Como melhorar o fator de potência sem compensar capacitores

A compensação de potência reativa pode economizar significativamente recursos de combustível e energia e dinheiro. É determinado pelas leituras dos contadores reativos. A potência ativa, kW, caracteriza a intensidade de conversão da energia elétrica em térmica, mecânica, luminosa, etc. A potência reativa, kvar, caracteriza a intensidade da troca de energia entre o gerador e o consumidor; a energia elétrica neste caso não é convertida.

Um excesso perceptível de potência reativa sobre a potência ativa é característico de instalações industriais de empresas industriais. Sabe-se que as perdas de energia são proporcionais ao quadrado da corrente total. Cargas reativas causam perdas significativas de energia. Para aumentar a eficiência do fornecimento de energia da empresa e suas oficinas, melhorar a qualidade da tensão e aumentar a produtividade dos equipamentos eletrificados, é necessário reduzir essas cargas.

A redução de cargas reativas em condições operacionais é alcançada como resultado de medidas organizacionais e técnicas, principalmente o uso de dispositivos de compensação.

Em caso de compensação insuficiente, a passagem de cargas reativas ao longo das linhas de energia e através dos transformadores leva a uma diminuição do seu rendimento, perdas de energia e tensão em todos os elementos da cadeia de abastecimento. A consequência disso é o aumento do consumo de combustível e recursos energéticos e a necessidade de custos adicionais para expansão das usinas, aumentando a potência instalada dos transformadores de potência e a seção transversal dos fios.

Para aumentar a eficiência do fornecimento de energia das empresas industriais, é necessário se esforçar para reduzir a potência reativa consumida aos valores determinados pelo sistema de energia.

Para aumentando o fator de potência melhorando o funcionamento das instalações elétricas sem o uso de dispositivos de compensação, são tomadas as seguintes medidas:

• racionalização do processo tecnológico do empreendimento, levando à melhoria do regime energético dos equipamentos;
• a utilização de motores elétricos síncronos em vez de motores assíncronos de mesma potência, quando possível de acordo com as condições do processo tecnológico;
• substituição de motores assíncronos levemente carregados por motores de menor potência;
• queda de tensão em motores que operam sistematicamente em baixa carga;
• limitar a marcha lenta dos motores;
• substituição de transformadores levemente carregados; transformadores de menor potência.

O motor elétrico da máquina acionada deve ser selecionado de acordo com seu modo de operação, levando em consideração a sobrecarga permitida do motor.

Em todos os casos, é recomendável escolher um motor com fator de potência nominal mais alto. Sempre que possível, deve-se dar preferência a motores com rotações mais altas e rotor de gaiola girando sobre rolamentos de rolos.

Se os motores elétricos já estiverem instalados e a possibilidade de sua substituição for excluída, para aumentar o fator de potência, é recomendável revisar a tecnologia de produção e, se possível, modernizar os mecanismos. Por exemplo, se em dormentes, serrarias, aparadores, etc., os motores não estão totalmente carregados e podem ser carregados com velocidades de corte e taxas de avanço mais altas para aumentar a produtividade.

Nem sempre é aconselhável substituir motores elétricos assíncronos sem carga por motores de potência nominal inferior. Isso se explica pelo fato de motores elétricos de menor potência, com os demais parâmetros iguais, terem um rendimento nominal menor, portanto, após a troca, as perdas no motor podem vir a ser maiores do que antes da troca. Como mostram os cálculos e a experiência, a uma carga média do motor de 45% da potência nominal, a substituição é sempre recomendada. Se a carga estiver na faixa de 45 a 70%, a possibilidade de substituição deve ser verificada por cálculo.Em cargas acima de 70%, a substituição na maioria dos casos é impraticável, principalmente porque isso se deve ao custo de desmontar o motor elétrico instalado e instalar uma máquina que o substitua.

A constância da tensão fornecida desempenha um papel perceptível no modo de operação dos motores elétricos. Em usinas de baixa potência, a tensão às vezes é mantida acima da nominal, o que leva a um aumento da corrente sem carga e, portanto, a um aumento da potência reativa. Portanto, para melhorar o fator de potência, é necessário manter a tensão nominal.

Para aumentar o fator de potência, atenção especial deve ser dada à qualidade do reparo de motores elétricos.

Alterações no fator de potência e eficiência de curto-circuito de um motor de indução quando os enrolamentos do estator são conectados em estrela e triângulo do motor reduzem o fator de potência, portanto, é necessário garantir que o motor reparado mantenha: número anterior de conectados em série gira em fase; a seção transversal total do enrolamento de fase, ou seja, a soma das seções transversais dos fios de todos os ramos paralelos; antigo vão de ar. Se, após o reparo, o entreferro aumentou mais de 15% em relação à norma, não é recomendado o uso de tal motor.

Resultados significativos no aumento do fator de potência natural do empreendimento podem ser obtidos com o uso mais racional dos transformadores.Como a maior parte da potência reativa consumida pelo transformador recai sobre a potência ociosa, recomenda-se, se possível, desligar os transformadores durante a inatividade. Substituir transformadores com carga de 30% ou menos; em outros casos, a conveniência de substituir ou reorganizar os transformadores é determinada por cálculo. Deve-se notar que aumentar o fator de carga do transformador para 0,6 leva a um aumento perceptível no fator de potência e, com um aumento adicional no fator de carga de 0,6 para 1, o fator de potência melhora ligeiramente .