Jak określić oszczędności energii elektrycznej przy jednoczesnym zwiększeniu współczynnika mocy

Ważny obszar w oszczędzać energię a jego racjonalnym wykorzystaniem jest wzrost współczynnik mocy (cos f).

Współczynnik mocy — Wartość wskazująca, jaka część zużywanej mocy pozornej jest aktywna. Przy tej samej mocy obciążenie o niskim współczynniku mocy pobiera więcej prądu, co skutkuje zwiększonym obciążeniem linii elektroenergetycznych i transformatorów. Prowadzi to do spadku mocy roboczej transformatora, generatora oraz zwiększa straty energii elektrycznej w sieciach. A więc w redukcji współczynnik mocy od 1 do 0,5, straty mocy czterokrotnie.

Aby wyznaczyć średni ważony współczynnik mocy dla godziny, dnia, miesiąca lub roku, można skorzystać ze wzoru:

gdzie Wa i Wp są aktywne i reaktywna moc przez pewien okres czasu.

Zwiększenie współczynnika mocy w przedsiębiorstwie osiąga się na dwa sposoby:

• bez instalowania urządzeń kompensujących;
• z instalacją urządzeń kompensujących.

Głównymi odbiorcami energii elektrycznej w przedsiębiorstwach są asynchroniczne silniki elektryczne i transformatory. Wartość współczynnika mocy w silnikach asynchronicznych i transformatorach zależy od stopnia ich obciążenia. Na biegu jałowym współczynnik mocy silnika indukcyjnego wynosi 0,1 — 0,25; transformator 0,1 — 0,2. Dlatego, aby zwiększyć współczynnik mocy, konieczne jest:

• zapewnić pełne obciążenie silników elektrycznych i transformatora;
• eliminacja biegu jałowego; wymienić niedociążone silniki elektryczne i transformatory, których średnie obciążenie nie przekracza 30%;
• wykonywać wysokiej jakości naprawy silników elektrycznych. Bardzo ważne jest utrzymanie szczeliny powietrznej i obliczonych danych podczas przewijania w normie; instalować silniki synchroniczne, gdy tylko jest to możliwe.

Po podjęciu działań mających na celu naturalne zwiększenie współczynnika mocy, można go dalej zwiększyć do wymaganej wartości za pomocą setnych kondensatorów.

Można zamontować kondensatory statyczne wynagrodzenie indywidualne, grupowe lub scentralizowane.

Przy wystarczająco mocnym odbiorniku elektrycznym możesz zainstalować kondensatory statyczne bezpośrednio od użytkownika.

W takim przypadku cała sieć zasilająca i dystrybucyjna jest całkowicie odciążona od energii biernej. Ale w większości przypadków przedsiębiorstwo ma wielu użytkowników o niskim poborze mocy. Zaleca się, aby ustanowiły one wynagrodzenia grupowe lub scentralizowane.Scentralizowana kompensacja umożliwia pełniejsze wykorzystanie mocy zainstalowanej kondensatora, ale gdy są one instalowane po stronie niskiego napięcia, tylko linie wysokiego napięcia i transformatory są uwalniane od energii biernej, a cała sieć zakładu nie jest rozładowany.

Kondensatory są instalowane w specjalnych szafach lub pomieszczeniach o rezystancjach upływowych.

W instalacjach do 1000 V zaleca się instalowanie rezystorów rozładowczych z automatycznym wyłączaniem po wyłączeniu kondensatorów.

Zużycie energii urządzeń kompensacyjnych określa wzór:

gdzie Psr — średnia roczna moc czynna, kW; tg ф1 — tangens kąta odpowiadającego średniej ważonej Cos ph1 istniejącej w przedsiębiorstwie; tg ф2 — tangens kąta odpowiadającego średniej ważonej Cos ф2 wymaganej wartości.

Wartość rezystancji wyładowań określa wzór:

gdzie Uf jest napięciem fazowym sieci, kV; S — pojemność baterii kondensatorów, kvar.

Oszczędność energii wynikająca ze zwiększenia współczynnika mocy naturalnej w sposób bezpośredni z Cos f1 do Cos f2 określa wzór:

gdzie Wa to roczne zużycie energii czynnej, kWh.

Podczas instalowania urządzeń kompensacyjnych oszczędność energii elektrycznej określa wzór:

gdzie Qku — reaktywne kompensuje moc urządzenia, kvar; ekwiwalent Ke-ekonomiczny równy 0,1 kW/kvar; Ruk — jednostkowe zużycie mocy czynnej do kompensacji, kW / kvar; t to liczba godzin pracy urządzenia kompensującego w ciągu roku, h.

Oszczędzanie energii elektrycznej podczas automatyzacji włączania i wyłączania lamp wyładowczych, całkowita moc (P2) baterii kondensatorów statycznych 0,4 kV w celu wyeliminowania spalania lamp po włączeniu baterii kondensatorów jest określona wzorem:

gdzie t to czas działania urządzenia kompensacyjnego, h; P2 to całkowita moc lamp wyładowczych, kW.