Verbetering van de arbeidsfactor

1
Verbetering van de arbeidsfactor
cos compensatie
1. Weten waarom men de arbeidsfactor verbeterd.
2. Weten hoe men de arbeidsfactor verbeterd.
cos compensatie is een aanpassingsmethode waarmee de faseverschuiving in een
elektrische installatie tot een aanvaardbare waarde wordt teruggebracht. Men noemt dit
het verbeteren of het compenseren van de arbeidsfactor. Het hogere doel hiervan is het
vermogensverlies in de kabel terug te dringen zodat een hoger rendement ontstaat. Zo'n
compensatie wordt tegenwoordig bijna altijd uitgevoerd met condensatoren, die tot een
condensatorenbatterij worden samengesteld.
rekenvoorbeeld:
Een inductieve belasting (cos=0,5) wordt via een 100m lange twee aderige kabel
(koperdraad 16 mm2 ,Imax=80A) aangesloten op 𝑢𝑖𝑛 = 400 𝑉𝑒𝑓𝑓 /50Hz
De kabel mag volledig Ohms worden verondersteld.
De stroom bedraagt 77,7A.
Gevraagd:
1. Kabelweerstand 𝑅𝑘𝑎𝑏𝑒𝑙 = 0,21875
2. Spanningsverlies in de kabel 𝑢𝑣𝑒𝑟𝑙𝑖𝑒𝑠 = 17𝑉
3. Spanning over de belasting 𝑢𝑏𝑒𝑙 =383V
4. Vermogensverlies in de kabel 𝑃𝑣𝑒𝑟𝑙𝑖𝑒𝑠 =1320W
5. Belastingimpedantie 𝑍 = 4,93
6. Wattstroom 𝑖𝑤 = 38,85𝐴
7. Wattloze stroom 𝑖𝑤𝑙 = 67,29𝐴
8. Wattvermogen in de belasting 𝑃 = 14,88𝐾𝑊
1
2
Verbetering van de arbeidsfactor
Er moeten maatregelen genomen worden tegen de te
hoge kabelstroom. De maximale stroomgrens van 80A
wordt immers bijna bereikt.
Er wordt een condensatorbatterij parallel aan de
belasting geschakeld om de arbeidsfactor te
verbeteren tot 0,866
De condensatorbatterij bestaat uit 60 parallel
geschakelde condensatoren.
Voor de eenvoud van de berekeningen mag je
uitgaan van dezelfde spanning als in 3.
de belastingimpedantie blijft onveranderd.
Maak voor de beantwoording van onderstaande vragen gebruik van een
vectordiagram!
9. De benodigde totaalstroom van de condensatorbatterij 𝑖𝑐𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 = 44,86𝐴
10. Wisselstroomweerstand (Reactantie) van de condensatorbatterij 𝑋𝐶 = 8,537
11. Totale Capaciteit condensatorbatterij 𝐶𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 = 372,83𝐹
12. Capaciteit van de gebruikte condensatoren 𝐶 = 6,214𝐹
13. Stroom door elke condensator 𝑖𝐶 = 0,747𝐴
14. Stroom door de kabel 𝑖𝑘𝑎𝑏𝑒𝑙 = 44,86𝐴
15. Wattvermogen in de belasting 𝑃 = 14,88𝐾𝑊 (blijft gelijk)
16. Vermogensverlies in de kabel 𝑃𝑣𝑒𝑟𝑙𝑖𝑒𝑠 = 440𝑊
2
17. Het resultaat van deze truc is 663 % minder vermogensverlies in de kabel.
2