สาเหตุของการลดตัวประกอบกำลังและวิธีการปรับปรุง

มูลค่าทางเทคนิคและเศรษฐกิจของเพาเวอร์แฟกเตอร์

ค่าของตัวประกอบกำลังกำหนดระดับของการใช้พลังงานที่ใช้งานอยู่ของแหล่งพลังงาน ที่สูงกว่า ตัวประกอบกำลังของเครื่องรับไฟฟ้ายิ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าและตัวขับเคลื่อนหลัก (กังหัน ฯลฯ) หม้อแปลงสถานีไฟฟ้าย่อยและกริดไฟฟ้ายิ่งดี

ค่า cos phi ที่ต่ำ (cos phi) ที่ค่าพลังงานที่ใช้งานเท่ากันทำให้เกิดค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับการก่อสร้างสถานีสถานีย่อยและเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นรวมถึงค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานเพิ่มเติม

พลังที่แท้จริงของผู้ใช้ไฟฟ้าสาธารณูปโภคนั้นเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา นี่เป็นเพราะงานของแต่ละส่วนหรือการประชุมเชิงปฏิบัติการขององค์กรไม่ตรงเวลา นอกจากนี้ อุปกรณ์บางอย่างอาจทำงานที่โหลดบางส่วนหรือแม้แต่ในสถานะไม่ได้ใช้งานการเปลี่ยนแปลงของพลังงานเชิงรุกและปฏิกิริยาของตัวรับไฟฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงใน cos phi

เหตุผลสำหรับตัวประกอบกำลังต่ำ

ผู้บริโภคหลักของพลังงานปฏิกิริยาคือมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส, หม้อแปลงและเตาเหนี่ยวนำ, เครื่องเชื่อม, โคมไฟปล่อยก๊าซ ฯลฯ

มอเตอร์เหนี่ยวนำที่ทำงานด้วยโหลดที่ใกล้เคียงกับพิกัดจะมีค่า cos phi สูงสุด เมื่อภาระของมอเตอร์ลดลง ตัวประกอบกำลังจะลดลง

นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าพลังงานที่ใช้งานอยู่ที่ขั้วของมอเตอร์ไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตามสัดส่วนของโหลดในขณะที่พลังงานปฏิกิริยาเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของกระแสแม่เหล็กจะคงที่ ที่รอบเดินเบา ค่า cos phi มีค่าน้อยที่สุด ซึ่งอยู่ในช่วง 0.1 — 0.3 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของมอเตอร์ กำลัง และความเร็วในการหมุน

หม้อแปลงไฟฟ้า เช่น มอเตอร์เหนี่ยวนำ มีตัวประกอบกำลังโหลดที่ลดลงน้อยกว่า 75%

มอเตอร์เหนี่ยวนำที่โอเวอร์โหลดยังมี cos phi ต่ำเนื่องจากฟลักซ์การรั่วไหลของแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้น

มอเตอร์ที่มีสภาวะการระบายความร้อนที่ดีกว่ามอเตอร์แบบปิดสามารถรับภาระได้มากกว่า (กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่) และจะมีค่า cos phi สูงกว่า

มอเตอร์โรเตอร์แบบกรงกระรอก เนื่องจากมีค่าความต้านทานการรั่วไหลแบบเหนี่ยวนำที่ต่ำกว่า จึงมีค่า cos phi สูงกว่ามอเตอร์โรเตอร์แบบพัน

ค่าของ cos phi สำหรับเครื่องจักรประเภทเดียวกันจะเพิ่มขึ้นตามกำลังที่กำหนดและความเร็วของโรเตอร์ที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากสิ่งนี้จะลดขนาดสัมพัทธ์ของกระแสแม่เหล็ก

การเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าที่ด้านทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าเนื่องจากการลดลงของโหลด (ตัวอย่างเช่นในช่วงกะกลางคืนและช่วงพักกลางวัน) ทำให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าของขั้วของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้งาน . สิ่งนี้จะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของกระแสแม่เหล็กและพลังงานปฏิกิริยาของมอเตอร์ไฟฟ้า ส่งผลให้ตัวประกอบกำลังลดลง

การหมุนของโรเตอร์ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อแบริ่งสึกหรอ ทำให้โรเตอร์ไม่สัมผัสกับสเตเตอร์ ทำให้เกิดช่องว่างอากาศระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์เพิ่มขึ้น ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มกระแสแม่เหล็กและการลดลงของ เพราะพี่

การลดจำนวนสายไฟในช่องสเตเตอร์ระหว่างการกรอกลับทำให้กระแสแม่เหล็กเพิ่มขึ้นและค่า cos phi ของมอเตอร์เหนี่ยวนำลดลง

การใช้หลอดปล่อยก๊าซ (DRL และหลอดฟลูออเรสเซนต์) ที่มีความต้านทานไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (สำลัก) ในวงจรในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์ชดเชยยังช่วยลดตัวประกอบกำลังไฟฟ้าของการติดตั้งระบบไฟฟ้า (ดู — วิธีการจัดเรียงและการทำงานของบัลลาสต์หลอดฟลูออเรสเซนต์).

เทคนิคการปรับปรุงตัวประกอบกำลัง

จำเป็นต้องเพิ่มตัวประกอบกำลังของการติดตั้งระบบไฟฟ้าก่อนอื่นผ่านการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ถูกต้องและมีเหตุผลนั่นคือในลักษณะที่เป็นธรรมชาติ ต้องเลือกกำลังของมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างเคร่งครัดตามกำลังที่จำเป็นสำหรับกลไกขับเคลื่อน และต้องเปลี่ยนมอเตอร์ไฟฟ้าที่ติดตั้งไว้แล้วแต่โหลดเบาด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลังต่ำกว่า

อย่างไรก็ตามควรคำนึงถึงว่าบางครั้งการเปลี่ยนดังกล่าวอาจนำไปสู่การสูญเสียพลังงานที่เพิ่มขึ้นในมอเตอร์ไฟฟ้าเองและในเครือข่ายหากประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ติดตั้งใหม่นั้นน้อยกว่าที่ติดตั้งไว้ก่อนหน้านี้ หนึ่ง. ดังนั้นความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนดังกล่าวจะต้องได้รับการตรวจสอบโดยการคำนวณ

นอกจากนี้ จำเป็นต้องตรวจสอบมอเตอร์ไฟฟ้าสำรองตามเงื่อนไขของความร้อนและโอเวอร์โหลดที่อนุญาต และบางครั้งเวลาเร่งความเร็ว ตามกฎแล้ว มอเตอร์ไฟฟ้าที่โหลดน้อยกว่า 40% จะต้องเปลี่ยนใหม่ เมื่อโหลดมากกว่า 70% การเปลี่ยนจะไม่เกิดประโยชน์

ในทุกกรณีที่เป็นไปได้ ควรใช้มอเตอร์แบบกรงกระรอกมากกว่าเฟสโรเตอร์ จำเป็นต้องละทิ้งการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าแบบปิด หากอนุญาตให้ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าในที่โล่งหรือแบบป้องกันได้ เนื่องจากสภาพแวดล้อม

มอเตอร์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนเครื่องจักรและกลไกต่างๆ ไม่ได้ทำงานเต็มกำลังตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น เมื่อติดตั้งชิ้นส่วนการตัดเฉือนใหม่บนเครื่องจักร บางครั้งมอเตอร์ไฟฟ้าจะเดินเบาด้วยค่า cos phi ต่ำ ดังนั้นขอแนะนำให้ถอดมอเตอร์ไฟฟ้าออกจากเครือข่ายในช่วงเวลาว่างโดยมีระยะเวลาการโต้ตอบ 10 วินาทีขึ้นไป (ข้อกำหนดนี้จำเป็นสำหรับการประหยัดไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่)

ระยะเวลาการทำงานคือเวลาที่ใช้ในการดึงเครื่องมือกลับคืนสู่ตำแหน่งเดิม นำชิ้นส่วนที่ตัดเฉือนออกจากเครื่องจักร ติดตั้งชิ้นส่วนใหม่บนเครื่องจักร และนำเครื่องมือไปยังตำแหน่งทำงานสำหรับเครื่องจักรและกลไกที่ช่วงเวลาการทำงานสลับกับช่วงเวลาของการทำงานร่วมกัน ขอแนะนำให้ติดตั้งตัวจำกัดรอบเดินเบาอัตโนมัติ

ขอแนะนำให้เปลี่ยนหรือถอดหม้อแปลงชั่วคราวที่โหลดโดยเฉลี่ยน้อยกว่า 30% ของกำลังไฟที่กำหนด

การซ่อมแซมคุณภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสมีผลอย่างมากต่อการเพิ่มค่าของ cos phi เครื่องยนต์ที่ได้รับการซ่อมแซมอย่างดีควรมีป้ายชื่อ คุณต้องตรวจสอบขนาดของช่องว่างอากาศระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์อย่างระมัดระวัง ไม่อนุญาตให้มีการเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐาน ใส่จำนวนสายไฟที่ใช้งานอยู่ในร่องตามการคำนวณ ควรทดสอบมอเตอร์ที่ได้รับการปรับสภาพอย่างละเอียด รวมถึงการตรวจสอบกระแสไฟที่ไม่มีโหลด

ในบางกรณี มาตรการปรับปรุงปัจจัยอำนาจธรรมชาติไม่อนุญาตให้เพิ่ม cos phi เป็น 0.92 — 0.95 ตามเงื่อนไขของกระบวนการทางเทคโนโลยี ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าดังกล่าว จะใช้วิธีการประดิษฐ์เพื่อชดเชยพลังงานรีแอกทีฟ — เพิ่มตัวประกอบกำลังโดยใช้ อุปกรณ์ชดเชยพิเศษ.

อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วย: ตัวเก็บประจุแบบคงที่ ตัวชดเชยแบบซิงโครนัส และมอเตอร์แบบซิงโครนัสที่ตื่นเต้นมากเกินไป อย่างไรก็ตาม มอเตอร์ไฟฟ้าแบบซิงโครนัสและตัวชดเชยที่ผลิตด้วยกำลังสูงนั้นหาได้ยากในโรงงาน ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเพิ่มตัวประกอบกำลังคือ ตัวเก็บประจุแบบคงที่.

ด้วยการเลือกความจุของตัวเก็บประจุที่เหมาะสมจึงเป็นไปได้ที่จะนำมุมเฟสระหว่างแรงดันและกระแสไปสู่ค่าที่ต้องการการลดกระแสในเครือข่ายอุปทานทำได้เนื่องจากองค์ประกอบปฏิกิริยาซึ่งได้รับการชดเชยด้วยกระแส capacitive ของตัวเก็บประจุ