Energiebeheer - Schneider Electric

Theorie
P
(kW)
1000
800
600
400
200
Cos
0
1 0,95 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7
S = 1000 kVA
10
P (kW)
S (kVA)
Q (kvar)
Verlagen van de energieconsumptie
Power Factor – cos phi
Onder de cos phi wordt de fasehoek verstaan tussen de spanning en de stroom bij een gelijke
frequentie. De power factor (PF) is de verhouding tussen het werkelijke vermogen P en
het schijnbaar vermogen S (IEC definitie).
De PF is gelijk aan de cos phi bij zuivere sinusvormige spanningen en stromen, dus zonder
dat er harmonische verschijnselen zijn.
Indien er harmonische verschijnselen zijn, PF = cos phi / (1+THD 2 ) 1/2 . De THD (1) is van belang
voor de PF indien er niet-lineaire belastingen aanwezig zijn (frequentieregelaars, UPS, computers,
etc.). Dientengevolge is de power factor de meest complete grootheid, echter het apart
meten van de cos phi en THD is van belang om te bepalen hoe het beste de PF gecorrigeerd
kan worden.
Oorzaak
Cos phi is kleiner dan 1 voor niet-ohmse belastingen, ofwel inductief (motoren of fluoriserende
verlichting), ofwel capacitief (condensatoren).
Meten
Spanning- en stroommetingen zijn nodig om de power factor en cos phi te berekenen.
Voorbeeld: Varlogic, Power Meter, etc. (zie het PowerLogic Systeem assortiment).
Gevolgen
Aangezien het contract met uw leverancier is gebaseerd op werkelijk vermogen zal een vermindering
van het blindvermogen resulteren in minder schijnbaar vermogen dat door de energieleverancier
moet worden geleverd en dus een lagere stroom.
De grenswaarde van de PF wordt bepaald door de limiet die de energieleverancier stelt waarvoor
een boete geldt. Zij willen voorkomen dat er onnodig vermogen dient te worden geleverd
als gevolg van een slechte cos phi. Dit extra vermogen leidt tot hogere verliezen (hogere
temperaturen) op de infrastructuur van de beheerder van het net.
De invloed van de cos phi op de beschikbare hoeveelheid werkelijke energie is zichtbaar in
de grafiek.
Voorbeeld: bij een cos phi van 0,8 is het beschikbare werkelijk vermogen slechts 800 kW
(S = 1000 kVA).
Cos phi van een aantal gangbare apparaten
Apparaat cos phi
Asynchrone motor belast tot 25% 0,55
50% 0,73
75% 0,80
100% 0,81
Gloeilamp 1
Niet-gecompenseerde fluoriserende lamp 0,5
Gecompenseerde fluoriserende lamp (0,93) 0,93
Ontladingslampen 0,4 tot 0,6
Conventionele elektrische oven 1
Inductieoven met compensatie 0,85
Di-elektrische (magnetron) oven 0,85
Lasapparatuur 0,5 tot 0,9
(1) THD: Total Harmonic Distortion.