factor de potencia de accionamiento
Factor de potencia de accionamiento: la relación entre la potencia activa consumida por el accionamiento eléctrico y la potencia aparente. Para tensión y corriente sinusoidales, el factor de potencia es igual al coseno del ángulo de fase entre las curvas de tensión y corriente (cosφ).
A una potencia activa constante consumida por el accionamiento eléctrico, el aumento de la potencia reactiva y, en consecuencia, la disminución del factor de potencia provoca un aumento de la corriente total en los hilos de las conexiones del sistema eléctrico (generadores, líneas de transmisión, etc.). .). Esto conduce a un aumento en el costo de los metales ferrosos y no ferrosos, materiales aislantes, dimensiones, pesaje de equipos auxiliares, etc.
Además, un aumento de la potencia reactiva aumenta las pérdidas de tensión y, por lo tanto, empeora drásticamente las condiciones para la regulación de tensión e impide el funcionamiento normal de los generadores conectados en paralelo. Todo esto determina el deseo de tener instalaciones eléctricas de alto cosφ.
En las empresas industriales, los principales consumidores de potencia reactiva son los motores asíncronos trifásicos, que representan más del 70 % de la potencia reactiva total, y los transformadores, hasta el 20 %.
Se logra una reducción notable de las cargas reactivas eligiendo correctamente la potencia nominal de los motores asíncronos para accionar máquinas en marcha, cambiando motores asíncronos con carga insuficiente de triángulo a estrella o reemplazándolos por otros menos potentes, utilizando limitadores de ralentí en los circuitos de control de motores asíncronos, mejorando la calidad de su reparación, así como el uso de motores síncronos en lugar de asíncronos (siempre que sea posible según las condiciones del proceso tecnológico).
Lea más sobre esto aquí: Cómo mejorar el factor de potencia sin compensar condensadores
Es posible una mayor reducción de las cargas reactivas con la ayuda de dispositivos de compensación (condensadores y máquinas síncronas sobreexcitadas) instalados en el usuario o cerca de él.
La cantidad de potencia reactiva generada por los condensadores es directamente proporcional a su capacitancia y al cuadrado de la tensión de línea a la que están conectados estos condensadores.
Cuando se utiliza una máquina síncrona como compensador, se logra una reducción en la potencia reactiva debido a las pérdidas de energía adicionales: pérdidas sin carga de la máquina y potencia que la excitará.
Para mantener el cosφ en el nivel requerido, con fluctuaciones en la carga reactiva, es necesario utilizar el control automático de la excitación de una máquina síncrona o un cambio automático en el número de capacitores incluidos.
La potencia requerida del dispositivo compensador viene dada por la expresión
Bc = (Wà (tgφ1 — tgφ2) α)/ Tp, kvar
donde Wа — consumo de energía activa del mes de mayor actividad (kWh), tgφ1— la tangente del ángulo de fase correspondiente al coseno medio ponderado del mes de mayor actividad, tgφ2— la tangente del ángulo de fase, cuyo coseno debe tomarse dentro de 0,92 — 0,95, α — un coeficiente calculado igual a 0,8-0,9, teniendo en cuenta la posibilidad de aumentar el cosφ en una planta existente mejorando los modos de funcionamiento de los equipos eléctricos (para plantas de nuevo diseño, este coeficiente se toma igual a por uno), TNS — el número de horas de funcionamiento de la empresa durante el mes.