Cómo mejorar el factor de potencia sin compensar condensadores

La compensación de potencia reactiva puede ahorrar significativamente recursos de combustible y energía y dinero. Se determina por las lecturas de los contadores reactivos. La potencia activa, kW, caracteriza la intensidad de conversión de la energía eléctrica en térmica, mecánica, lumínica, etc. La potencia reactiva, kvar, caracteriza la intensidad del intercambio de energía entre el generador y el consumidor; la energía eléctrica en este caso no se convierte.

Un exceso notable de potencia reactiva sobre la potencia activa es característico de las instalaciones industriales de las empresas industriales. Se sabe que las pérdidas de energía son proporcionales al cuadrado de la corriente total. Las cargas reactivas provocan importantes pérdidas de energía. Para aumentar la eficiencia del suministro de energía de la empresa y sus talleres, mejorar la calidad del voltaje y aumentar la productividad de los equipos electrificados, es necesario reducir estas cargas.

La reducción de las cargas reactivas en condiciones operativas se logra mediante medidas organizativas y técnicas, principalmente el uso de dispositivos de compensación.

En caso de compensación insuficiente, el paso de cargas reactivas a lo largo de las líneas eléctricas y a través de los transformadores provoca una disminución de su rendimiento, pérdidas de energía y tensión en todos los elementos de la cadena de suministro. La consecuencia de esto es un mayor consumo de combustibles y recursos energéticos y la necesidad de costos adicionales para ampliar las centrales eléctricas, aumentando la potencia instalada de los transformadores de potencia y la sección transversal de los cables.

Para aumentar la eficiencia del suministro de energía de las empresas industriales, es necesario esforzarse por reducir la potencia reactiva consumida a los valores determinados por el sistema de energía.

Para aumentando el factor de potencia al mejorar el funcionamiento de las instalaciones eléctricas sin el uso de dispositivos de compensación, se toman las siguientes medidas:

• racionalización del proceso tecnológico de la empresa, que conduce a la mejora del régimen energético de los equipos;
• el uso de motores eléctricos síncronos en lugar de motores asíncronos de la misma potencia, cuando sea posible según las condiciones del proceso tecnológico;
• sustitución de motores asíncronos de baja carga por motores de menor potencia;
• caída de tensión en motores que funcionan sistemáticamente a baja carga;
• limitar el ralentí de los motores;
• reemplazo de transformadores de carga ligera; transformadores de menor potencia.

El motor eléctrico de la máquina accionada debe seleccionarse de acuerdo con su modo de funcionamiento, teniendo en cuenta la sobrecarga admisible del motor.

En todos los casos, se recomienda elegir un motor con un factor de potencia nominal superior. Siempre que sea posible, se debe dar preferencia a los motores con velocidades de rotación más altas y un rotor de jaula de ardilla que gira sobre cojinetes de rodillos.

Si los motores eléctricos ya están instalados y se excluye la posibilidad de su reemplazo, entonces, para aumentar el factor de potencia, se recomienda revisar la tecnología de producción y, si es posible, modernizar los mecanismos. Por ejemplo, si en durmientes, aserraderos, recortadoras, etc., los motores no están completamente cargados y pueden cargarse con velocidades de corte más altas y velocidades de avance más altas para aumentar la productividad.

No siempre es recomendable sustituir los motores eléctricos asíncronos descargados por motores de menor potencia nominal. Esto se explica por el hecho de que los motores eléctricos de menor potencia, a igualdad de otros parámetros, tienen una menor eficiencia nominal, por lo que, después del reemplazo, las pérdidas en el motor pueden resultar mayores que antes del reemplazo. Como muestran los cálculos y la experiencia, con una carga media del motor del 45 % de la potencia nominal, siempre se recomienda la sustitución. Si la carga está en el rango de 45 a 70%, entonces la posibilidad de reemplazo debe verificarse mediante cálculo.Con cargas superiores al 70%, el reemplazo en la mayoría de los casos es poco práctico, especialmente porque esto se debe al costo de desmantelar el motor eléctrico instalado e instalar una máquina que lo reemplace.

La constancia del voltaje suministrado juega un papel notable en el modo de operación de los motores eléctricos. En las centrales eléctricas de baja potencia, la tensión se mantiene a veces por encima de la nominal, lo que provoca un aumento de la corriente en vacío y, por tanto, un aumento de la potencia reactiva. Por tanto, para mejorar el factor de potencia, es necesario mantener la tensión nominal.

Para aumentar el factor de potencia, se debe prestar especial atención a la calidad de la reparación de motores eléctricos.

Los cambios en el factor de potencia y la eficiencia de cortocircuito de un motor de inducción cuando los devanados del estator están conectados en estrella y triángulo del motor reducen el factor de potencia, por lo que es necesario asegurarse de que el motor reparado conserve: el número anterior de conexiones en serie. vueltas en fase; la sección transversal total del devanado de fase, es decir la suma de las secciones transversales de los cables de todas las ramas paralelas; antiguo espacio de aire. Si después de la reparación resulta que el espacio de aire ha aumentado más del 15% en comparación con la norma, no se recomienda utilizar dicho motor.

Se pueden obtener resultados significativos en el aumento del factor de potencia natural de la empresa con un uso más racional de los transformadores.Dado que la mayor parte de la potencia reactiva consumida por el transformador recae en la potencia inactiva, se recomienda, si es posible, apagar los transformadores durante la inactividad. Reemplace los transformadores con una carga del 30% o menos; en otros casos, la conveniencia de reemplazar o reorganizar los transformadores se determina mediante cálculo. Cabe señalar que aumentar el factor de carga del transformador a 0,6 conduce a un aumento notable del factor de potencia, y con un aumento adicional en el factor de carga de 0,6 a 1, el factor de potencia mejora ligeramente.