Antriebsleistungsfaktor
Antriebsleistungsfaktor – das Verhältnis der vom Elektroantrieb verbrauchten Wirkleistung zur Scheinleistung. Bei sinusförmiger Spannung und Strom ist der Leistungsfaktor gleich dem Kosinus des Phasenwinkels zwischen den Spannungs- und Stromkurven (cosφ).
Bei konstanter Wirkleistung, die der Elektroantrieb verbraucht, führt die Erhöhung der Blindleistung und dementsprechend die Verringerung des Leistungsfaktors zu einer Erhöhung des Gesamtstroms in den Leitungen der Verbindungen des elektrischen Systems (Generatoren, Übertragungsleitungen usw.). .). Dies führt zu einem Anstieg der Kosten für Eisen- und Nichteisenmetalle, Isoliermaterialien, Abmessungen, Gewicht von Zusatzgeräten usw.
Darüber hinaus erhöht eine Erhöhung der Blindleistung die Spannungsverluste und verschlechtert somit die Bedingungen für die Spannungsregelung erheblich und verhindert den normalen Betrieb parallel geschalteter Generatoren. All dies bestimmt den Wunsch nach Elektroinstallationen mit hohem Cosφ-Wert.
In Industrieunternehmen sind Drehstrom-Asynchronmotoren, die mehr als 70 % der gesamten Blindleistung ausmachen, und Transformatoren – bis zu 20 % – die Hauptverbraucher von Blindleistung.
Eine spürbare Reduzierung der Blindlasten wird durch die richtige Wahl der Nennleistung von Asynchronmotoren zum Antrieb laufender Maschinen, die Umstellung unterbelasteter Asynchronmotoren von Dreieck auf Stern oder deren Ersatz durch leistungsschwächere Motoren, den Einsatz von Leerlaufbegrenzern in den Steuerkreisen von Asynchronmotoren und eine Verbesserung erreicht die Qualität ihrer Reparatur sowie die Verwendung von Synchronmotoren anstelle von Asynchronmotoren (sofern entsprechend den Bedingungen des technologischen Prozesses möglich).
Lesen Sie hier mehr darüber: So verbessern Sie den Leistungsfaktor ohne Kompensationskondensatoren
Eine weitere Reduzierung der Blindlasten ist mit Hilfe von Kompensationsgeräten (Kondensatoren und übererregte Synchronmaschinen) möglich, die beim Benutzer oder in dessen unmittelbarer Nähe installiert sind.
Die von Kondensatoren erzeugte Blindleistung ist direkt proportional zu ihrer Kapazität und dem Quadrat der Netzspannung, an die diese Kondensatoren angeschlossen sind.
Wenn eine Synchronmaschine als Kompensator verwendet wird, wird eine Reduzierung der Blindleistung durch zusätzliche Energieverluste erreicht – Leerlaufverluste der Maschine und Leistung, die sie anregt.
Um cosφ bei Schwankungen der Blindlast auf dem erforderlichen Niveau zu halten, ist eine automatische Steuerung der Erregung einer Synchronmaschine oder eine automatische Änderung der Anzahl der enthaltenen Kondensatoren erforderlich.
Die erforderliche Leistung der Kompensationseinrichtung ergibt sich aus dem Ausdruck
Bc = (Wà (tgφ1 — tgφ2) α)/ Tp, kvar
wobei Wа – aktiver Energieverbrauch für den verkehrsreichsten Monat (kWh), tgφ1 – der Tangens des Phasenwinkels, der dem gewichteten durchschnittlichen Kosinus für den verkehrsreichsten Monat entspricht, tgφ2 – der Tangens des Phasenwinkels, dessen Kosinus berücksichtigt werden muss 0,92 – 0,95, α – ein berechneter Koeffizient von 0,8–0,9 unter Berücksichtigung der Möglichkeit, den cosφ einer bestehenden Anlage durch Verbesserung der Betriebsmodi elektrischer Geräte zu erhöhen (bei neu konzipierten Anlagen wird dieser Koeffizient gleich pro angenommen). eins), TNS – die Anzahl der Betriebsstunden des Unternehmens während des Monats.