Factor de potència de la unitat
Factor de potència de l'accionament: la relació entre la potència activa consumida per l'accionament elèctric i la potència aparent. Per a la tensió i el corrent sinusoïdals, el factor de potència és igual al cosinus de l'angle de fase entre les corbes de tensió i corrent (cosφ).
A una potència activa constant consumida per l'accionament elèctric, l'augment de la potència reactiva i, en conseqüència, la disminució del factor de potència provoca un augment del corrent total en els cables de les connexions del sistema elèctric (generadors, línies de transmissió, etc. .). Això comporta un augment del cost dels metalls ferrosos i no fèrrics, materials aïllants, dimensions, pesatge d'equips auxiliars, etc.
A més, un augment de la potència reactiva augmenta les pèrdues de tensió i, per tant, empitjora bruscament les condicions per a la regulació de la tensió i impedeix el funcionament normal dels generadors connectats en paral·lel. Tot això determina la voluntat de disposar d'instal·lacions elèctriques d'alt cosφ.
A les empreses industrials, els principals consumidors de potència reactiva són els motors asíncrons trifàsics, que representen més del 70% de la potència reactiva total, i els transformadors, fins a un 20%.
Una reducció notable de les càrregues reactives s'aconsegueix escollint correctament la potència nominal dels motors asíncrons per conduir màquines en marxa, canviant de delta a estrella els motors asíncrons amb baixa càrrega o substituint-los per altres de menys potents, utilitzant limitadors de ralentí en els circuits de control de motors asíncrons, millorant la qualitat de la seva reparació, així com l'ús de motors síncrons en lloc d'asincrònics (si és possible segons les condicions del procés tecnològic).
Llegeix més sobre això aquí: Com millorar el factor de potència sense compensar condensadors
Una reducció addicional de les càrregues reactives és possible amb l'ajuda de dispositius de compensació (condensadors i màquines síncrones sobreexcitades) instal·lats a l'usuari o molt a prop d'ell.
La quantitat de potència reactiva generada pels condensadors és directament proporcional a la seva capacitat i al quadrat de la tensió de línia a la qual estan connectats aquests condensadors.
Quan s'utilitza una màquina síncrona com a compensador, s'aconsegueix una reducció de la potència reactiva a causa de pèrdues d'energia addicionals: pèrdues sense càrrega de la màquina i potència que l'excitarà.
Per mantenir el cosφ al nivell requerit, amb fluctuacions en la càrrega reactiva, cal utilitzar un control automàtic de l'excitació d'una màquina síncrona o un canvi automàtic del nombre de condensadors inclosos.
La potència requerida del dispositiu compensador ve donada per l'expressió
Bc = (Wа (tgφ1 — tgφ2) α)/ Tp, kvar
on Wа — consum d'energia activa durant el mes més ocupat (kWh), tgφ1— la tangent de l'angle de fase corresponent al cosinus mitjà ponderat del mes més ocupat, tgφ2— la tangent de l'angle de fase, el cosinus del qual s'ha de prendre dins 0,92 — 0,95, α — un coeficient calculat igual a 0,8-0,9, tenint en compte la possibilitat d'augmentar el cosφ en una planta existent mitjançant la millora dels modes de funcionament dels equips elèctrics (per a les plantes de nou disseny, aquest coeficient es pren igual a per un), TNS — el nombre d'hores de funcionament de l'empresa durant el mes.