Какие способы повышения коэффициента мощности применяются в промышленности

от admin

34. Способы повышения коэффициента мощности.

χ==ν

1.установка источников реактивной мощности например, конденсаторов на первичной стороне трансформатора, питающего преобразователь. Емкость, вклю­ченная на синусоидальное напряжение, обеспечивает опере­жающий сдвиг тока, т. е. эти устройства вырабатывают реак­тивную мощность и, таким образом, компенсируют отставание тока от напряжения, вызванное работой ТП на активно-индуктивную нагрузку.

2. исполь­зование в выпрямителе трансформатора с отпайками на различные напряжения. В этом случае вместо увеличения угла управления, переключают тиристорную схему на отпайку об­мотки трансформатора с более низким напряжением, что по­нижает значение выпрямленного напряжения так же, как при увеличении угла управления.

3.преоб­разовательные установки с последовательным соединением двух преобразователей, каждый из которых состоит из трехфазной мостовой схемы с питанием от отдельных трансформаторов или от одного трансформатора с двумя системами вторичных обмоток.

4.Применение широтно-импульсной модуляции

Изменяя длительность интервала протекания тока по си­нусоидальному закону, т. е. осуществляя модуляцию входного тока по синусоидальному закону, можно снизить содержание высших гармоник во входном токе до очень малых значений, легко подавляемых фильтром LΦCΦ. В результате модуляции

сетевой ток становится близким по форме к синусоидальному с заданной точностью.

35. Классификация пч и их функциональные схемы.

В ПЧ управлению подлежат две выходные координаты: амплитуда напряжения (или тока) нагрузки Um (Im) и частота изменения напряжения (или тока) fn.

Соответственно две входные координаты — сигнал управ­ления напряжением (или током) Uун (Uут) и сигнал управления частотой uyf

Современные ПЧ (рис. 12.1) можно разделить на два ос­новных класса:

двухзвенные ПЧ с автономными инверторами (с проме­жуточной цепью постоянного тока);

ПЧ с непосредственной связью нагрузки с сетью (непо­средственные ПЧ).

1.Двухзвенные преобразователи частоты (дпч)

Принцип действия ДПЧ: переменное напряжение сети вначале выпрямляется, а затем инвертируется, т.е. преобразу­ется в переменное напряжение (или ток) требуемой регулируе­мой частоты посредством инвертора (рис. 12.2).

2.

Преобразование напряжения сети с неизменной стандарт­ной частотой (например, 50 Гц) и стандартным действующим напряжением (например, 380 В) в регулируемое по величине выпрямленное напряжение (или ток ) промежуточной цепи осуществляется управляемым источником (УИ) соответственно напряжения (УИН), или тока (УИТ) рис 12,6.

3.

Переход от амплитудно-импульсного к широтно-импульсному способу формирования и регулирования выход­ного напряжения существенно изменил свойства преобразова­телей частоты. Во-первых, существенно приблизилась к сину­соиде форма выходного тока и соответственно улучшилась равномерность вращения двигателей, расширился диапазон регулирования скорости. Во-вторых, значительно повысилось быстродействие электропривода

4.

36. Использование активного выпрямителя напряжения (АВН) в энергосберегающих системах электропривода.

энергосбережение на базе активных выпрямителей U — АВН.

В силовой цепи последовательно включены АВН, фильтр Ф и АИН. Силовые полупроводниковые элементы выпрямителя и инвертора, обладающие двусторонней проводимостью тока в виде ключей. АВН, выполненный по 3х мост сх, преобразует

Uсети (при f=const) на зажимах А1, В1 и С1 в стабилизированное Ud на конденсаторе фильтра. 3хфазный мостовой АИН в режиме ШИМ преобразует =U в

U на выходе АИН с заданной частотой. Двигатель – приемник эл.эн. формирует sin-ноеU, изменяя ширину рабочих импульсо, f, U. Это обеспечивает благоприятную форму тока двигателя и равномерность его вращения в широком диапазоне скоростей. Если Есети> Ет.А.В.С., то эн. поступает в АВН, если Есети< Е т.А.В.С., то эн. отдается из АВН. Система позволяет регулировать коэффициент мощности, если он =1, то сдвига между I и U нет..

Способы повышения коэффициента мощности

Большинство потребителей электрической энергии синусоидального тока представляют активно-индуктивные нагрузки, токи которых отстают по фазе от напряжения сети. Для потребителей электрической энергии при заданном напряжении питающей сети U и потребляемой активной мощности Р, ток потребителя зависит от величины cos j:

то есть с уменьшением cos j ток возрастает. Электрические генераторы, трансформаторы и электрические сети рассчитываются на определенные значения напряжения и тока . Поэтому при cos j = 0.5 и полной загрузке током генераторов, трансформаторов и сетей, потребителю может быть передана активная мощность, составляющая 50% от номинальной активной мощности трансформаторов и генераторов при cos j = 1. Таким образом, генераторы, трансформаторы и сеть будут полностью загружены по току и недогружены по активной мощности. Поэтому величину cos j, характеризующую использование номинальной мощности источника электрической энергии, называют коэффициентом мощности. Работа потребителей с малым коэффициентом мощности, кроме ухудшения условий использования источника питания, приводит к увеличению мощности потерь в линиях передач, вследствие увеличения передаваемого тока.

Существует несколько способов для увеличения коэффициента мощности, основанных на подключении к нагрузке приемника с емкостным током:

1. Применение синхронных двигателей, которые позволяют регулировать cos j при изменении тока возбуждения (синхронные компенсаторы).

2. Параллельно приемникам электрической энергии подключают конденсаторы.

Емкость конденсаторов, необходимая для уменьшения угла сдвига фаз между током и напряжением от j1 до требуемого значения j 2 определяется из выражения:

Обычно при помощи конденсаторов компенсацию угла j осуществляют, повышая cos j до 0.9 — 0.95, так как дальнейшая компенсация требует больших затрат на установку конденсаторов, которые экономически неоправданны.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

VI. Коэффициент мощности и пути его улучшения. Как на практике увеличивают коэффициент мощности

Как повысить коэффициент мощности в цепях синусоидального тока

Влияние реактивного тока

Большинство современных потребителей электрической энергии имеют индуктивный характер нагрузки, токи которой отстают по фазе от напряжения источника. Так дл асинхронных двигателей, трансформаторов, сварочных аппаратов и других реактивный ток необходим для создания вращающегося магнитного поля у электрических машин и переменного магнитного потока трансформаторов.Активная мощность таких потребителей пи заданных значениях тока и напряжения зависит от :

Снижение коэффициента мощности
приводит к увеличению тока.
особенно сильно снижается при работе двигателей и трансформаторов вхолостую или при большой недогрузке. Если в сети есть реактивный ток, мощность генератора, трансформаторных подстанции и сетей используется не полностью.

Внимание! С уменьшением
значительно возрастают потери энергии на нагрев проводов и катушек электрических аппаратов.
Например, если активная мощность остается постоянной, обеспечивается током 100 А при =1, то при понижении до 0,8 и той же мощности сила тока в сети возрастает в 1,25 раза.

Потери на нагрев проводов сети и обмоток генератора (трансформатора) Рнагр=I2сети хRсети пропорциальны квадрату тока, то есть они возрастают в 1,252=1,56 раза.

При =0,5 сила тока в сети при той же активной мощности равна 100/0,5=200 А, а потери в сети возрастают в 4 раза. Возрастают потери напряжения в сети, что нарушает нормальную работу других потребителей.

Счетчик потребителя во всех случаях отсчитывает одно и то же количество потребляемой активной энергии в единицу времени, но в последнем случае генератор подает в сеть силу тока, а в 2 раза большую, чем в первом. Нагрузка же генератора (тепловой режим) определяется не активной мощностью потребителей, а полной мощностью в киловольт-амперах, то есть произведением напряжения на силу тока, протекающего по обмоткам.

Если обозначить сопротивление проводов линии Rл, то потери мощности в ней можно определить так:

Таким образом, чем выше коэффициент мощности потребителя, тем меньше потери мощности в линии и дешевле передача электроэнергии.

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности – это величина, которая показывает, как используется номинальная мощность источника.

Так, для питания приемника 1000кВт при =0,5 мощность генератора должна быть S=P/ =1000/0,5=2000кВА, а при =1 S=1000 кВА.

Следовательно, повышение коэффициента мощности увеличивает степень использования мощности генераторов.

Для повышения коэффициента мощности электрических установок применяют компенсацию реактивной мощности.

Увеличения коэффициента мощности (уменьшения угла — сдвига фаз тока и напряжения) можно добиться следующими способами:

— заменой мало загруженных двигателей двигателями меньшей мощности;

— выключением двигателей и трансформаторов, работающих на холостом ходу;

— включением в сеть специальных компенсирующих устройств, являющихся генераторами опережающего (емкостного) тока.

На мощных районных подстанциях для этой цели специально устанавливают синхронные компенсаторы – синхронные перевозбужденные электродвигатели.

Что означает коэффициент мощности генератора?

Что означает коэффициент мощности генератора?

Большинство потребителей, которым необходимо подобрать электростанцию, часто недопонимают многие технические характеристики, включая такой термин как коэффициент мощности генератора. Между тем этот показатель относится к довольно значимым, поэтому следует уяснить его важность и на что он влияет.

Понятие мощности

Любой электрический прибор либо нагрузка, подключенная к генератору, потребляет две мощности: реактивную и активную, они в сумме образуют полную мощность системы энергоснабжения, которая измеряется в кВА.

1. активная мощность дизельгенератора представляет мощность, используемую непосредственно для выполнения работы (совершения своих функций потребителем), то есть это необходимая полезная мощность.

2. реактивная мощность дизельгенератора («пустая» мощность) возникает у электропотребителя вследствие особенностей его конструкции и существующих законов физики, она постоянно циркулирует между потребителем и генератором. При этом чем меньше потребляет подключенное устройство реактивной мощности, тем качество энергоснабжения будет больше и генератор по величине номинальной мощности потребуется меньше.

Коэффициент мощности электростанции

Коэффициент мощности генератора, который измеряется как cos φ, в целом демонстрирует, какую часть от полной мощности генератора составляет непосредственно активная (полезная мощность). На сегодняшний день коэффициент мощности генератора принято измерять в дробных значениях, которые не превышают 1, где показатель 1 – это 100% (то есть из суммарной заявленной мощности 100% приходится непосредственно на активную её составляющую). В результате при коэффициенте мощности 0,8 потребитель будет получать 0,8 активной мощности генератора из 100% полной мощности.

То есть, значение cos φ представляет достаточно важный показатель. Данное значение будет оказывать прямое влияние на качественную работу подключенных потребителей.

Как это выглядит на практике

Допустим, вы хотите приобрести дизельную электростанцию, коэффициент мощности cos φ которой составляет 0,8, а номинальная мощность – 1000 кВА. Генератор в таком случае подключенным нагрузкам может отдать активную мощность, равную лишь 800 кВА, то есть 0,8 * 1000 кВА cos φ = 800 кВА. Если увеличить коэффициента мощности до 0,9, то получаем актуальную активную мощность генератора, составляющую 900 кВА. Получается, что чем показатель cos φ выше, тем большую активную мощность генератор может отдать потребителям при одинаковых показателях номинальной мощности.

При подборе электростанции непосредственно под определенные нужды объекта установки, этот показатель будет определять, подойдет ли данная ДГУ для бесперебойного питания всех подключенных потребителей. В противном случае следует рассмотреть вариант аренды дизельной электростанции с большим значением номинальной мощности и меньшим показателем cos φ, и наоборот.

Рекомендации

Согласно принятым стандартам по качеству энергопотребления принимаются следующие оценки показателя cos φ:

1. от 0,8 до 0,95 – хороший;

2. ниже 0,8 – удовлетворительный;

3. ниже 0,65 – неудовлетворительный;

4. от 0,95 до 1 – отличный.

Чем меньший коэффициент мощности будет иметь электростанция, тем подключенным потребителям будет доставаться меньшая активная мощность. Следовательно, качество потребления электроэнергии будет ниже за счет роста доли реактивной мощности. А это может потребовать увеличения полной номинальной мощности ДГУ, увеличения сечения проводов и других работ.

Способы улучшения коэффициента мощности —

Повышение коэффициента мощности на предприятиях возможно двумя путями: естественным и искусственным.

Естественный путь повышения cos ф предусматривает: упорядочение технологических процессов таким образом, чтобы приводные двигатели были постоянно загружены и не работали продолжительное время на холостом ходу; замену незагруженных двигателей менее мощными; замену асинхронных двигателей с фазным ротором на асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором; замену тихоходных двигателей на быстроходные; применение синхронных двигателей вместо асинхронных.

Для осуществления вышеперечисленных мероприятий не требуются капитальные затраты, поэтому естественный путь улучшения коэффициента мощности является наиболее доступным и выгодным.

Для искусственного повышения коэффициента мощности применяют компенсирующие устройства на напряжение до 1000 В и выше.

На шахтах чаще всего применяются централизованная компенсация путем установки конденсаторов на шинах 6 кВ. При этом повышается общий коэффициент мощности, ио от передачи реактивной мощности разгружаютея только трансформаторы районных подстанций и линии, питающие ГПП.

Для разгрузки сетей участков от реактивной мощности необходимо конденсаторы устанавливать непосредственно на участках. В угольных шахтах такие установки конденсаторов не применяют из-за отсутствия их в нужном исполнении.

В связи с тем, что для установки конденсаторов необходимы определенные капитальные затраты, вопрос о применении искусственного способа повышения cos ф решается технико-экономичсскими расчетами при проектировании предприятия, а в период эксплуатации — технико-экономическими расчетами, которые производит электроснабжающая организация.

Читать:
Анаэробный герметик для двигателя что это такое

Средневзвешенный cos фср нельзя использовать для оценки состояния сети предприятия по реактивной мощности, особенно в часы максимальных нагрузок электроснабжающей системы. Зачастую при высоком средневзвешенном cos фср предприятие в часы максимума энергосистемы потребляет значительную часть реактивной мощности в системе.

На основании технико-экономических расчетов предприятиям устанавливается экономически целесообразная величина реактивной мощности Q3l разрешенной к использованию с энергосистемы в часы максимальной нагрузки ее. Действительно потребляемую предприятием реактивную мощность QM определяют замерами в часы максимума нагрузок энергосистемы.

Сравнивая величину разрешенной к использованию реактивной мощности Q3 с величиной действительно потребляемой из сети реактивной мощности QM, можно определить эффективность мероприятий по компенсации реактивной мощности.

Площади поперечного сечения приводов линий электропередачи и электрических сетей, обмоток электрических машин, трансформаторов, электротехнических аппаратов и приборов выбираются, исходя из нагревания, по значению тока в них, который при заданном напряжении переменного тока прямо пропорционален полной мощности S. А энергия, преобразуемая из электрической в другие виды (в механическую, тепловую и т. д.) и используемая в большей части для практических целœей, пропорциональна активной энергии и соответствующей ей активной мощности Р.

Как известно, между указанными мощностями и реактивной мощностью существуют соотношения

P = S cos φ; .

Входящий в первое выражение cos φ принято называть коэффициентом мощности и показывает, какую часть полной мощности составляет активная мощность: cos φ = P/S= Р .

Считая, что активная мощность установки, значение которой зависит в основном от мощности приемников, остается постоянной, выясним, к чему приведет увеличение коэффициента мощности установки.

Как следует из приведенных формул, при увеличении cos φ мощность S уменьшается. При Р = const это может происходить лишь за счёт уменьшения реактивной мощности Q установки. Снижение мощности S приводит к уменьшению линœейного тока Iл . Последнее будет сопровождаться уменьшением потерь напряжения и мощности в сопротивлениях проводов сети, обмотках трансформаторов и генераторов.

Очевидно, при уменьшении тока площади поперечного сечения названных элементов бывают также уменьшены. В отношении трансформаторов и генераторов это приводит к уменьшению габаритных размеров, расхода дефицитных материалов на изготовление, массы, номинальной мощности и стоимости.

В действующей установке повышение cos φ при существующей площади поперечного сечения проводов позволит увеличить число приемников, которые бывают подключены к данной сети.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, повышение коэффициента мощности дает определœенные выгоды во многих отношениях, а в связи с этим имеет большое народнохозяйственное значение.

Большая часть элементов электрических цепей переменного тока потребляет кроме активной мощности также индуктивную мощность. К ним относятся в первую очередь наиболее распространенные в народном хозяйстве асинхронные электродвигатели. Значительная часть индуктивной мощности потребляется трансформаторами, широко используемыми вразличных установках. Индуктивная мощность потребляется также различными электромагнитными аппаратами, такими, к примеру, как электромагниты, контакторы и магнитные пускатели, релœе и т. д.

Для уменьшения индуктивной мощности и увеличения тем самым cos φ крайне важно прежде всœего:

выбирать правильно двигатели по мощности, так как необоснованное завышение мощности приведет к их работе с недогрузкой, а при этом, как правило, cos φ понижается;

заменять двигатели, работающие с недогрузкой, двигателями меньшей мощности;

сокращать по возможности времена работы двигателœей и трансформаторов вхолостую.

В случае если всœе же cos φ оказывается недостаточно высоким, прибегают часто к его искусственному повышению. Для этой цели подключают к трехфазной сети компенсирующие устройства, к которым относятся батареи конденсаторов и трехфазные синхронные компенсаторы (см. гл. 11). Последние применяются реже. Батарея конденсаторов соединяется обычно треугольником, как показано на рис. 3.18, а. Батарея конденсаторов потребляет емкостную мощность, которая частично компенсирует индуктивную мощность установки, благодаря чему реактивная мощность уменьшается, а коэффициент мощности повышается. Естественно, что cos φ самих приемников при этом остается прежним.

Рис. 3.18. Схема и векторная диаграмма к примеру 3.5

Чтобы уменьшить ток проводов сети, батарею конденсаторов устанавливают по возможности вблизи приемников.

Пример 3.5. К трехфазной сети рис. 3.18, а с линœейными напряжениями Uл = 220В подключены два трехфазных приемника. Активная мощность и коэффициент мощности первого приемника P1 = 10 кВт, cos φ1 = 0,7. Фазные сопротивления второго приемника rф = 6 Ом,

xLф = 8 Ом, нагрузка симметричная.

Определить токи, мощности и коэффициент мощности cos φ установки из двух приемников. Найти мощность, токи и емкость батареи конденсаторов, в случае если требуется повысить коэффициент мощности до cos φ’ = 0,95. Определить токи и мощности установки из двух приемников и батареи конденсаторов.

Решение. Полная и реактивная мощности первого приемника

S1 = P1/cos φ1 = 14,3 кВ‣‣‣А, Q1 = ≈ 10,2 квар.

Полное сопротивление и ток фазы второго приемника

z2 = = 10 Ом; Iф2 = Uф /z2 = Uл /z2 = 22 А.

Активная и реактивная мощности второго приемника

Р2 = 3I2ф2r2 = 8,7 кВт; Q2 = 3Iф2xLф ≈ 11,6 квар.

Активная, реактивная и полная мощности установки, состоящей из двух преемников.

Р = P1 + P2 =18,7 кВт; Q = Q1 + Q2 = 21,8 квар;

Линœейный ток и коэффициент мощности установки из двух приемников

Iл = Ia = S Uл ≈ 75,5 A; cos φ = P/S ≈ 0,65.

Мощности установки из приемников и батареи конденсаторов

Р’ = Р = 18,7 кВт; S’ = P/cos φ’ = 19,68 кВ‣‣‣А;

Q’ = = 6,13 квар.

Линœейные токи установки из приемников и батареи конденсаторов, мощность и линœейные токи батареи конденсаторов

I’л = I’a = S Uл = 51,7 A; Qк = Q — Q’ =15,67 квар;

Iк.л = Qк / Uл = 41,2 А.

Фазные токи и сопротивление фазы батареи конденсаторов

Iк.л/ = 20,8 А; xк.ф = Uф /Iк.ф = Uл /Iк.ф = 10,58 Ом.

Емкость одной фазы и всœей батареи конденсаторов

Ск.ф =1/2π/хк.ф = 30 мкФ; Ск = 3Ск.ф = 90 мкФ.

Векторная диаграмма цепи рис, 3.18, а приведена на рис. 3.18, б. На диаграмме показаны только те токи, которые определяют ток I’a (т. е. Ia и Iкa), а также токи, определяющие ток Iкa

(т. е. Iкab и Iкca).

Коофициент мощности, способы и экономическая целесообразность его повышение

Коэффицие́нт мо́щности — безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.

Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига.

Можно показать, что если к источнику синусоидального тока (например, розетка

220 В, 50 Гц) подключить нагрузку, в которой ток опережает или отстаёт по фазе на некоторый угол от напряжения, то на внутреннем активном сопротивлении источника выделяется повышенная мощность. На практике это означает, что при работе на нагрузку со сдвинутыми напряжением и током от электростанции требуется больше энергии; избыток передаваемой энергии выделяется в виде тепла в проводах и может быть довольно значительным.

Равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность расходуется на совершение работы. Полная мощность — геометрическая сумма активной и реактивной мощностей (в случае синусоидальных тока и напряжения). В общем случае полную мощность можно определить как произведение действующих (среднеквадратических) значений тока и напряжения в цепи. Полная мощность равна корню квадратному из суммы квадратов активной и реактивной мощностей. В качестве единицы измерения полной мощности принято использовать вольт-ампер (В∙А) вместо ватта (Вт).

Коррекция коэффициента мощности ((англ. powerfactorcorrection

) PFC) — процесс приведения потребления конечного устройства, обладающего низким коэффициентом мощности при питании от силовой сети переменного тока, к состоянию, при котором коэффициент мощности соответствует принятым стандартам.

Технически реализуется в виде той или иной дополнительной схемы на входе устройства.

Данная процедура обязательна для импульсных источников питания мощностью в 100 и более ватт, необходимая для равномерного использования мощности фазы и исключения

При одной и той же активной мощности нагрузки мощность, бесполезно рассеиваемая на проводах, обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности. Таким образом, чем меньше коэффициент мощности, тем ниже качество потребления электроэнергии. Для повышения качества электропотребления применяются различные способы коррекции коэффициента мощности, то есть его повышения до значения, близкого к единице.

Например, большинство старых светильников с люминесцентными лампами для зажигания и поддержания горения используют электромагнитные балласты (ЭмПРА), характеризующиеся низким его потреблением, то есть неэффективным электропотреблением. В отличие от них современные светильники, и в том числе компактные люминесцентные(«энергосберегающие») лампы имеют ЭПРА, и характеризуются коэффициентом мощности стремящемся к 1, то есть к идеальному значению.

Коэффициент мощности необходимо учитывать при проектировании электросетей. Низкий коэффициент мощности ведёт к увеличению доли потерь электроэнергии в электрической сети в общих потерях. Чтобы увеличить коэффициент мощности, используют компенсирующие устройства. Неверно рассчитанный коэффициент мощности может привести к избыточному потреблению электроэнергии и снижению КПД электрооборудования, питающегося от данной сети.

Для расчётов в случае гармонических переменных U (напряжение) и I (сила тока) используются следующие математические формулы:

КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК И СПОСОБЫ ЕГО ПОВЫШЕНИЯ

Работающие электрические установки потребляют активную и реактивную мощность и энергию; лампы накаливания и электробытовые нагревательные приборы — практически только активную мощность. Такие электроприемники, как асинхронные электродвигатели, трансформаторы, дроссели, линии электропередачи и другие, потребляют активную и реактивную мощность.

Потребность электроустановок в активной и реактивной мощности полностью удовлетворяется за счет энергии, вырабатываемой генераторами электростанций. Активную энергию электроприемники преобразуют в другие виды энергии: тепловую, световую, механическую. Реактивная энергия пульсирует между генераторами и потребителями, непроизводительно загружая электрическую сеть током.

Коэффициент мощности определяют по формуле (1.24)

В общем случае активная мощность Р меньше полной мощности S, т. е. у этой дроби числитель меньше знаменателя, и поэтому коэффициент мощности меньше единицы. Только в случае чисто активной нагрузки, например, если в цепь включены электрические нагревательные приборы или лампы накаливания, когда вся мощность является активной мощностью, числитель и знаменатель этой дроби равны между собой, и поэтому коэффициент мощности равен единице.

В процессе эксплуатации электроустановок коэффициент мощности изменяется с изменением значения и характера нагрузки. Коэффициент мощности определяют по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии за определенный промежуток времени (сутки, месяц, год), пользуясь следующей формулой:

где W, — разность показаний счетчика активной энергии; — разность показаний счетчика реактивной энергии.

При этом получают средневзвешенное значение коэффициента мощности^

На необходимость увеличения cos -1 при полной нагрузке имеет cos ф = 0,8, а при нагрузке 50 % — cos ф = 0,6 и т. д.

Электродвигатели, работающие вхолостую, имеют еще меньший совф = 0,1. 0,3.

Неправильный выбор типа электродвигателя. Двигатели быстроходные и большой мощности имеют более высокий cos ф, чем тихоРис. 16.2. Зависимость коэффициента мощности от загрузки электродвигателя при различных частотах вращения:

1-3000 мин-‘; 2- 1500 мин» 1 ; 3- 1000 мин» 1 ; 4- 750 мин» 1

ходные и маломощные (рис. 16.2).

Электродвигатели закрытого типа имеют совф ниже, чем электродвигатели открытого типа.

Повышение напряжения в сети. В часы малых нагрузок, обеденных перерывов и т. п. напряжение в сети увеличивается на несколько вольт. Это ведет к увеличению намагничивающего тока индуктивных потребителей (асинхронных электродвигателей), что в свою очередь вызывает уменьшение cos ф предприятия.

Неправильный ремонт электродвигателя. При перемотке электродвигателей обмотчики вследствие неправильного подбора провода иногда не заполняют пазы машины тем количеством проводников, которое было в заводской обмотке. При работе такого электродвигателя, вышедшего из ремонта, увеличивается магнитный поток рассеяния, что приводит к уменьшению cos ф электродвигателя.

При сильном износе подшипников ротор двигателя может задевать при вращении за статор. Вместо того чтобы сменить подшипники, обслуживающий персонал идет по неправильному и вредному пути и подвергает ротор обточке. Увеличение воздушного зазора между ротором и статором вызывает увеличение намагничивающего тока и уменьшает cos ф электродвигателя.

Перечисленные выше последствия низких значений cos ф достаточно убедительно говорят о том, что необходимо повышать со8ф. К мерам увеличения cosф относят следующие:

правильный выбор типа, мощности и частоты вращения вновь устанавливаемых электродвигателей; •

увеличение загрузки электродвигателей;

недопущение работы электродвигателей вхолостую продолжительное время;

правильный и высококачественный ремонт электродвигателей;

применение компенсирующих устройств, например, конденсаторных.

Применение конденсаторных устройств. Малая масса конденсаторов, отсутствие вращающихся частей, незначительные потери энергии в них, легкость обслуживания, безопасность и надежность в работе дают возможность широкого применения конденсаторов для повышения совф электродвигателей.

Похожие публикации