmet, güç faktörü ayarlama formüllerini açık bir şekilde yayımlamaktadır. Örneğin, birçok Kuzey Amerikalı tarafından kullanılan standart formül:

[FONT=0)[değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştirmiş olan)

Referans PF eşiği nerededir (örneğin, 0.90) ve Actual PF, mevcut cezayı ve hedef düzeltme seviyesini ölçmek için ayarlamayı gerektirir.

Güç Faktörünün Mekanikleri Düzeltme

Capacitor Banks

Büyük ticari kompleksler için en yaygın güç faktörü düzeltme yöntemi, ana hizmet girişinin kurulumudur:0) kapasiteye sahip bankalar). Capacitors, en yüksek çözünürlükte çekilen en etkili yükleri karşılayan ve daha etkin hale getiren lider reaktif güç sağlar.Mevcutler, ana hizmette bulunan bankaların sabit yükleri (yükleme) veya otomatik olarak sabit bir şekilde dağıtılabilir veya otomatik olarak kontrol edilebilir.

Senkron Condensers

Büyük dönen makineler de senkronizasyonlu kondüktörler, güç faktörü düzeltmelerini sağlayabilirler. Bunlar aslında mekanik bir yük olmadan çalışan senkronizasyonlu motorlar, aşırı bakım maliyetleri ve statik kapasitörler ile karşılaştırıldığında daha az yaygındır.Youhronous Konserler genellikle çok yüksek güç uygulamalarında (above 5 MVA) veya sistemin stabilitesi kritiktir.

Aktif Harmonic Filtreler

Modern ticari kompleksler değişken frekans sürücüleri (VFDs), LED aydınlatma sürücüleri, kesintiye uğratılamaz güç malzemeleri (UPS), ve bilgisayar güç malzemeleri.Bu yükler, mevcut ve gerilim dalgaformları enjekte eden harmonikler oluşturur ve ayrıca harmoniklerle etkileşime girebilir, rektör ve aşırı yükleme koşulları sağlar.

Büyük Ticari Kompleklerdeki Maliyet Tasarrufları Tasarruf Ediyor

AzVA Taleplerini Azalt

Güç faktörü düzeltmesinden en doğrudan tasarruf, faturalı talebi azaltmaktan gelir.Bir 2000 kVA dönüştürücü, 0,0'ın gücü ile ticari bir kompleks beslemek.En yüksek gerçek güç çizilen 2000 × 0.80 = 1600 kW, eğer kVA talepleri varsa, aylık talep ücretin 15/kVA olması, ayda $ 9.0 $ 'a kadar,% 10,5'e kadar büyük tasarruf talebinin artırılmasına bağlı olarak,% 10,9'a kadar, %18 $ 'a kadar,8 $ 'a kadar,5'ye kadar tasarruf sağlar.

Aşağı Line Kayıpları

Mevcut akışı iletkenler ve transformatörler I2R kayıplarıyla azaltın. Bu kayıplar genellikle tipik bir ticari yüklemede% 3-6 oranındaki toplam yüklerin% 0.80 ila 0.95'i güncel tutar (1 - 0.80/0.95) ⁇ 16%, I2R kayıplarına karşılık gelir (günde alınan zararlar ortalama olarak karelenmiş durumda).

Genişletilmiş Ekipman Yaşam

Mevcut dönüşümlerin ömrünü azaltırken, devre kesiciler, geçişler ve kablolar. Arrhenius denklemi, her 10°C'nin işletim sıcaklığında azaltılmasına, yalıtım yaşamının iki katına çıkararak, güç faktörü düzeltmesi, diğer taraftan da PFC'den gelen gerilim düzenlemesini azaltır.

Fayda Rebates ve Teşvikler

Birçok hizmet, talep edilen yönetim (DSM) girişimlerinin bir parçası olarak güç faktörü düzeltmeleri veya teşvik programları sunar. Örneğin, bazı hizmetler, PFC teşvik programları üzerinde yılda 200 milyondan fazla tasarruf sağlayan sabit bir yeniden tartışma veya bir maliyet azaltımı sağlar. Tesis yöneticileri mevcut program detayları için yerel fayda sağlayıcılarını kontrol etmelidir.

Geliştirilmiş Sistem Kapasite

Düşük bir güç faktörü mevcut dönüştürücüler ve yemlemeler için yükseltmeler yapmadan kapasiteyi düzeltin. $ 0.80 PF'de çalışan bir bina sadece 1600 kW'a kadar yükseltilebilir.PF'yi 98,5'e yükseltebilir gerçek gücü 190 kW'a yükseltebilir, 300 kW'a kadar (% 75 kW) Bu oda genişlemeleri, yeni kiracıları veya ek ekipmanlarını pahalı bir değiştirme olmadan sağlayabilir.

Uygulama En İyi Uygulamaları

Bir Güç Kalite Denetimi

Güç faktörü düzeltmesi yapmadan önce, kapsamlı bir güç kalitesi denetimi önemlidir. Profesyonel bir denetim, güç kalitesi analizörlerinin gerilim, mevcut, güç faktörü, harmonikleri ve en az bir tam fatura döngüsü (tipik olarak 7-30 gün) içerir: Anahtar veri noktaları şunlardır:

  • Ortalama ve zirve talebi (kW ve kVA)
  • Gün boyunca ve mevsimler boyunca güç faktörü varyasyonu
  • Harmonic demleme seviyeleri (THD-V ve THD-I)
  • Reaktif güç (kVAR) akış
  • Geral düzenleme

Bu veriler hedef güç faktörü, gerekli kVAR derecelendirmesini, düzeltme ekipmanını (ayrıca otomatik, kapasitör vs. aktif filtreyi ekle), ve bağlantı için en uygun yer. ”Ücretsiz boyut) asla doğru tahmin et.

Siz ve Düzeltme Cihazlarının Yeri

Gerekli kVAR derecelendirmesi, ölçülen ortalama veya zirve reaktif güçten ve hedef güç faktöründen hesaplanmıştır. Örneğin, zirve reaktif talep 900 kVAR ve mevcut ortalama PF 0.80, 0.95 PF elde etmek için gereklidir, gerekli kapasitör kVAR yaklaşık:

[FONT=0)))))[0)))))))[0))))))[Dönemli = kW × (tan(koz-1 (PF current)) - tan (cos-1(PF target)

kW = 1600, PF current = 0.80, PF target = 0.95: Tan(cos-1(0.80) ⁇ 0.75, Tan(cos-1(0.95) ⁇ 0.33, bu yüzden kVAR need = 1600 × (0.75 - 0.33 = 672 kVAR. pratikte, 700 kVAR kapasiteli bir banka, çoğu zaman birden fazla aşamada (örneğin, 200 + 300 kVAR) otomatik kontrol için.

Merkezlerde denge maliyet ve etkinliği. Ana geçiş odasındaki yükleme düzeltmesi en ucuzdur ancak bina içindeki satır kayıpları azaltmak için küçük yapar. Motor kontrol merkezlerinde, asansör odaları veya HVAC ekipmanları, iç kayıpları ve daha fazla yükleme noktaları azaltır.

Harmonics'e hitap etmek

Konseratörleri yüklemeden önce harmonik seviyeleri değerlendirilmelidir. Standart kapasitörler seri veya paralel rezonansa uyumsuz frekanslarda sistem ile paralel olarak, bu harmonikleri ve ekipmana aşırı ısıtmaya gidenleri, kapasitör başarısızlıkları ve nuisance gezileri için önerilen sınırları yaratabilir.If THD-I is above 10–15% at the point of common coupling, consider using detuned reaktörleri kullanarak (sepsiyon reaktörleri ayarlamayı) veya aktif harmonik filtreler için önerilen sınırları sağlar.

Sustained Tasarrufları için İzleme ve Bakım

Uzaktan İzleme Sistemleri

Modern güç faktörü düzeltme kontrolörleri iletişim arayüzlerini içerir (Modbus, BACnet, Ethernet) ve bina yönetim sistemleri (BMS) veya bulut tabanlı enerji platformları ile entegrasyona izin veren birçok kontrol cihazı, sürekli olarak güç faktörü izleme, kVAR çıktısı, gerilim ve kapasitör banka durumu başarısız kapasitör aşamalar, darbeler gibi sorunların erken tespitini sağlar.

Periyodik Muayeneler

Capacitor bankalarının 15-20 yıl boyunca tipik bir hizmet ömrü var, ancak bileşenler yetersizlik veya aşırı ısıtma nedeniyle erkenden başarısız olabilir. Yıllık görsel denetimler, (dielektrik arızası), elektrolit, discolored bağlantıları ve gevşek montajlar için kontrol etmelidir.

Yatırım ve Payback Analizine Geri Dönüş

Tipik Payback Dönemleri

Büyük ticari komplekslerdeki güç faktörü düzeltme projeleri genellikle 1 ila 3 yıl boyunca basit bir geri ödeme süresine sahiptir. Yaklaşık 400 kVAR otomatik kapasiteye sahip bir banka (malzeme alanı dahil olmak üzere 45,000 dolarlık bir ofis kompleksini) gösterdi.Bu bina yılda ortalama 8,000 $ tasarruf etti.

Total Cost of Ownership

PFC projelerini değerlendirince, toplam mülk maliyeti (TCO): ilk ekipman ve kurulum, devam eden bakım (her yıl yüklenen maliyetin yaklaşık% 1–2'si) ve herhangi bir fayda indirimleri. Robust otomatik bankaları harmonik koruma ile hesaplamak için daha yüksek maliyete sahip olabilir, ancak daha düşük uzun vadeli risk. ABD Enerji ve pilates; 0:0)Power Faktörü: Tesis Yöneticisi için bir kılavuz).

Çevre ve sürdürülebilirlik Faydaları

Doğrudan finansal tasarrufların ötesinde, güç faktörü düzeltme sürdürülebilirliği hedeflerini destekler. Az sayıdaki tasarruf, enerji santralinde daha düşük elektrik üretimi anlamına gelir, müşteri tarafında tasarruf edilen her kWh için, yaklaşık 0.98 CO2 seviyesi artıştan kaçınılır (ortalama ABD şebeke karışımına göre). PFC'den 300 kWh yıllık tasarruflar yılda 147 metrik ton CO2 azaltımı anlamına gelir. Ek olarak, gelişmiş sistem verimliliği, mevcut altyapının kullanımı için daha fazla kullanım için ihtiyaç duyar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Power faktör düzeltmesi sadece teknik bir düzenleme değildir; büyük ticari kompleksler için stratejik bir finansal karardır. Talep suçlamaları, alt hat kayıpları, ekipman ömrünü azaltır ve potansiyel olarak, yararlı teşvikleri açar, PFC sürekli olarak yatırımda güçlü geri döndürür: Elektrik kapasitesi üzerinde yükselen enerji maliyetleri veya kısıtlamalara karşı önemli olan tesisler için, uygun bir şekilde düzeltme teknolojisini seçin (statik kapasiteler, senkronizasyonlar, senkronizasyonlar veya aktif harmonik filtreler), uygun maliyetli tasarruflar için dikkatli bir şekilde uygulayın.

[[Daha fazla okuma için, IEEE Std 141-1993 (Kızıl Kitap) güç sistemi analizi üzerine atıfta bulunur, ABD Enerji Odası (Ücretsiz) Direktifleri) ve Elektrik Gücü Araştırma Enstitüsü'nün [[Düzük Yönetimi Programı[Dönetici))[Dönetici)