So verbessern Sie den Leistungsfaktor ohne Kompensationskondensatoren

Durch die Blindleistungskompensation können Kraftstoff- und Energieressourcen sowie Geld erheblich eingespart werden. Sie wird durch die Messwerte der reaktiven Zähler bestimmt. Die Wirkleistung (kW) charakterisiert die Intensität der Umwandlung elektrischer Energie in thermische, mechanische, Licht usw. Die Blindleistung kvar charakterisiert die Intensität des Energieaustauschs zwischen Erzeuger und Verbraucher; Elektrische Energie wird in diesem Fall nicht umgewandelt.

Charakteristisch für Industrieanlagen von Industrieunternehmen ist ein deutlicher Überschuss an Blindleistung gegenüber Wirkleistung. Es ist bekannt, dass Energieverluste proportional zum Quadrat des Gesamtstroms sind. Blindlasten verursachen erhebliche Energieverluste. Um die Effizienz der Stromversorgung des Unternehmens und seiner Werkstätten zu steigern, die Spannungsqualität zu verbessern und die Produktivität elektrifizierter Geräte zu steigern, ist es notwendig, diese Belastungen zu reduzieren.

Die Reduzierung der Blindlasten unter Betriebsbedingungen wird durch organisatorische und technische Maßnahmen, vor allem durch den Einsatz von, erreicht Kompensationsgeräte.

Bei unzureichender Kompensation führt der Durchgang von Blindlasten entlang von Stromleitungen und durch Transformatoren zu einer Verringerung ihres Durchsatzes, ihrer Energieverluste und ihrer Spannung in allen Elementen der Versorgungskette. Die Folge davon ist ein erhöhter Verbrauch von Brennstoff- und Energieressourcen sowie die Notwendigkeit zusätzlicher Kosten für den Ausbau von Kraftwerken, die Erhöhung der installierten Leistung von Leistungstransformatoren und des Leitungsquerschnitts.

Um die Effizienz der Stromversorgung von Industrieunternehmen zu steigern, ist es notwendig, eine Reduzierung der verbrauchten Blindleistung auf die vom Stromnetz vorgegebenen Werte anzustreben.

Für Erhöhung des Leistungsfaktors Durch die Verbesserung des Betriebs elektrischer Anlagen ohne den Einsatz von Ausgleichsgeräten werden folgende Maßnahmen ergriffen:

• Rationalisierung des technologischen Prozesses des Unternehmens, was zu einer Verbesserung des Energieregimes der Ausrüstung führt;
• die Verwendung von Synchronelektromotoren anstelle von Asynchronmotoren gleicher Leistung, wenn dies entsprechend den Bedingungen des technologischen Prozesses möglich ist;
• Ersatz von leicht belasteten Asynchronmotoren durch Motoren mit geringerer Leistung;
• Spannungsabfall bei Motoren, die systematisch mit geringer Last arbeiten;
• Begrenzung des Leerlaufs von Motoren;
• Austausch leicht belasteter Transformatoren; Transformatoren mit geringerer Leistung.

Der Elektromotor für die Arbeitsmaschine muss entsprechend seiner Betriebsart unter Berücksichtigung der zulässigen Überlastung des Motors ausgewählt werden.

In allen Fällen wird empfohlen, einen Motor mit einem höheren Nennleistungsfaktor zu wählen. Wann immer möglich, sollten Motoren mit höheren Drehzahlen und wälzgelagertem Käfigläufer bevorzugt werden.

Wenn die Elektromotoren bereits eingebaut sind und ein Austausch ausgeschlossen ist, empfiehlt es sich zur Erhöhung des Leistungsfaktors, die Produktionstechnik zu überarbeiten und nach Möglichkeit die Mechanik zu modernisieren. Wenn beispielsweise bei Schwellen, Sägewerken, Trimmern usw. die Motoren nicht voll ausgelastet sind, können sie zur Steigerung der Produktivität mit höheren Schnittgeschwindigkeiten und höheren Vorschubgeschwindigkeiten belastet werden.

Es ist nicht immer ratsam, unbelastete Asynchron-Elektromotoren durch Motoren mit geringerer Nennleistung zu ersetzen. Dies erklärt sich dadurch, dass Elektromotoren mit geringerer Leistung bei sonst gleichen Parametern einen geringeren Nennwirkungsgrad haben und daher nach dem Austausch die Verluste im Motor höher ausfallen können als vor dem Austausch. Wie Berechnungen und Erfahrungen zeigen, ist bei einer durchschnittlichen Motorbelastung von 45 % der Nennleistung ein Austausch immer zu empfehlen. Liegt die Belastung im Bereich von 45 bis 70 %, sollte die Möglichkeit eines Austausches rechnerisch geprüft werden.Bei Lasten über 70 % ist ein Austausch in den meisten Fällen nicht praktikabel, insbesondere aufgrund der Kosten für die Demontage des eingebauten Elektromotors und den Einbau einer ihn ersetzenden Maschine.

Bei der Funktionsweise von Elektromotoren spielt die Konstanz der zugeführten Spannung eine wesentliche Rolle. In Kraftwerken mit geringer Leistung wird die Spannung manchmal über dem Nennwert gehalten, was zu einem Anstieg des Leerlaufstroms und damit zu einem Anstieg der Blindleistung führt. Um den Leistungsfaktor zu verbessern, ist es daher notwendig, die Nennspannung aufrechtzuerhalten.

Um den Leistungsfaktor zu erhöhen, sollte besonderes Augenmerk auf die Qualität der Reparatur von Elektromotoren gelegt werden.

Änderungen des Leistungsfaktors und der Kurzschlusseffizienz eines Induktionsmotors, wenn die Statorwicklungen mit Stern und Dreieck des Motors verbunden werden, verringern den Leistungsfaktor. Daher muss sichergestellt werden, dass der reparierte Motor Folgendes beibehält: vorherige Anzahl in Reihe geschaltet dreht sich in Phase; der Gesamtquerschnitt der Phasenwicklung, d.h. die Summe der Querschnitte der Drähte aller parallelen Zweige; alter Luftspalt. Wenn sich nach der Reparatur herausstellt, dass sich der Luftspalt gegenüber der Norm um mehr als 15 % vergrößert hat, wird von der Verwendung eines solchen Motors abgeraten.

Durch einen rationelleren Einsatz von Transformatoren können erhebliche Ergebnisse bei der Erhöhung des natürlichen Leistungsfaktors des Unternehmens erzielt werden.Da der Hauptteil der vom Transformator aufgenommenen Blindleistung auf die Blindleistung entfällt, empfiehlt es sich, die Transformatoren im Leerlauf nach Möglichkeit abzuschalten. Ersetzen Sie Transformatoren mit einer Last von 30 % oder weniger; in anderen Fällen wird die Zweckmäßigkeit des Austauschs oder der Neuanordnung von Transformatoren rechnerisch ermittelt. Es ist zu beachten, dass eine Erhöhung des Lastfaktors des Transformators auf 0,6 zu einer spürbaren Erhöhung des Leistungsfaktors führt und sich bei einer weiteren Erhöhung des Lastfaktors von 0,6 auf 1 der Leistungsfaktor leicht verbessert.