Fator de potência de acionamento

Fator de potência do acionamento — a relação entre a potência ativa consumida pelo acionamento elétrico e a potência aparente. Para tensão e corrente senoidais, o fator de potência é igual ao cosseno do ângulo de fase entre as curvas de tensão e corrente (cosφ).

A uma potência ativa constante consumida pelo acionamento elétrico, o aumento da potência reativa e, consequentemente, a diminuição do fator de potência provoca um aumento da corrente total nos fios das conexões do sistema elétrico (geradores, linhas de transmissão, etc. .). Isso leva a um aumento no custo de metais ferrosos e não ferrosos, materiais isolantes, dimensões, pesagem de equipamentos auxiliares, etc.

Além disso, um aumento na potência reativa aumenta as perdas de tensão e, portanto, piora drasticamente as condições de regulação de tensão e impede a operação normal de geradores conectados em paralelo. Tudo isso determina o desejo de ter instalações elétricas de alto cosφ.

Nas empresas industriais, os principais consumidores de potência reativa são os motores assíncronos trifásicos, que representam mais de 70% da potência reativa total, e os transformadores — até 20%.

Uma redução notável nas cargas reativas é obtida escolhendo corretamente a potência nominal dos motores assíncronos para acionamento de máquinas em movimento, alternando motores assíncronos subcarregados de delta para estrela ou substituindo-os por outros menos potentes, usando limitadores de marcha lenta nos circuitos de controle de motores assíncronos, melhorando a qualidade de seu reparo, bem como a utilização de motores síncronos em vez de assíncronos (sempre que possível de acordo com as condições do processo tecnológico).

Leia mais sobre isso aqui: Como melhorar o fator de potência sem compensar capacitores

A redução adicional de cargas reativas é possível com a ajuda de dispositivos de compensação (capacitores e máquinas síncronas superexcitadas) instaladas no usuário ou próximas a ele.

A quantidade de potência reativa gerada pelos capacitores é diretamente proporcional à sua capacitância e ao quadrado da tensão da linha na qual esses capacitores estão conectados.

Quando uma máquina síncrona é usada como compensador, ocorre uma redução na potência reativa devido a perdas adicionais de energia - perdas sem carga da máquina e da potência que a excitará.

Para manter o cosφ no nível necessário, com flutuações na carga reativa, é necessário usar o controle automático da excitação de uma máquina síncrona ou uma mudança automática no número de capacitores incluídos.

A potência necessária do dispositivo de compensação é dada pela expressão

Bc = (Wа (tgφ1 — tgφ2) α)/ Tp, kvar

onde Wа — consumo de energia ativa para o mês mais movimentado (kWh), tgφ1— a tangente do ângulo de fase correspondente ao cosseno médio ponderado para o mês mais movimentado, tgφ2— a tangente do ângulo de fase, cujo cosseno deve ser tomado dentro 0 ,92 — 0,95, α — um coeficiente calculado igual a 0,8-0,9, levando em consideração a possibilidade de aumentar o cosφ em uma usina existente, melhorando os modos de operação de equipamentos elétricos (para usinas recém-projetadas, esse coeficiente é igual a por um), TNS — o número de horas de operação da empresa durante o mês.