DOCA0141ZH-03

功率因数 PF 和 cos ϕ 测量值 (MicroLogic E)

功率因数 PF

MicroLogic E 脱扣单元利用总有功功率 Ptot 和总视在功率 Stot 计算功率因数 PF:

此指标可限定:

  • 存在谐波电流时安装电源的必要加大

  • 谐波电流的存在(通过对比 cos ϕ 的值)。

cos ϕ

MicroLogic E 脱扣单元利用总有功功率 Pfundtot 和基波(一阶)总视在功率 Sfundtot 计算 cos ϕ

此指标可限定对所提供的电能的使用。

存在谐波电流时的功率因数 PF 和 cos ϕ

如果供电电压失真不十分严重,功率因数 PF 可表达为 cos ϕTHD(I) 的函数:

下图说明 PF/cos ϕ值与 THD(I) 的函数关系:

通过比较两个值即可估计电源的谐波失真水平。

功率因数 PF 和 cos ϕ的符号

这些指标适用两种符号惯例:

  • IEC 惯例:这些指标的符号严格符合带符号功率计算(即 Ptot、Stot、Pfundtot 和 Sfundtot)。

  • IEEE 惯例:根据 IEC 惯例计算这些指标,并将这些指标乘以相反符号的无功功率 (Q)。

下图针对两种惯例按照象限(Q1Q2Q3Q4)定义功率因数 PF 和 cos ϕ 的符号:

IEC 惯例

所有象限中的运行(Q1Q2Q3Q4

接收器运行时 cos ϕ 的值(Q1Q4

IEEE 惯例

所有象限中的运行(Q1Q2Q3Q4

接收器运行时 cos ϕ 的值(Q1Q4

注: 对于某个设备,如果安装的一部分仅为接收器(或发电机),IEEE 惯例的优点是它可将无功分量的类型添加到 PF 和 cos ϕ指标:
  • 超前:PF 和 cos ϕ指标为正号。

  • 滞后:PF 和 cos ϕ指标为负号。

功率因数 PF 和 cos ϕ 的符号最小值和最大值

PF 和 cos ϕ指标的管理包括:

  • 定义关键情况

  • 根据关键情况定义实施指标监测

指标的值在 0 附近时即视为关键情况。指标的最小值和最大值针对这些情况定义。

下图说明根据 IEEE 惯例针对接收器应用的 cos ϕ指标变化(通过定义 cos ϕ MIN/MAX)及其数值:

1 箭头指示针对运行中负载的 cos ϕ变化范围

2 关键区域 + 0 针对高电容性设备(绿色阴影)

3 关键区域 - 0 针对高电感性设备(红色阴影)

4 负载 cos ϕ最小值位置(滞后):红色箭头

5 负载 cos ϕ值变化范围(滞后):红色

6 负载 cos ϕ最大值位置(超前):绿色箭头

7 负载 cos ϕ值变化范围(超前):绿色

PF MAX(或 cos ϕ MAX)是针对 PF(或 cos ϕ)指标的最小正值获得的。

PF MIN(或 cos ϕ MIN)是针对 Pf(或 cos ϕ)指标的最大负值获得的。

注: PF 和 cos ϕ指标的最小值和最大值没有物理意义:它们是确定负载的理想运行区域的标记。

监控 cos ϕ和功率因数 PF 指标

可以根据 IEEE 惯例检测和区分容性或感性负载上接收器模式的关键情况(两个值)。

下表说明接收器模式下各指标变化的方向及其数值。

IEEE 惯例

运行象限

Q1

Q4

cos ϕ(或 PF)在运行范围内的变化方向

cos ϕ(或 PF)在运行范围内的数值

0...-0.3...-0.8...-1

+1...+0.8...+0.4...0

质量指标最大值和最小值指示两种关键情况。

可以根据 IEC 惯例检测容性或感性负载上接收器模式的关键情况,但不能区分(一个值)。

下表说明接收器模式下各指标变化的方向及其数值。

IEC 惯例

运行象限

Q1

Q4

cos ϕ(或 PF)在运行范围内的变化方向

cos ϕ(或 PF)在运行范围内的数值

0...+0.3...+0.8...+1

+1...+0.8...+0.4...0

质量指标最大值指示两种关键情况。

选择 cos ϕ和功率因数 PF 的符号惯例

通过以下方式为 cos ϕ和 PF 指标选择符号惯例:

  • 使用 EcoStruxure Power Commission 软件 (受密码保护)

  • 利用通讯网络通过发送设置命令(受密码保护)

缺省应用 IEEE 惯例。

注: 符号惯例选择还决定了报警选择。比如,如果配置的是 IEEE 惯例,那么使用 IEC 惯例的报警指标的监控就不正确。
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