Cum să îmbunătățiți factorul de putere fără a compensa condensatorii

Compensarea puterii reactive poate economisi în mod semnificativ combustibil și resurse energetice și bani. Este determinat de citirile contoarelor reactive. Puterea activă, kW, caracterizează intensitatea conversiei energiei electrice în termică, mecanică, luminoasă etc. Puterea reactivă, kvar, caracterizează intensitatea schimbului de energie între generator și consumator; energia electrică în acest caz nu este convertită.

Un exces vizibil de putere reactivă față de puterea activă este caracteristic instalațiilor industriale ale întreprinderilor industriale. Se știe că pierderile de energie sunt proporționale cu pătratul curentului total. Sarcinile reactive cauzează pierderi semnificative de energie. Pentru a crește eficiența alimentării cu energie electrică a întreprinderii și a atelierelor sale, pentru a îmbunătăți calitatea tensiunii și pentru a crește productivitatea echipamentelor electrificate, este necesară reducerea acestor sarcini.

Reducerea sarcinilor reactive în condiții de exploatare se realizează ca urmare a măsurilor organizatorice și tehnice, în primul rând utilizarea dispozitive de compensare.

În caz de compensare insuficientă, trecerea sarcinilor reactive de-a lungul liniilor electrice și prin transformatoare duce la scăderea debitului acestora, a pierderilor de energie și a tensiunii în toate elementele lanțului de aprovizionare. Consecința acestui lucru este un consum crescut de combustibil și resurse energetice și nevoia de costuri suplimentare pentru extinderea centralelor electrice, creșterea puterii instalate a transformatoarelor de putere și a secțiunii transversale a firelor.

Pentru a crește eficiența alimentării cu energie electrică a întreprinderilor industriale, este necesar să se depună eforturi pentru a reduce puterea reactivă consumată la valorile determinate de sistemul de alimentare.

Pentru creșterea factorului de putere prin îmbunătățirea funcționării instalațiilor electrice fără utilizarea dispozitivelor de compensare se iau următoarele măsuri:

• raționalizarea procesului tehnologic al întreprinderii, conducând la îmbunătățirea regimului energetic al echipamentelor;
• utilizarea motoarelor electrice sincrone în locul motoarelor asincrone de aceeași putere, atunci când este posibil în funcție de condițiile procesului tehnologic;
• înlocuirea motoarelor asincrone puțin încărcate cu motoare de putere mai mică;
• căderea de tensiune la motoarele care funcționează sistematic la sarcină scăzută;
• limitarea ralantiului motoarelor;
• înlocuirea transformatoarelor slab încărcate; transformatoare de putere mai mică.

Motorul electric pentru mașina acționată trebuie selectat în conformitate cu modul său de funcționare, ținând cont de suprasarcina admisă a motorului.

În toate cazurile, se recomandă alegerea unui motor cu un factor de putere nominal mai mare. Ori de câte ori este posibil, ar trebui să se acorde preferință motoarelor cu viteze de rotație mai mari și rotorului cu colivie care se rotește pe rulmenți cu role.

Dacă motoarele electrice sunt deja instalate și se exclude posibilitatea înlocuirii lor, atunci pentru a crește factorul de putere se recomandă revizuirea tehnologiei de producție și, dacă este posibil, modernizarea mecanismelor. De exemplu, dacă pe traverse, gatere, trimmere etc., motoarele nu sunt încărcate complet și pot fi încărcate cu viteze de tăiere mai mari și viteze de avans mai mari pentru o productivitate crescută.

Nu este întotdeauna recomandabil să înlocuiți motoarele electrice asincrone descărcate cu motoare de putere nominală mai mică. Acest lucru se explică prin faptul că motoarele electrice cu putere mai mică, alți parametri fiind egali, au o eficiență nominală mai mică, prin urmare, după înlocuire, pierderile în motor se pot dovedi a fi mai mari decât înainte de înlocuire. După cum arată calculele și experiența, la o sarcină medie a motorului de 45% din puterea nominală, înlocuirea este întotdeauna recomandată. Dacă sarcina este în intervalul de la 45 la 70%, atunci posibilitatea de înlocuire trebuie verificată prin calcul.La sarcini de peste 70%, înlocuirea în majoritatea cazurilor este nepractică, mai ales că acest lucru se datorează costului demontării motorului electric instalat și instalării unei mașini care îl înlocuiește.

Constanța tensiunii de alimentare joacă un rol vizibil în modul de funcționare al motoarelor electrice. În centralele de putere mică, tensiunea se menține uneori peste valoarea nominală, ceea ce duce la o creștere a curentului în gol și deci la o creștere a puterii reactive. Prin urmare, pentru a îmbunătăți factorul de putere, este necesar să se mențină tensiunea nominală.

Pentru a crește factorul de putere, trebuie acordată o atenție deosebită calității reparației motoarelor electrice.

Modificările factorului de putere și eficiența de scurtcircuit a unui motor cu inducție atunci când înfășurările statorului sunt conectate cu stea și triunghi ale motorului reduc factorul de putere, prin urmare este necesar să se asigure că motorul reparat păstrează: numărul anterior de conectate în serie se transformă în fază; secțiunea transversală totală a înfășurării de fază, adică suma secțiunilor transversale ale firelor tuturor ramurilor paralele; vechiul gol. Dacă după reparație se dovedește că spațiul de aer a crescut cu mai mult de 15% față de normă, nu se recomandă utilizarea unui astfel de motor.

Rezultate semnificative în creșterea factorului natural de putere al întreprinderii pot fi obținute cu o utilizare mai rațională a transformatoarelor.Deoarece cea mai mare parte a puterii reactive consumate de transformator cade pe puterea inactiv, se recomandă, dacă este posibil, oprirea transformatoarelor în timpul inactiv. Înlocuiți transformatoarele cu o sarcină de 30% sau mai puțin; în alte cazuri, oportunitatea înlocuirii sau reamenajării transformatoarelor se determină prin calcul. Trebuie remarcat faptul că creșterea factorului de sarcină al transformatorului la 0,6 duce la o creștere vizibilă a factorului de putere, iar odată cu o creștere suplimentară a factorului de sarcină de la 0,6 la 1, factorul de putere se îmbunătățește ușor.