Узроци смањења фактора снаге и методе његовог побољшања

Техничка и економска вредност фактора снаге

Вредност фактора снаге карактерише степен искоришћења активне снаге извора напајања. Више фактор снаге електричних пријемника, што су бољи генератори у електранама и њихови покретачи (турбине итд.), трансформатори трафо станица и електричне мреже.

Ниске вредности цос пхи (цос пхи) при истим вредностима активне снаге доводе до додатних трошкова за изградњу снажнијих станица, трафостаница и мрежа, као и до додатних трошкова рада.

Права моћ моћних корисника комуналних услуга се стално мења током времена. То је због чињенице да се рад појединих секција или радионица предузећа временски не поклапа. Поред тога, нека опрема може да ради са делимичним оптерећењем или чак у стању мировања.Промена активне и реактивне снаге електричних пријемника доводи до промене цос пхи.

Разлози ниског фактора снаге

Главни потрошачи реактивне енергије су асинхрони електромотори, трансформатори и индукционе пећи, апарати за заваривање, сијалице на гасно пражњење итд.

Индукциони мотор који ради са оптерећењем близу номиналног има највећу цос пхи вредност. Како се оптерећење мотора смањује, фактор снаге се смањује.

То је због чињенице да се активна снага на стезаљкама електромотора мења пропорционално његовом оптерећењу, док реактивна снага, услед мале промене струје магнетизирања, практично остаје константна. У празном ходу најмању вредност има цос пхи, која се у зависности од типа електромотора, снаге и брзине ротације креће у опсегу 0,1 — 0,3.

Енергетски трансформатори, као што су индукциони мотори, имају смањен фактор снаге оптерећења мањи од 75%.

Преоптерећени асинхрони мотори такође имају ниске цос пхи због повећаних магнетних флуксова цурења.

Мотори са бољим условима хлађења од затворених мотора могу носити више оптерећења (активне снаге) и стога ће имати већи цос пхи.

Мотори са кавезним ротором, због нижих вредности индуктивног отпора цурења, имају већи цос пхи од мотора са намотаним ротором.

Вредност цос пхи за машине истог типа ће се повећавати како се повећавају називна снага и брзина ротора, јер се тиме смањује релативна величина струје магнетизирања.

Повећање напона на секундарној страни енергетских трансформатора услед смањења оптерећења (на пример, током ноћних смена и током паузе за ручак) доводи до повећања напона у поређењу са номиналним напоном терминала радних електромотора. . Ово заузврат доводи до повећања струје магнетизирања и реактивне снаге електромотора, што резултира нижим фактором снаге.

Ротација ротора, која настаје хабањем лежајева, тако да ротор не додирује статор, изазива повећање ваздушног зазора између статора и ротора, што доводи до повећања струје магнетизирања и смањења цос пхи.

Смањење броја жица у прорезу статора током премотавања изазива повећање струје магнетизирања и смањење цос пхи индукционог мотора.

Употреба сијалица на гасно пражњење (ДРЛ и флуоресцентне) које имају индуктивни отпор (пригушницу) у колу у одсуству компензационих уређаја такође смањује фактор снаге електричних инсталација (видети — Како су пригушнице за флуоресцентне лампе распоређене и раде).

Технике побољшања фактора снаге

Потребно је повећати фактор снаге електричне инсталације, пре свега, правилним и рационалним радом електричне опреме, односно на природан начин. Снага електромотора мора бити одабрана у строгом складу са снагом потребном за погонски механизам, а већ уграђени, али слабо оптерећени електромотори морају бити замењени електромоторима одговарајуће мање снаге.

Међутим, треба имати у виду да понекад таква замена може довести до повећања губитака активне енергије у самом електромотору и у мрежи, ако се испостави да је ефикасност новоуграђеног електромотора мања од претходно уграђеног. један. Стога се изводљивост такве замене мора проверити прорачуном.

Поред тога, потребно је проверити резервни електромотор према условима дозвољеног загревања и преоптерећења, а понекад и времена убрзања. По правилу, електромотори оптерећени са мање од 40% подлежу замени. Када је оптерећење веће од 70%, замена постаје неисплатива.

У свим могућим случајевима, мотор са веверичним кавезом треба дати предност у односу на фазни ротор. Неопходно је напустити употребу затворених електромотора ако је због услова околине дозвољена употреба електромотора у отвореном или заштићеном дизајну.

Електромотори који покрећу разне машине и механизме не раде све време под пуним оптерећењем. На пример, приликом инсталирања новог обрадног дела на машини, електромотор понекад ради у празном ходу са ниским цос пхи. Због тога је препоручљиво искључити електромотор из мреже за време мировања са трајањем периода интеракције од 10 секунди или више (овај захтев је такође обавезан за уштеду активне електричне енергије).

Период интеракције је време проведено да се алат повуче у првобитни положај, уклони обрађени део из машине, угради нови део на машину и доведе алат у радни положај.На машинама и механизмима у којима се периоди рада смењују са периодима интероперабилности, препоручује се уградња аутоматских лимитатора празног хода.

Такође се препоручује замена или привремено искључење трансформатора који су у просеку оптерећени мање од 30% своје називне снаге.

Квалитетна поправка асинхроног електромотора значајно утиче на повећање вредности цос пхи. Добро поправљен мотор треба да има натписну плочицу. Морате пажљиво пратити величину ваздушног јаза између статора и ротора, не дозволити одступања од норме, ставити број активних жица у жљебове према прорачуну. Поправљене моторе треба темељно тестирати, укључујући проверу струје празног хода.

У неким случајевима мере за побољшање природног фактора снаге не дозвољавају повећање цос пхи на 0,92 — 0,95 према условима технолошког процеса. У таквим електричним инсталацијама користе се вештачке методе за компензацију реактивне снаге — повећање фактора снаге коришћењем специјални компензациони уређаји.

У такве уређаје спадају: статички кондензатори, синхрони компензатори и пренабуџени синхрони мотори. Међутим, синхрони електромотори и компензатори произведени великом снагом су ретки у фабрикама. За повећање фактора снаге најчешће се користе статички кондензатори.

Уз одговарајући избор капацитивности кондензатора, могуће је довести фазни угао између напона и струје на било коју тражену вредност.Смањење струје у напојној мрежи постиже се због реактивне компоненте, која се компензује капацитивном струјом кондензаторске банке.