Galios koeficiento mažinimo priežastys ir jo tobulinimo būdai

Techninė ir ekonominė galios koeficiento vertė

Galios koeficiento reikšmė apibūdina maitinimo šaltinio aktyviosios galios panaudojimo laipsnį. Kuo aukštesnis elektrinių imtuvų galios koeficientas, tuo geresni elektrinių generatoriai ir jų pagrindiniai varikliai (turbinos ir kt.), pastočių transformatoriai ir elektros tinklai.

Mažos cos phi (cos phi) vertės esant toms pačioms aktyviosios galios vertėms sukelia papildomų išlaidų galingesnių stočių, pastočių ir tinklų statybai, taip pat papildomų eksploatavimo išlaidų.

Tikroji komunalinių paslaugų vartotojų galia laikui bėgant nuolat kinta. Taip yra dėl to, kad atskirų įmonių skyrių ar cechų darbas nesutampa laiku. Be to, kai kurie įrenginiai gali veikti esant dalinei apkrovai arba net tuščiosios eigos būsenoje.Elektrinių imtuvų aktyviosios ir reaktyviosios galios pokytis lemia cos phi pokyčius.

Mažo galios koeficiento priežastys

Pagrindiniai reaktyviosios energijos vartotojai yra asinchroniniai elektros varikliai, transformatoriai ir indukcinės krosnys, suvirinimo aparatai, dujų išlydžio lempos ir kt.

Indukcinis variklis, veikiantis su artima vardinei apkrovai, turi didžiausią cos phi vertę. Kai variklio apkrova mažėja, galios koeficientas mažėja.

Taip yra dėl to, kad aktyvioji galia elektros variklio gnybtuose kinta proporcingai jo apkrovai, o reaktyvioji galia dėl nežymaus įmagnetinimo srovės pasikeitimo praktiškai išlieka pastovi. Tuščiąja eiga cos phi turi mažiausią reikšmę, kuri, priklausomai nuo elektros variklio tipo, galios ir sukimosi greičio, yra 0,1–0,3 diapazone.

Galios transformatorių, pvz., asinchroninių variklių, apkrovos galios koeficientas yra mažesnis nei 75%.

Perkrauti indukciniai varikliai taip pat turi mažą cos phi dėl padidėjusių magnetinių nuotėkio srautų.

Varikliai su geresnėmis aušinimo sąlygomis nei uždari varikliai gali išlaikyti didesnę apkrovą (aktyviąją galią), todėl jų cos phi bus didesnis.

Dėl mažesnių indukcinio nuotėkio pasipriešinimo verčių voverės narvelio rotoriaus varikliai turi didesnį cos phi nei suvyniotų rotorių varikliai.

To paties tipo mašinų cos phi vertė padidės, kai padidės vardinė galia ir rotoriaus greitis, nes tai sumažina santykinį įmagnetinimo srovės dydį.

Padidėjus įtampai antrinėje galios transformatorių pusėje dėl sumažėjusios apkrovos (pavyzdžiui, naktinėse pamainose ir pietų pertraukos metu), įtampa padidėja, palyginti su vardine veikiančių elektros variklių gnybtų įtampa. . Tai savo ruožtu padidina elektros variklių įmagnetinimo srovę ir reaktyviąją galią, todėl galios koeficientas yra mažesnis.

Rotoriaus sukimasis, atsirandantis susidėvėjus guoliams, kad rotorius nesiliestų su statoriumi, padidina oro tarpą tarp statoriaus ir rotoriaus, todėl padidėja įmagnetinimo srovė ir sumažėja įmagnetinimo srovė. cos phi.

Sumažinus laidų skaičių statoriaus plyšyje pervyniojimo metu, padidėja įmagnetinimo srovė ir sumažėja indukcinio variklio cos phi.

Dujų išlydžio lempų (DRL ir fluorescencinių), turinčių indukcinę varžą (droselį), naudojimas grandinėje, kai nėra kompensavimo įtaisų, taip pat sumažina elektros instaliacijos galios koeficientą (žr. Kaip išdėstyti ir veikia liuminescencinių lempų balastai).

Galios faktoriaus tobulinimo būdai

Būtina padidinti elektros instaliacijos galios koeficientą, visų pirma tinkamai ir racionaliai eksploatuojant elektros įrenginius, tai yra natūraliu būdu. Elektros variklio galia turi būti parenkama griežtai atsižvelgiant į pavaros mechanizmui reikalingą galią, o jau sumontuoti, bet mažai apkrauti elektros varikliai turi būti pakeisti atitinkamai mažesnės galios elektros varikliais.

Tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad kartais dėl tokio pakeitimo gali padidėti aktyviosios energijos nuostoliai pačiame elektros variklyje ir tinkle, jei naujai sumontuoto elektros variklio naudingumo koeficientas pasirodo mažesnis nei anksčiau sumontuoto. vienas. Todėl tokio pakeitimo galimybė turi būti patikrinta skaičiavimais.

Be to, reikia patikrinti atsarginį elektros variklį pagal leistino šildymo ir perkrovos sąlygas, o kartais ir įsibėgėjimo laiką. Paprastai elektros varikliai, kurių apkrova yra mažiau nei 40%, turi būti pakeisti. Kai apkrova didesnė nei 70%, keitimas tampa nuostolingas.

Visais įmanomais atvejais pirmenybė turėtų būti teikiama voverės narvelio varikliui, o ne faziniam rotoriui. Būtina atsisakyti uždarų elektros variklių naudojimo, jei dėl aplinkos sąlygų leidžiama naudoti atviros arba saugomos konstrukcijos elektros variklius.

Elektros varikliai, varantys įvairias mašinas ir mechanizmus, neveikia visą laiką visa apkrova. Pavyzdžiui, staklėje montuojant naują apdirbimo dalį, elektros variklis kartais veikia tuščiąja eiga su mažu cos phi. Todėl elektros variklį rekomenduojama atjungti nuo tinklo tuščiosios eigos laikui, kai sąveikos trukmė yra 10 sekundžių ar ilgiau (šis reikalavimas taip pat privalomas norint taupyti aktyviąją elektros energiją).

Sąveikos laikotarpis yra laikas, praleistas įrankiui atitraukti į pradinę padėtį, nuimti apdirbtą dalį iš mašinos, įrenginyje sumontuoti naują dalį ir įrankį perkelti į darbinę padėtį.Mašinose ir mechanizmuose, kuriuose veikimo laikotarpiai pakaitomis su sąveikos laikotarpiais, rekomenduojama įrengti automatinius tuščiosios eigos ribotuvus.

Taip pat rekomenduojama pakeisti arba laikinai atjungti transformatorius, kurių apkrova vidutiniškai mažesnė nei 30 % jų vardinės galios.

Kokybiškas asinchroninio elektros variklio remontas reikšmingai įtakoja cos phi vertės padidėjimą. Gerai suremontuotas variklis turi turėti vardinę lentelę. Turite atidžiai stebėti oro tarpo tarp statoriaus ir rotoriaus dydį, neleisti nukrypti nuo normos, į griovelius sudėti aktyvių laidų skaičių pagal skaičiavimą. Atnaujinti varikliai turi būti kruopščiai išbandyti, įskaitant tuščiosios eigos srovės patikrinimą.

Kai kuriais atvejais natūralaus galios koeficiento gerinimo priemonės neleidžia padidinti cos phi iki 0,92 — 0,95 pagal technologinio proceso sąlygas. Tokiuose elektros įrenginiuose reaktyviajai galiai kompensuoti naudojami dirbtiniai metodai – galios koeficiento didinimas naudojant specialūs kompensaciniai įtaisai.

Tokie įtaisai apima: statinius kondensatorius, sinchroninius kompensatorius ir pernelyg sužadintus sinchroninius variklius. Tačiau sinchroniniai elektros varikliai ir kompensatoriai, gaminami naudojant didelę galią, gamyklose yra reti. Plačiausiai naudojami galios koeficientui padidinti statiniai kondensatoriai.

Tinkamai parinkus kondensatorių talpą, fazės kampą tarp įtampos ir srovės galima padidinti iki bet kokios reikiamos vertės.Srovės sumažinimas tiekimo tinkle pasiekiamas dėl reaktyviosios komponentės, kurią kompensuoja kondensatoriaus baterijos talpinė srovė.