Τεχνικά ηλεκτρολογικά νέα
Τα αποτελέσματα του συντελεστή χαμηλής ισχύος
Γιατί οι ηλεκτρολόγοι μηχανικοί ισχύος ενδιαφέρονται για τον συντελεστή ισχύος της εγκατάστασης, τι προκαλεί χαμηλό συντελεστή ισχύος και πώς μπορεί να βελτιωθεί; Οι στόχοι αυτού του άρθρου είναι να απαντήσετε σύντομα σε αυτές τις ερωτήσεις και να συμπεριλάβετε εύχρηστες πληροφορίες εφαρμογής για προβλήματα συντελεστή ισχύος. Οι επιπτώσεις του χαμηλού συντελεστή ισχύος της ηλεκτρολογικής εγκατάστασης θα μπορούσαν να είναι πολύ κακές.
Ηλεκτρολόγος Πάτρα
Συνοπτικά, οι επιπτώσεις του χαμηλού συντελεστή ισχύος της εγκατάστασης ενδέχεται να είναι οποιοδήποτε ή όλα τα ακόλουθα: υπερφορτωμένα καλώδια, μετασχηματιστές κ.λπ. αυξημένες απώλειες χαλκού μειωμένο επίπεδο τάσης, με αποτέλεσμα αργή λειτουργία κινητήρα. μειωμένος φωτισμός από το φωτισμό, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται παλιές λάμπες πυρακτώσεως. και το αυξημένο κόστος ισχύος όταν ένας όρος συντελεστή ισχύος, ή το ισοδύναμό του, αποτελεί μέρος της δομής των επιτοκίων και εφαρμόζεται.
Γενικά, ο συντελεστής χαμηλής ισχύος θα μπορούσε να οφείλεται σε μερικώς φορτωμένους επαγωγικούς κινητήρες. Οι συχνές κινήσεις είναι « υπερμετρημένες », δηλαδή, ο κινητήρας επιλέγεται για να χειριστεί το μεγαλύτερο φορτίο, αλλά συνήθως λειτουργεί με λιγότερο από το πλήρες φορτίο.
Υπάρχουν επίσης άλλοι παράγοντες που συμβάλλουν στη μείωση του συντελεστή ισχύος, όπως η αντικατάσταση λαμπτήρων πυρακτώσεως με λαμπτήρες φθορισμού. χρήση ανορθωτών αντί για σύγχρονους ηλεκτροκινητήρες για τροφοδοσία DC · και αυξημένη εγκατάσταση διαφόρων επαγωγικών συσκευών, ηλεκτρονικού εξοπλισμού, κλιματιστικών κλπ.
Καθώς τα εργοστάσια γίνονται όλο και πιο περίπλοκα, μπορεί να αναμένεται ότι ο συντελεστής ισχύος της εγκατάστασης θα γίνει φτωχότερος, εκτός εάν ληφθούν ορισμένα διορθωτικά μέτρα. Η βελτίωση του συντελεστή ισχύος μπορεί να μειώσει το κόστος ισχύος, να απελευθερώσει την ηλεκτρική ικανότητα του συστήματος διανομής ισχύος, να αυξήσει το επίπεδο τάσης και να μειώσει τις απώλειες του συστήματος.
Ωστόσο, οι δύο κύριοι λόγοι για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος είναι:
Αν και το πρώτο (για τη μείωση του λογαριασμού ισχύος) εξακολουθεί να είναι πρωταρχικής σημασίας, το δεύτερο γίνεται πιο σημαντικό καθώς οι μηχανικοί αναγνωρίζουν τα οικονομικά. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος, επειδή η απελευθερούμενη ηλεκτρική ισχύς αποτιμάται πολλές φορές στο κόστος των πυκνωτών.
Οι δύο πιο κοινές μέθοδοι για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος είναι οι πυκνωτές διακλάδωσης ή οι σύγχρονοι κινητήρες. Κάθε ένα έχει τη δική του εφαρμογή. Συνήθως η μέθοδος πυκνωτή είναι πιο οικονομική και πρακτική για υπάρχουσες εγκαταστάσεις, ενώ ο σύγχρονος κινητήρας βρίσκει την κύρια εφαρμογή του όταν προστίθεται ένας νέος και μεγάλος κινητήρας.
Βασικές αρχές συντελεστή ισχύος. Ο συνηθισμένος ορισμός του συντελεστή ισχύος από την άποψη της σχέσης φάσης της τάσης και του ρεύματος σε ημιτονοειδές κύμα αποφεύγεται σκόπιμα επειδή είναι αφηρημένος και δύσκολο να μεταφραστεί σε μια απλή φυσική έννοια. Η έννοια που χρησιμοποιείται εδώ βασίζεται στο γεγονός ότι υπάρχουν δύο τύποι ρεύματος σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος που βοηθά ιδιαίτερα στην κατανόηση της επίδρασης του συντελεστή ισχύος στη λειτουργία του συστήματος και στην κατανόηση των εφαρμογών πυκνωτών.
Παρόλο που η ακόλουθη συζήτηση για τα βασικά γράφεται γύρω από τη χρήση πυκνωτών επειδή είναι γενικά τα πιο πρακτικά και οικονομικά μέσα για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος, αυτά τα βασικά ισχύουν επίσης για άλλες μεθόδους, όπως σύγχρονοι κινητήρες και συμπυκνωτές .
Το ρεύμα παραγωγής ενέργειας (ή ρεύμα εργασίας) είναι αυτό που μετατρέπεται από τον εξοπλισμό σε χρήσιμη εργασία, όπως στροφή τόρνου, κατασκευή συγκόλλησης ή άντληση νερού. Η μονάδα μέτρησης της παραγόμενης ισχύος είναι t, he kilowatt (kw).
Το μαγνητικό ρεύμα (επίσης γνωστό ως ρεύμα χωρίς ρεύμα, αντιδραστικό ή μη) είναι αυτό που απαιτείται για την παραγωγή της απαραίτητης ροής για
τη λειτουργία των επαγωγικών συσκευών. Χωρίς μαγνητικό ρεύμα, η ενέργεια δεν θα μπορούσε να ρέει μέσω του πυρήνα ενός μετασχηματιστή ή πέρα από το διάκενο αέρα ενός επαγωγικού κινητήρα.
Η μονάδα μέτρησης των μαγνητικοποιημένων βολτ-αμπέρ είναι το kilovar (kvar) .
Το συνολικό ρεύμα είναι το ρεύμα που διαβάζεται σε ένα αμπερόμετρο στο κύκλωμα. Αποτελείται γενικά από ρεύμα μαγνήτισης και ρεύμα παραγωγής ισχύος. Η μονάδα μέτρησης των συνολικών βολτ-αμπέρ ή της « φαινομενικής ισχύος » είναι το kilovolt-ampere (kva). Τα περισσότερα συστήματα ισχύος AC απαιτούν τόσο κιλοβάτ όσο και κιλόβατωρα.
Ανδριόπουλος Ανδρέας Πάτρα
Ηλεκτρολόγος Μηχανικός ΤΕ
Γιατί οι ηλεκτρολόγοι μηχανικοί ισχύος ενδιαφέρονται για τον συντελεστή ισχύος της εγκατάστασης, τι προκαλεί χαμηλό συντελεστή ισχύος και πώς μπορεί να βελτιωθεί; Οι στόχοι αυτού του άρθρου είναι να απαντήσετε σύντομα σε αυτές τις ερωτήσεις και να συμπεριλάβετε εύχρηστες πληροφορίες εφαρμογής για προβλήματα συντελεστή ισχύος. Οι επιπτώσεις του χαμηλού συντελεστή ισχύος της ηλεκτρολογικής εγκατάστασης θα μπορούσαν να είναι πολύ κακές.
Ηλεκτρολόγος Πάτρα
Συνοπτικά, οι επιπτώσεις του χαμηλού συντελεστή ισχύος της εγκατάστασης ενδέχεται να είναι οποιοδήποτε ή όλα τα ακόλουθα: υπερφορτωμένα καλώδια, μετασχηματιστές κ.λπ. αυξημένες απώλειες χαλκού μειωμένο επίπεδο τάσης, με αποτέλεσμα αργή λειτουργία κινητήρα. μειωμένος φωτισμός από το φωτισμό, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται παλιές λάμπες πυρακτώσεως. και το αυξημένο κόστος ισχύος όταν ένας όρος συντελεστή ισχύος, ή το ισοδύναμό του, αποτελεί μέρος της δομής των επιτοκίων και εφαρμόζεται.
Γενικά, ο συντελεστής χαμηλής ισχύος θα μπορούσε να οφείλεται σε μερικώς φορτωμένους επαγωγικούς κινητήρες. Οι συχνές κινήσεις είναι « υπερμετρημένες », δηλαδή, ο κινητήρας επιλέγεται για να χειριστεί το μεγαλύτερο φορτίο, αλλά συνήθως λειτουργεί με λιγότερο από το πλήρες φορτίο.
Υπάρχουν επίσης άλλοι παράγοντες που συμβάλλουν στη μείωση του συντελεστή ισχύος, όπως η αντικατάσταση λαμπτήρων πυρακτώσεως με λαμπτήρες φθορισμού. χρήση ανορθωτών αντί για σύγχρονους ηλεκτροκινητήρες για τροφοδοσία DC · και αυξημένη εγκατάσταση διαφόρων επαγωγικών συσκευών, ηλεκτρονικού εξοπλισμού, κλιματιστικών κλπ.
Καθώς τα εργοστάσια γίνονται όλο και πιο περίπλοκα, μπορεί να αναμένεται ότι ο συντελεστής ισχύος της εγκατάστασης θα γίνει φτωχότερος, εκτός εάν ληφθούν ορισμένα διορθωτικά μέτρα. Η βελτίωση του συντελεστή ισχύος μπορεί να μειώσει το κόστος ισχύος, να απελευθερώσει την ηλεκτρική ικανότητα του συστήματος διανομής ισχύος, να αυξήσει το επίπεδο τάσης και να μειώσει τις απώλειες του συστήματος.
Ωστόσο, οι δύο κύριοι λόγοι για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος είναι:
- Για τη μείωση του λογαριασμού ισχύος όταν υπάρχει κίνητρο συντελεστή ισχύος στη ρήτρα τιμής και
- Για αύξηση ή απελευθέρωση της ηλεκτρικής ισχύος του συστήματος διανομής ισχύος.
Αν και το πρώτο (για τη μείωση του λογαριασμού ισχύος) εξακολουθεί να είναι πρωταρχικής σημασίας, το δεύτερο γίνεται πιο σημαντικό καθώς οι μηχανικοί αναγνωρίζουν τα οικονομικά. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος, επειδή η απελευθερούμενη ηλεκτρική ισχύς αποτιμάται πολλές φορές στο κόστος των πυκνωτών.
Οι δύο πιο κοινές μέθοδοι για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος είναι οι πυκνωτές διακλάδωσης ή οι σύγχρονοι κινητήρες. Κάθε ένα έχει τη δική του εφαρμογή. Συνήθως η μέθοδος πυκνωτή είναι πιο οικονομική και πρακτική για υπάρχουσες εγκαταστάσεις, ενώ ο σύγχρονος κινητήρας βρίσκει την κύρια εφαρμογή του όταν προστίθεται ένας νέος και μεγάλος κινητήρας.
Βασικές αρχές συντελεστή ισχύος. Ο συνηθισμένος ορισμός του συντελεστή ισχύος από την άποψη της σχέσης φάσης της τάσης και του ρεύματος σε ημιτονοειδές κύμα αποφεύγεται σκόπιμα επειδή είναι αφηρημένος και δύσκολο να μεταφραστεί σε μια απλή φυσική έννοια. Η έννοια που χρησιμοποιείται εδώ βασίζεται στο γεγονός ότι υπάρχουν δύο τύποι ρεύματος σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος που βοηθά ιδιαίτερα στην κατανόηση της επίδρασης του συντελεστή ισχύος στη λειτουργία του συστήματος και στην κατανόηση των εφαρμογών πυκνωτών.
Παρόλο που η ακόλουθη συζήτηση για τα βασικά γράφεται γύρω από τη χρήση πυκνωτών επειδή είναι γενικά τα πιο πρακτικά και οικονομικά μέσα για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος, αυτά τα βασικά ισχύουν επίσης για άλλες μεθόδους, όπως σύγχρονοι κινητήρες και συμπυκνωτές .
Το ρεύμα παραγωγής ενέργειας (ή ρεύμα εργασίας) είναι αυτό που μετατρέπεται από τον εξοπλισμό σε χρήσιμη εργασία, όπως στροφή τόρνου, κατασκευή συγκόλλησης ή άντληση νερού. Η μονάδα μέτρησης της παραγόμενης ισχύος είναι t, he kilowatt (kw).
Το μαγνητικό ρεύμα (επίσης γνωστό ως ρεύμα χωρίς ρεύμα, αντιδραστικό ή μη) είναι αυτό που απαιτείται για την παραγωγή της απαραίτητης ροής για
τη λειτουργία των επαγωγικών συσκευών. Χωρίς μαγνητικό ρεύμα, η ενέργεια δεν θα μπορούσε να ρέει μέσω του πυρήνα ενός μετασχηματιστή ή πέρα από το διάκενο αέρα ενός επαγωγικού κινητήρα.
Η μονάδα μέτρησης των μαγνητικοποιημένων βολτ-αμπέρ είναι το kilovar (kvar) .
Το συνολικό ρεύμα είναι το ρεύμα που διαβάζεται σε ένα αμπερόμετρο στο κύκλωμα. Αποτελείται γενικά από ρεύμα μαγνήτισης και ρεύμα παραγωγής ισχύος. Η μονάδα μέτρησης των συνολικών βολτ-αμπέρ ή της « φαινομενικής ισχύος » είναι το kilovolt-ampere (kva). Τα περισσότερα συστήματα ισχύος AC απαιτούν τόσο κιλοβάτ όσο και κιλόβατωρα.
Ανδριόπουλος Ανδρέας Πάτρα
Ηλεκτρολόγος Μηχανικός ΤΕ