Kako poboljšati faktor snage bez kompenzacijskih kondenzatora

Kompenzacija jalove snage može značajno uštedjeti izvore goriva i energije te novac. Određuje se očitanjima reaktivnih brojača. Aktivna snaga, kW, karakterizira intenzitet pretvorbe električne energije u toplinsku, mehaničku, svjetlosnu itd. Jalova snaga, kvar, karakterizira intenzitet izmjene energije između generatora i potrošača; električna energija se u ovom slučaju ne pretvara.

Primjetan višak jalove snage nad aktivnom snagom karakterističan je za industrijske objekte industrijskih poduzeća. Poznato je da su gubici energije proporcionalni kvadratu ukupne struje. Jalova opterećenja uzrokuju značajne gubitke energije. Kako bi se povećala učinkovitost napajanja poduzeća i njegovih radionica, kako bi se poboljšala kvaliteta napona i povećala produktivnost elektrificirane opreme, potrebno je smanjiti ova opterećenja.

Smanjenje jalovih opterećenja u pogonskim uvjetima postiže se organizacijskim i tehničkim mjerama, prvenstveno upotrebom kompenzacijski uređaji.

U slučaju nedovoljne kompenzacije, prolazak jalova opterećenja duž vodova i kroz transformatore dovodi do smanjenja njihove propusne moći, gubitaka energije i napona u svim elementima opskrbnog lanca. Posljedica toga je povećana potrošnja goriva i energetskih resursa te potreba za dodatnim troškovima za proširenje elektrana, povećanje instalirane snage energetskih transformatora i presjeka žica.

Kako bi se povećala učinkovitost napajanja industrijskih poduzeća, potrebno je težiti smanjenju potrošene jalove snage na vrijednosti koje određuje elektroenergetski sustav.

Za povećanje faktora snage poboljšanjem rada električnih instalacija bez uporabe kompenzacijskih uređaja poduzimaju se sljedeće mjere:

• racionalizacija tehnološkog procesa poduzeća, što dovodi do poboljšanja energetskog režima opreme;
• korištenje sinkronih elektromotora umjesto asinkronih motora iste snage, kada je to moguće prema uvjetima tehnološkog procesa;
• zamjena malo opterećenih asinkronih motora motorima manje snage;
• pad napona u motorima koji sustavno rade pri niskom opterećenju;
• ograničavanje praznog hoda motora;
• zamjena slabo opterećenih transformatora; transformatori manje snage.

Elektromotor za pogonski stroj mora biti odabran u skladu s načinom rada, uzimajući u obzir dopušteno preopterećenje motora.

U svim slučajevima preporuča se odabrati motor s višim nazivnim faktorom snage. Kad god je to moguće, prednost treba dati motorima s većim brojem okretaja i kaveznim rotorom koji se vrti na valjkastim ležajevima.

Ako su elektromotori već instalirani i isključena je mogućnost njihove zamjene, tada se radi povećanja faktora snage preporuča revidirati tehnologiju proizvodnje i, ako je moguće, modernizirati mehanizme. Na primjer, ako na pragovima, pilanama, trimerima itd. motori nisu potpuno opterećeni i mogu se opteretiti većim brzinama rezanja i većim posmacima za veću produktivnost.

Neopterećene asinkrone elektromotore nije uvijek preporučljivo zamijeniti motorima manje nazivne snage. To se objašnjava činjenicom da elektromotori manje snage, uz ostale jednake parametre, imaju nižu nazivnu učinkovitost, pa se nakon zamjene gubici u motoru mogu pokazati većim nego prije zamjene. Kako proračuni i iskustvo pokazuju, pri prosječnom opterećenju motora od 45% nazivne snage, zamjena se uvijek preporučuje. Ako je opterećenje u rasponu od 45 do 70%, tada mogućnost zamjene treba provjeriti proračunom.Kod opterećenja iznad 70% zamjena je u većini slučajeva nepraktična, pogotovo jer je to zbog troškova demontaže ugrađenog elektromotora i ugradnje stroja koji ga zamjenjuje.

Konstantnost dovedenog napona igra značajnu ulogu u načinu rada elektromotora. U elektranama male snage napon se ponekad održava iznad nazivnog, što dovodi do povećanja struje praznog hoda, a time i povećanja jalove snage. Stoga je za poboljšanje faktora snage potrebno održavati nazivni napon.

Kako bi se povećao faktor snage, posebnu pozornost treba obratiti na kvalitetu popravka elektromotora.

Promjene u faktoru snage i učinkovitosti kratkog spoja asinkronog motora kada su namoti statora spojeni u zvijezdu i trokut motora smanjuju faktor snage, stoga je potrebno osigurati da popravljeni motor zadrži: prethodni broj serijski spojenih pretvara u fazi ; ukupni presjek faznog namota, tj. zbroj poprečnih presjeka žica svih paralelnih grana; stari zračni raspor. Ako se nakon popravka pokaže da se zračni raspor povećao za više od 15% u usporedbi s normom, ne preporučuje se korištenje takvog motora.

Značajni rezultati u povećanju prirodnog faktora snage poduzeća mogu se postići racionalnijim korištenjem transformatora.Budući da glavnina jalove snage koju troši transformator otpada na snagu mirovanja, preporučuje se, ako je moguće, isključiti transformatore tijekom mirovanja. Zamijenite transformatore s opterećenjem od 30% ili manje; u drugim slučajevima, svrhovitost zamjene ili preuređivanja transformatora određuje se proračunom. Treba napomenuti da povećanje faktora opterećenja transformatora na 0,6 dovodi do primjetnog povećanja faktora snage, a daljnjim povećanjem faktora opterećenja s 0,6 na 1, faktor snage se malo poboljšava.