Mga sanhi ng pagbawas ng power factor at mga paraan ng pagpapabuti nito

Teknikal at pang-ekonomiyang halaga ng power factor

Ang halaga ng power factor ay nagpapakilala sa antas ng paggamit ng aktibong kapangyarihan ng pinagmumulan ng kuryente. Ang mas mataas power factor ng mga electrical receiver, mas maganda ang mga generator ng power plant at ang kanilang mga prime mover (turbine, atbp.), substation transformer at power grids.

Ang mababang halaga ng cos phi (cos phi) sa parehong mga halaga ng aktibong kapangyarihan ay humahantong sa mga karagdagang gastos para sa pagtatayo ng mas makapangyarihang mga istasyon, substation at network, pati na rin sa mga karagdagang gastos sa pagpapatakbo.

Ang tunay na kapangyarihan ng mga gumagamit ng utility power ay patuloy na nagbabago sa paglipas ng panahon. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang gawain ng mga indibidwal na seksyon o workshop ng mga negosyo ay hindi nag-tutugma sa oras. Bilang karagdagan, ang ilan sa mga kagamitan ay maaaring gumagana sa bahagyang pagkarga o kahit sa isang idle na estado.Ang pagbabago sa aktibo at reaktibong kapangyarihan ng mga electrical receiver ay humahantong sa mga pagbabago sa cos phi.

Mga dahilan para sa mababang power factor

Ang pangunahing mga mamimili ng reaktibong enerhiya ay ang mga asynchronous na de-koryenteng motor, mga transformer at induction furnace, mga welding machine, mga lamp na naglalabas ng gas, atbp.

Ang induction motor na tumatakbo na may load na malapit sa na-rate ay may pinakamataas na halaga ng cos phi. Habang bumababa ang load ng motor, bumababa ang power factor.

Ito ay dahil sa ang katunayan na ang aktibong kapangyarihan sa mga terminal ng de-koryenteng motor ay nagbabago sa proporsyon sa pagkarga nito, habang ang reaktibong kapangyarihan, dahil sa isang bahagyang pagbabago sa magnetizing current, ay halos nananatiling pare-pareho. Sa idle, ang cos phi ay may pinakamaliit na halaga, na, depende sa uri ng electric motor, kapangyarihan at bilis ng pag-ikot, ay nasa hanay na 0.1 — 0.3.

Ang mga power transformer, tulad ng mga induction motor, ay may pinababang load power factor na mas mababa sa 75%.

Ang mga overloaded na induction motor ay mayroon ding mababang cos phi dahil sa tumaas na magnetic leakage flux.

Ang mga motor na may mas mahusay na mga kondisyon ng paglamig kaysa sa mga saradong motor ay maaaring magdala ng mas maraming load (aktibong kapangyarihan) at samakatuwid ay magkakaroon ng mas mataas na cos phi.

Ang squirrel cage rotor motors, dahil sa mas mababang inductive leakage resistance values, ay may mas mataas na cos phi kaysa sa wound rotor motors.

Ang halaga ng cos phi para sa mga makina ng parehong uri ay tataas habang tumataas ang rate ng kapangyarihan at bilis ng rotor, dahil binabawasan nito ang kamag-anak na magnitude ng magnetizing current.

Ang pagtaas sa boltahe sa pangalawang bahagi ng mga transformer ng kuryente dahil sa pagbaba ng pagkarga (halimbawa, sa mga shift sa gabi at sa panahon ng pahinga sa tanghalian) ay humahantong sa pagtaas ng boltahe kumpara sa nominal na boltahe ng mga terminal ng pagpapatakbo ng mga de-koryenteng motor. . Ito naman ay humahantong sa pagtaas ng magnetizing current at reactive power ng electric motors, na nagreresulta sa mas mababang power factor.

Ang pag-ikot ng rotor, na nangyayari habang nagsusuot ang mga bearings, upang hindi mahawakan ng rotor ang stator, ay nagdudulot ng pagtaas sa air gap sa pagitan ng stator at rotor, na humahantong sa pagtaas ng magnetizing current at pagbaba ng cos phi.

Ang pagbabawas ng bilang ng mga wire sa stator slot sa panahon ng rewinding ay nagdudulot ng pagtaas sa magnetizing current at pagbaba sa cos phi ng induction motor.

Ang paggamit ng mga gas discharge lamp (DRL at fluorescent) na may inductive resistance (choke) sa circuit sa kawalan ng mga compensating device ay binabawasan din ang power factor ng mga electrical installation (tingnan ang — Paano inayos at gumagana ang mga fluorescent lamp ballast).

Mga diskarte sa pagpapabuti ng power factor

Kinakailangan na dagdagan ang power factor ng isang electrical installation, una sa lahat, sa pamamagitan ng tama at makatwirang operasyon ng mga de-koryenteng kagamitan, iyon ay, sa natural na paraan. Ang kapangyarihan ng de-koryenteng motor ay dapat mapili nang mahigpit na alinsunod sa kapangyarihan na kinakailangan para sa mekanismo ng pagmamaneho, at naka-install na ngunit bahagyang na-load ang mga de-koryenteng motor ay dapat mapalitan ng mga de-koryenteng motor na may katumbas na mas mababang kapangyarihan.

Gayunpaman, dapat itong isaalang-alang na kung minsan ang naturang kapalit ay maaaring humantong sa isang pagtaas sa aktibong pagkawala ng enerhiya sa motor na de koryente mismo at sa network, kung ang kahusayan ng bagong naka-install na de-koryenteng motor ay lumalabas na mas mababa kaysa sa naunang naka-install. isa. Samakatuwid, ang pagiging posible ng naturang kapalit ay dapat ma-verify sa pamamagitan ng pagkalkula.

Bilang karagdagan, kinakailangang suriin ang backup na de-koryenteng motor ayon sa mga kondisyon ng pinahihintulutang pag-init at labis na karga, at kung minsan ang oras ng pagbilis. Bilang isang patakaran, ang mga de-koryenteng motor na may load na mas mababa sa 40% ay napapailalim sa kapalit. Kapag ang load ay higit sa 70%, ang pagpapalit ay nagiging hindi kumikita.

Sa lahat ng posibleng kaso, mas gusto ang squirrel cage motor kaysa sa phase rotor. Kinakailangang iwanan ang paggamit ng mga saradong de-koryenteng motor kung, dahil sa mga kondisyon sa kapaligiran, ang paggamit ng mga de-koryenteng motor sa isang bukas o protektadong disenyo ay pinahihintulutan.

Ang mga de-koryenteng motor na nagtutulak ng iba't ibang mga makina at mekanismo ay hindi gumagana sa buong pagkarga sa lahat ng oras. Halimbawa, kapag nag-i-install ng bagong bahagi ng machining sa isang makina, ang de-koryenteng motor ay minsan ay idle na may mababang cos phi. Samakatuwid, inirerekumenda na idiskonekta ang de-koryenteng motor mula sa network para sa idle time na may tagal ng panahon ng pakikipag-ugnayan na 10 segundo o higit pa (ang kinakailangang ito ay ipinag-uutos din upang makatipid ng aktibong kuryente).

Ang panahon ng pakikipag-ugnayan ay ang oras na ginugol upang bawiin ang tool sa orihinal nitong posisyon, alisin ang machine na bahagi mula sa makina, mag-install ng bagong bahagi sa makina, at dalhin ang tool sa gumaganang posisyon.Sa mga makina at mekanismo kung saan ang mga panahon ng operasyon ay kahalili ng mga panahon ng interoperability, inirerekomendang mag-install ng mga awtomatikong idle limiter.

Inirerekomenda din na palitan o pansamantalang idiskonekta ang mga transformer na na-load sa average na mas mababa sa 30% ng kanilang na-rate na kapangyarihan.

Ang kalidad ng pag-aayos ng isang asynchronous na de-koryenteng motor ay makabuluhang nakakaapekto sa pagtaas ng halaga ng cos phi. Ang isang mahusay na inayos na makina ay dapat magkaroon ng isang nameplate. Dapat mong maingat na subaybayan ang laki ng puwang ng hangin sa pagitan ng stator at rotor, huwag payagan ang mga paglihis mula sa pamantayan, ilagay ang bilang ng mga aktibong wire sa mga grooves ayon sa pagkalkula. Ang mga reconditioned na motor ay dapat na masusing masuri, kabilang ang pagsuri sa walang-load na kasalukuyang.

Sa ilang mga kaso, ang mga hakbang upang mapabuti ang natural na power factor ay hindi nagpapahintulot sa pagtaas ng cos phi sa 0.92 — 0.95 ayon sa mga kondisyon ng teknolohikal na proseso. Sa ganitong mga electrical installation, ang mga artipisyal na pamamaraan ay ginagamit upang mabayaran ang reaktibong kapangyarihan — pagtaas ng power factor sa pamamagitan ng paggamit espesyal na compensating device.

Ang mga naturang device ay kinabibilangan ng: static capacitors, synchronous compensators at overexcited synchronous motors. Gayunpaman, ang mga kasabay na de-koryenteng motor at mga compensator na ginawa sa mataas na kapangyarihan ay bihira sa mga pabrika. Ang pinakalawak na ginagamit upang madagdagan ang power factor ay mga static na capacitor.

Sa isang angkop na pagpili ng kapasidad ng mga capacitor, posible na dalhin ang anggulo ng phase sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang sa anumang kinakailangang halaga.Ang kasalukuyang pagbawas sa network ng supply ay nakamit dahil sa reaktibong bahagi, na binabayaran ng capacitive current ng capacitor bank.