Com millorar el factor de potència sense compensar condensadors

La compensació de la potència reactiva pot estalviar significativament combustible i recursos energètics i diners. Es determina per les lectures dels comptadors reactius. La potència activa, kW, caracteritza la intensitat de conversió d'energia elèctrica en tèrmica, mecànica, lluminosa, etc. La potència reactiva, kvar, caracteritza la intensitat d'intercanvi d'energia entre el generador i el consumidor; l'energia elèctrica en aquest cas no es converteix.

Un notable excés de potència reactiva sobre la potència activa és característic de les instal·lacions industrials de les empreses industrials. Se sap que les pèrdues d'energia són proporcionals al quadrat del corrent total. Les càrregues reactives provoquen pèrdues energètiques importants. Per augmentar l'eficiència del subministrament d'energia de l'empresa i els seus tallers, millorar la qualitat de la tensió i augmentar la productivitat dels equips electrificats, cal reduir aquestes càrregues.

La reducció de les càrregues reactives en condicions operatives s'aconsegueix com a resultat de mesures organitzatives i tècniques, principalment l'ús de dispositius compensadors.

En cas de compensació insuficient, el pas de càrregues reactives al llarg de les línies elèctriques i a través dels transformadors comporta una disminució del seu rendiment, pèrdues d'energia i tensió en tots els elements de la cadena de subministrament. La conseqüència d'això és un augment del consum de combustible i recursos energètics i la necessitat de costos addicionals per ampliar les centrals elèctriques, augmentar la potència instal·lada dels transformadors de potència i la secció transversal dels cables.

Per augmentar l'eficiència del subministrament d'energia de les empreses industrials, cal esforçar-se per reduir la potència reactiva consumida als valors determinats pel sistema d'alimentació.

Per augmentant el factor de potència mitjançant la millora del funcionament de les instal·lacions elèctriques sense l'ús de dispositius compensadors, es prenen les mesures següents:

• racionalització del procés tecnològic de l'empresa, que condueix a la millora del règim energètic de l'equip;
• l'ús de motors elèctrics síncrons en comptes de motors asíncrons de la mateixa potència, quan sigui possible segons les condicions del procés tecnològic;
• substitució de motors asíncrons amb càrrega lleugera per motors de menor potència;
• caiguda de tensió en motors que funcionen sistemàticament a baixa càrrega;
• limitar el ralentí dels motors;
• substitució de transformadors de càrrega lleugera; transformadors de menor potència.

El motor elèctric per a la màquina accionada s'ha de seleccionar d'acord amb el seu mode de funcionament, tenint en compte la sobrecàrrega admissible del motor.

En tots els casos, es recomana triar un motor amb un factor de potència nominal més alt. Sempre que sigui possible, s'han de donar preferència als motors amb velocitats de rotació més altes i un rotor de gàbia d'esquirol que giri sobre coixinets de rodets.

Si els motors elèctrics ja estan instal·lats i s'exclou la possibilitat de la seva substitució, per augmentar el factor de potència, es recomana revisar la tecnologia de producció i, si és possible, modernitzar els mecanismes. Per exemple, si en travesses, serradores, talladores, etc. els motors no estan completament carregats i es poden carregar amb velocitats de tall més altes i velocitats d'alimentació més altes per augmentar la productivitat.

No sempre és aconsellable substituir els motors elèctrics asíncrons sense càrrega per motors de potència nominal inferior. Això s'explica pel fet que els motors elèctrics de menor potència, igual que la resta de paràmetres, tenen una eficiència nominal inferior, per tant, després de la substitució, les pèrdues en el motor poden resultar més grans que abans de la substitució. Com mostren els càlculs i l'experiència, a una càrrega mitjana del motor del 45% de la potència nominal, sempre es recomana la substitució. Si la càrrega està en el rang del 45 al 70%, s'ha de comprovar la possibilitat de substitució mitjançant càlcul.A càrregues superiors al 70%, la substitució en la majoria dels casos és poc pràctica, sobretot perquè això es deu al cost de desmuntar el motor elèctric instal·lat i instal·lar una màquina que el substitueixi.

La constància de la tensió subministrada juga un paper notable en el mode de funcionament dels motors elèctrics. A les centrals elèctriques de baixa potència, de vegades la tensió es manté per sobre de la nominal, la qual cosa comporta un augment del corrent sense càrrega i, per tant, un augment de la potència reactiva. Per tant, per millorar el factor de potència, cal mantenir la tensió nominal.

Per augmentar el factor de potència, s'ha de prestar especial atenció a la qualitat de la reparació dels motors elèctrics.

Els canvis en el factor de potència i l'eficiència del curtcircuit d'un motor d'inducció quan els bobinats de l'estator estan connectats amb estrella i triangle del motor redueixen el factor de potència, per tant, cal assegurar-se que el motor reparat conserva: el nombre anterior de connectats en sèrie. girs en fase; la secció transversal total del bobinatge de fase, és a dir. la suma de les seccions transversals dels cables de totes les branques paral·leles; vell buit d'aire. Si després de la reparació resulta que l'espai d'aire ha augmentat més d'un 15% en comparació amb la norma, no es recomana utilitzar aquest motor.

Es poden obtenir resultats significatius en l'augment del factor de potència natural de l'empresa amb un ús més racional dels transformadors.Atès que la part principal de la potència reactiva consumida pel transformador recau en la potència inactiva, es recomana, si és possible, apagar els transformadors durant l'inactivitat. Substituïu els transformadors amb una càrrega del 30% o menys; en altres casos, la conveniència de substituir o reordenar transformadors es determina per càlcul. Cal tenir en compte que augmentar el factor de càrrega del transformador a 0,6 comporta un augment notable del factor de potència i, amb un augment addicional del factor de càrrega de 0,6 a 1, el factor de potència millora lleugerament.