Come determinare il risparmio di energia elettrica aumentando il fattore di potenza

Un'area importante in risparmiare energia e il suo uso razionale è quello di aumentare fattore di potenza (cos f).

Fattore di potenza: un valore che indica la quantità di potenza apparente consumata attiva. A parità di potenza utilizzata, un carico con un basso fattore di potenza assorbe più corrente, con conseguente aumento del carico sulle linee elettriche e sui trasformatori. Ciò comporta una diminuzione della potenza di lavoro del trasformatore, del generatore e aumenta le perdite di elettricità nelle reti. Quindi, in riduzione fattore di potenza da uno a 0,5, le perdite di potenza quadruplicano.

Per determinare il fattore di potenza medio ponderato per un'ora, un giorno, un mese o un anno, puoi utilizzare la formula:

dove Wa e Wp sono attivi e potere reattivo per un certo periodo di tempo.

L'aumento del fattore di potenza nell'azienda si ottiene in due modi:

• senza installare dispositivi di compensazione;
• con l'installazione di dispositivi di compensazione.

I principali consumatori di elettricità nelle imprese sono motori elettrici e trasformatori asincroni. Il valore del fattore di potenza nei motori asincroni e nei trasformatori dipende dal grado del loro carico. Al minimo, il fattore di potenza del motore a induzione è 0,1 - 0,25; trasformatore 0,1 — 0,2. Pertanto, per aumentare il fattore di potenza, è necessario:

• garantire il pieno carico di motori elettrici e trasformatore;
• eliminazione del minimo; sostituire motori elettrici e trasformatori sottocarico, il cui carico medio non supera il 30%;
• eseguire riparazioni di alta qualità di motori elettrici. È di grande importanza mantenere nella norma il traferro ei dati calcolati durante il riavvolgimento; installare motori sincroni quando possibile.

Una volta presi provvedimenti per aumentare il fattore di potenza in modo naturale, è possibile aumentarlo ulteriormente fino al valore richiesto con condensatori centesimali.

Possono essere montati condensatori statici compensazione individuale, di gruppo o centralizzata.

Con un ricevitore elettrico sufficientemente potente, puoi installare condensatori statici direttamente dall'utente.

In questo caso l'intera rete di alimentazione e distribuzione è completamente scaricata dall'energia reattiva. Ma nella maggior parte dei casi, l'azienda ha molti utenti a basso consumo. Si raccomanda di stabilire un compenso di gruppo o centralizzato.La compensazione centralizzata consente di sfruttare al massimo la capacità installata del condensatore, ma quando sono installati sul lato basso, solo le linee di alta tensione e i trasformatori vengono liberati dall'energia reattiva e l'intera rete dell'impianto non è scaricato.

I condensatori sono installati in appositi armadi o stanze con resistenze di dispersione.

Nelle installazioni fino a 1000 V, si consiglia di installare resistenze di scarica con interruzione automatica quando i condensatori sono spenti.

Il consumo energetico dei dispositivi di compensazione è determinato dalla formula:

dove Psr — potenza attiva media annua, kW; tg ф1 — tangente di un angolo corrispondente alla media ponderata Cos ph1 esistente nell'impresa; tg ф2 — tangente dell'angolo corrispondente alla media ponderata Cos ф2 del valore richiesto.

Il valore della resistenza di scarica è determinato dalla formula:

dove Uf è la tensione di fase della rete, kV; S - capacità della batteria di condensatori, kvar.

Il risparmio energetico derivante dall'aumento del fattore di potenza naturale in modo diretto da Cos f1 a Cos f2 è determinato dalla formula:

dove Wa è il consumo annuo di energia attiva, kWh.

Quando si installano dispositivi di compensazione, il risparmio di energia elettrica è determinato dalla formula:

dove Qku — reattivo compensa la potenza del dispositivo, kvar; Ke-economico equivalente pari a 0,1 kW/kvar; Ru.k. — consumo specifico di potenza attiva per compensazione, kW/kvar; t è il numero di ore di funzionamento del dispositivo di compensazione per anno, h.

Risparmiando elettricità durante l'automazione dell'accensione e dello spegnimento delle lampade a scarica di gas, la potenza totale (P2) della batteria di condensatori statici di 0,4 kV per eliminare la combustione delle lampade all'accensione della batteria del condensatore è determinata dalla formula:

dove t è il tempo di funzionamento del dispositivo di compensazione, h; P2 è la potenza totale delle lampade a scarica di gas, kW.