Cách nâng cao hệ số công suất không dùng tụ bù

Bù công suất phản kháng có thể tiết kiệm đáng kể tài nguyên nhiên liệu, năng lượng và tiền bạc. Nó được xác định bởi số đọc của bộ đếm phản ứng. Công suất tác dụng, kW, đặc trưng cho cường độ chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng, cơ năng, ánh sáng, v.v. Công suất phản kháng, kvar, đặc trưng cho cường độ trao đổi năng lượng giữa máy phát và hộ tiêu thụ; năng lượng điện trong trường hợp này không được chuyển đổi.

Sự vượt quá đáng kể của công suất phản kháng so với công suất hoạt động là đặc điểm của các cơ sở công nghiệp của các doanh nghiệp công nghiệp. Được biết, tổn thất năng lượng tỷ lệ thuận với bình phương của tổng dòng điện. Tải phản kháng gây ra tổn thất năng lượng đáng kể. Để nâng cao hiệu quả cung cấp điện của xí nghiệp, phân xưởng, nâng cao chất lượng điện áp, tăng năng suất của các thiết bị điện thì cần phải giảm các phụ tải này.

Việc giảm tải phản kháng trong điều kiện vận hành đạt được nhờ các biện pháp tổ chức và kỹ thuật, chủ yếu là sử dụng thiết bị bù.

Trong trường hợp bù không đủ, việc truyền tải phản kháng dọc theo đường dây điện và qua máy biến áp dẫn đến giảm thông lượng, tổn thất năng lượng và điện áp trong tất cả các phần tử của chuỗi cung ứng. Hậu quả của việc này là tăng mức tiêu thụ nhiên liệu và nguồn năng lượng và nhu cầu chi phí bổ sung để mở rộng các nhà máy điện, tăng công suất lắp đặt của máy biến áp điện và tiết diện của dây dẫn.

Để tăng hiệu quả cung cấp điện của các doanh nghiệp công nghiệp, cần cố gắng giảm công suất phản kháng tiêu thụ xuống các giá trị do hệ thống điện xác định.

Vì tăng hệ số công suất bằng cách cải thiện hoạt động lắp đặt điện mà không sử dụng các thiết bị bù, các biện pháp sau đây được thực hiện:

• hợp lý hóa quy trình công nghệ của doanh nghiệp, dẫn đến cải thiện chế độ năng lượng của thiết bị;
• việc sử dụng động cơ điện đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ có cùng công suất, khi có thể tùy theo điều kiện của quy trình công nghệ;
• thay thế động cơ không đồng bộ tải nhẹ bằng động cơ có công suất thấp hơn;
• giảm điện áp trong động cơ hoạt động có hệ thống ở mức tải thấp;
• hạn chế chạy không tải của động cơ;
• thay thế máy biến áp nhẹ tải; máy biến áp công suất thấp hơn.

Động cơ điện cho máy điều khiển phải được chọn phù hợp với chế độ vận hành của nó, có tính đến mức quá tải cho phép của động cơ.

Trong mọi trường hợp, nên chọn động cơ có hệ số công suất định mức cao hơn. Bất cứ khi nào có thể, nên ưu tiên cho các động cơ có tốc độ quay cao hơn và rôto lồng sóc quay trên các ổ lăn.

Nếu các động cơ điện đã được lắp đặt và khả năng thay thế chúng bị loại trừ, thì để tăng hệ số công suất, nên sửa đổi công nghệ sản xuất và nếu có thể, hiện đại hóa các cơ chế. Ví dụ: nếu trên tà vẹt, máy cưa, máy xén, v.v., động cơ không được tải đầy đủ và có thể được tải với tốc độ cắt cao hơn và tốc độ nạp cao hơn để tăng năng suất.

Không phải lúc nào cũng nên thay thế động cơ điện không đồng bộ không tải bằng động cơ có công suất định mức thấp hơn. Điều này được giải thích là do động cơ điện có công suất thấp hơn, các thông số khác bằng nhau, có hiệu suất danh nghĩa thấp hơn, do đó, sau khi thay thế, tổn thất trong động cơ có thể cao hơn so với trước khi thay thế. Theo tính toán và kinh nghiệm cho thấy, ở mức tải trung bình của động cơ là 45% công suất định mức, việc thay thế luôn được khuyến nghị. Nếu tải nằm trong khoảng từ 45 đến 70% thì cần kiểm tra khả năng thay thế bằng tính toán.Ở mức tải trên 70%, việc thay thế trong hầu hết các trường hợp là không thực tế, đặc biệt là do chi phí tháo dỡ động cơ điện đã lắp đặt và lắp đặt một máy thay thế nó.

Sự không đổi của điện áp được cung cấp đóng một vai trò đáng chú ý trong chế độ hoạt động của động cơ điện. Trong các nhà máy điện công suất thấp, điện áp đôi khi được duy trì trên định mức, dẫn đến tăng dòng không tải và do đó tăng công suất phản kháng. Vì vậy để nâng cao hệ số công suất cần duy trì điện áp định mức.

Để tăng hệ số công suất, cần đặc biệt chú ý đến chất lượng sửa chữa động cơ điện.

Những thay đổi về hệ số công suất và hiệu suất ngắn mạch của động cơ cảm ứng khi cuộn dây stato được nối sao và tam giác của động cơ làm giảm hệ số công suất, do đó cần đảm bảo rằng động cơ đã sửa chữa vẫn giữ nguyên: số nối tiếp trước đó quay cùng pha; tổng tiết diện của cuộn dây pha, tức là tổng tiết diện của dây của tất cả các nhánh song song; khe hở không khí cũ. Nếu sau khi sửa chữa, khe hở không khí tăng hơn 15% so với định mức thì không nên sử dụng động cơ như vậy.

Kết quả đáng kể trong việc tăng hệ số công suất tự nhiên của doanh nghiệp có thể đạt được khi sử dụng máy biến áp hợp lý hơn.Vì phần chính của công suất phản kháng mà máy biến áp tiêu thụ rơi vào nguồn điện không tải, nên nếu có thể, nên tắt máy biến áp trong thời gian không hoạt động. Thay máy biến áp bị giảm tải từ 30% trở xuống; trong các trường hợp khác, sự cần thiết của việc thay thế hoặc sắp xếp lại máy biến áp được xác định bằng tính toán. Cần lưu ý rằng việc tăng hệ số tải của máy biến áp lên 0,6 dẫn đến hệ số công suất tăng đáng kể và khi hệ số tải tăng thêm từ 0,6 lên 1, hệ số công suất sẽ cải thiện đôi chút .