使用三相电感电机和三角形连接电容器组进行功率因数校正的150 kW：基于MATLAB/Simulink的比较分析

本研究考察了在150 kW三相感应电机系统中使用三角形连接电容器组进行功率因数校正（PFC）的效果，该模拟在MATLAB/Simulink中进行。建模了三个场景：无补偿、固定电容补偿及在变负载（50%、75%和100%）下的补偿。最初，该电机的功率因数为0.707，导致表观功率高达247.5 kVA，反应功率损耗为175 kVAr。安装电容器组后，功率因数提高至0.98，反应功率需求减少约139.4 kVAr，表观功率降至178.5 kVA。这导致了更低的线路电流和减少的配电损失。该研究进一步考察了根据负载和功率因数目标变化的电容尺寸。每相所需的电容值达到859 µF，随着负载和所需校正成比例增长。3D曲面图显示在更高负载和更严格的校正目标下所需的电容增加，为电容器组设计提供了实际见解。分析显示，由于需求降低69 kVA，潜在的年需求费用节省为£552。功率因数校正还改善了电压稳定性，减少了变压器和电缆的压力，确认了其在工业能源优化中的有效性。