为什么电力公司从不就功率因数问题打扰住宅用户?

电器工程 力量 功率因数校正
2022-01-09 05:06:57

我最近买了一个 Kill-a-Watt 电表来测量我的设备的功耗。这对我来说只是一个有趣的项目。我把它放在我的 Mac-Mini 上查看各种使用状态下的功耗 - 空闲、MATLAB 基准测试、启动应用程序、屏幕保护程序等,并发现我的 Mac-Mini 在待机和. 80+ 时启动和运行。但是,在关机和登录之前,功率因数为 0.45

我还为我测量了这个:

Raspberry pi with a 5v 3A power supply (PF=0.68)
Dell Laptop 90W charger (PF=.98)
2006 Compaq Charger (PF=.55)
CFL Table Lamps (PF=.52)
Tube CFL Lamps (PF=.55)
Power PC Late 2005 (PF=)
A 40W Audio Amplifier (PF=.66)
Vacuum cleaner (PF=.97)
Samsung phone charger (PF=.58).

从我在课堂上学到的知识来看,0.9+ 是一个很好的功率因数,如果公用事业公司的功率因数低于这个值,那么它们就是很好的行业。但大多数家用设备似乎都有可怕的功率因数。然而,我从未听说过公用事业公司对住宅用户处以罚款?为什么?他们是否校正了我们住所变压器的功率因数?还是住宅使用量太少而无暇顾及?

3个回答

住宅的功率因数已经很不错了。

2002 年关于功率因数校正的报告中,我们得到以下关于商业建筑租户空间(办公室、公寓)与公用设施部分(电梯、HVAC)的功率因数校正的片段:

如果我们以典型的商业建筑为例,主配电盘分为两个独立的部分;房屋服务部分和租户部分...... [snip]

房屋部分通常容纳中央空调设备、电梯、房屋照明和电源的断路器。正如将在第 7 节中强调的那样,电机会降低电能质量,从而降低功率因数。在这种特殊情况下,考虑功率因数对安装的这一部分的好处将是一个有效的练习。在大多数情况下,安装功率因数校正可以立即为基础建筑业主节省成本。

由于租户电源在单独的总线上,他们也有机会考虑功率因数校正。在大多数情况下,租户供应通常包括一般照明和电力以及一些辅助空调。这些装置的功率因数通常大于 0.90,因此安装 PFC 装置没有显着优势。 此外,这些租户通常以不考虑安装功率因数的千瓦时率计量,以进行计费。

房屋中的大部分电力用于加热(空间加热器、烤箱、炉灶、热水器)或冷却(空调、冰箱)。这些要么具有良好的功率因数(加热元件是电阻性的,iepf 1.00 )或者它们带有内置的功率因数校正(空调。

您测量的大部分是电子设备,因此它们的功率因数很差,但与上面列出的加热/冷却设备相比,它们也不会消耗太多功率。

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与工业现场形成鲜明对比的是,其中大部分负载是交流感应电机,额定功率因数在 0.80 到 0.90 之间(如果它们低于满载,则低于此值。)可以有价值 10 兆瓦的感应电机在一个体面的工厂——我知道矿石破碎机和研磨机,每台都由一台 10 兆瓦的感应电机驱动

在针对消费者之前针对此类感应电机装置进行定位更具成本效益。


回应Loh勋爵的评论:

消费者(和小型企业)通常没有动力提高功率因数。至少在澳大利亚,计费是按千瓦时(实际功率)计费的,并且在账单中不考虑功率因数。

然而,Ergon Energy(澳大利亚昆士兰的配电机构)正试图推动小型企业的功率因数校正。他们通过为想要参与的企业提供奖励金来做到这一点。

将 PFC 推向小企业的原因不是为了提高效率,即节省几美元的电费,而是为了缓解高峰需求时过高的电价。也就是说

昆士兰州政府资助项目的目的是使用奖励金将峰值需求减少4.7 MVA,从而节省客户并减少碳排放。

由于电力市场的运作方式,在高峰期电力的边际价格(Ergon 购买“额外一千瓦”的价格)可能在 1,000 美元/千瓦时的范围内。因此,通过将峰值需求减少 4.7 MVA,他们实际上每天节省了数千美元(10,000 美元?100,000 美元?1,000,000 美元?)

有了这样的节省,为企业提供自愿安装 PFC 的激励措施是轻而易举的事。

降低输电线路和变压器等基础设施的 MVA 负载也有很好的效果,因此 Ergon 可以在需要升级之前从这些资产中获得最大容量。简单地说,将 100 万美元的项目推迟一年可以让您在 100 万美元上获得 5% 的利息,因此这是另一个显着的节省。

公用事业公司确实关心住宅建筑的功率因数,但与严肃的工业客户相比,由于负载相对较轻,因此麻烦他们比它的价值更麻烦。

相反,公用事业会困扰您的立法者。对于他们来说,通过法律来要求住宅客户常用的设备具有某些功率因数,这在逻辑上比直接从这些客户那里强制执行或收取低功率因数更容易且更具成本效益。例如,在欧盟,任何消耗超过一定功率的电子设备(如果我没记错的话,以前大约是 70 W,但我认为阈值最近已经降低)必须具有高于某个限制的功率因数才能获得CE认证。越来越多的电子设备从进行有源功率因数控制的开关电源开始,部分原因是全球范围内出现了此类法律。

阅读电力公司的细则。您可能已经为表观功率付费,而不是实际功率。所以他们不关心你在住宅场景中的 PF。