Cómo determinar el ahorro de energía eléctrica al aumentar el factor de potencia
Un área importante en ahorrar energía y su uso racional es aumentar Factor de potencia (porque f).
Factor de potencia: un valor que indica qué parte de la potencia aparente consumida está activa. Para la misma potencia que se utiliza, una carga con un factor de potencia bajo consume más corriente, lo que resulta en una mayor carga en las líneas eléctricas y los transformadores. Esto conduce a una disminución de la potencia de trabajo del transformador, del generador y aumenta las pérdidas de electricidad en las redes. Entonces, en la reducción Factor de potencia de uno a 0,5, las pérdidas de potencia se cuadruplican.
Para determinar el factor de potencia promedio ponderado para una hora, día, mes o año, puede usar la fórmula:
donde Wa y Wp están activos y Poder reactivo durante un cierto período de tiempo.
El aumento del factor de potencia en la empresa se logra de dos maneras:
- sin instalar dispositivos de compensación;
- con la instalación de dispositivos de compensación.
Los principales consumidores de electricidad en las empresas son los motores eléctricos asíncronos y los transformadores. El valor del factor de potencia en motores asíncronos y transformadores depende del grado de su carga. En reposo, el factor de potencia del motor de inducción es de 0,1 a 0,25; transformador 0.1 — 0.2. Por lo tanto, para aumentar el factor de potencia, es necesario:
- garantizar la carga completa de motores eléctricos y transformadores;
- eliminación del ralentí; reemplazar motores y transformadores eléctricos bajo carga, cuya carga promedio no exceda el 30%;
- hacer reparaciones cualitativas de motores eléctricos. Es de gran importancia mantener el espacio de aire y los datos calculados durante el rebobinado en la norma; instale motores síncronos siempre que sea posible.
Una vez que haya tomado medidas para aumentar el factor de potencia de forma natural, puede aumentarlo aún más hasta el valor requerido con condensadores centésimos.
Se pueden instalar capacitores estáticos para compensación individual, grupal o centralizada.
Con un receptor eléctrico suficientemente potente, puede instalar condensadores estáticos directamente del usuario.
En este caso, toda la red de suministro y distribución se descarga completamente de la energía reactiva. Pero en la mayoría de los casos, la empresa tiene muchos usuarios de bajo consumo. Se recomienda que establezcan una compensación grupal o centralizada.La compensación centralizada permite aprovechar al máximo la capacidad instalada del condensador, pero cuando se instalan en el lado de baja, solo las líneas de alta tensión y los transformadores se liberan de energía reactiva, y toda la red de la planta no se libera. descargado
Los capacitores se instalan en gabinetes o salas especiales con resistencias de fuga.
En instalaciones hasta 1000 V, se recomienda instalar resistencias de descarga con corte automático cuando los condensadores están apagados.
El consumo de energía de los dispositivos de compensación está determinado por la fórmula:
donde Psr — potencia activa anual media, kW; tg ф1 — tangente de un ángulo correspondiente al Cos ph1 promedio ponderado existente en la empresa; tg ф2 — tangente del ángulo correspondiente al promedio ponderado Cos ф2 del valor requerido.
El valor de la resistencia de descarga está determinado por la fórmula:
donde Uf es la tensión de fase de la red, kV; S — la capacidad de la batería de los condensadores, kvar.
El ahorro de energía al aumentar el factor de potencia del natural de forma directa de Cos f1 a Cos f2 está determinado por la fórmula:
donde Wa es el consumo anual de energía activa, kWh.
Al instalar dispositivos compensadores, el ahorro de energía eléctrica está determinado por la fórmula:
donde Qku — reactivo compensa la potencia del dispositivo, kvar; Ke-equivalente económico igual a 0,1 kW/kvar; Ru.k. — consumo específico de potencia activa para compensación, kW / kvar; t es el número de horas de funcionamiento del dispositivo de compensación por año, h.
Ahorro de electricidad al automatizar el encendido y apagado de las lámparas de descarga de gas, la potencia total (P2) de la batería de condensadores estáticos de 0,4 kV para eliminar la quema de las lámparas cuando se enciende la batería de condensadores está determinada por la fórmula:
donde t es el tiempo de funcionamiento del dispositivo compensador, h; P2 es la potencia total de las lámparas de descarga de gas, en kW.