Comment améliorer le facteur de puissance sans condensateurs de compensation

La compensation de la puissance réactive peut considérablement économiser du carburant, des ressources énergétiques et de l'argent. Il est déterminé par les lectures des compteurs réactifs. La puissance active, kW, caractérise l'intensité de conversion de l'énergie électrique en énergie thermique, mécanique, lumineuse, etc. La puissance réactive, kvar, caractérise l'intensité de l'échange d'énergie entre le générateur et le consommateur ; l'énergie électrique dans ce cas n'est pas convertie.

Un excès notable de puissance réactive par rapport à la puissance active est caractéristique des installations industrielles des entreprises industrielles. On sait que les pertes d'énergie sont proportionnelles au carré du courant total. Les charges réactives entraînent des pertes d'énergie importantes. Afin d'augmenter l'efficacité de l'alimentation électrique de l'entreprise et de ses ateliers, d'améliorer la qualité de la tension et d'augmenter la productivité des équipements électrifiés, il est nécessaire de réduire ces charges.

La réduction des charges réactives en conditions opérationnelles est obtenue grâce à des mesures organisationnelles et techniques, principalement l'utilisation de dispositifs de compensation.

En cas de compensation insuffisante, le passage des charges réactives le long des lignes électriques et à travers les transformateurs entraîne une diminution de leur débit, des pertes d'énergie et de tension dans tous les éléments de la chaîne d'approvisionnement. Cela a pour conséquence une consommation accrue de carburant et de ressources énergétiques et la nécessité de coûts supplémentaires pour l'expansion des centrales électriques, l'augmentation de la puissance installée des transformateurs de puissance et la section des câbles.

Afin d'augmenter l'efficacité de l'alimentation électrique des entreprises industrielles, il est nécessaire de s'efforcer de réduire la puissance réactive consommée aux valeurs déterminées par le système électrique.

Pour augmenter le facteur de puissance en améliorant le fonctionnement des installations électriques sans l'utilisation de dispositifs de compensation, les mesures suivantes sont prises :

• rationalisation du processus technologique de l'entreprise, conduisant à l'amélioration du régime énergétique de l'équipement;
• l'utilisation de moteurs électriques synchrones au lieu de moteurs asynchrones de même puissance, lorsque cela est possible selon les conditions du procédé technologique ;
• remplacement des moteurs asynchrones peu chargés par des moteurs de moindre puissance ;
• chute de tension dans les moteurs qui fonctionnent systématiquement à faible charge ;
• limitation du ralenti des moteurs ;
• remplacement des transformateurs peu chargés ; transformateurs de moindre puissance.

Le moteur électrique de la machine entraînée doit être sélectionné en fonction de son mode de fonctionnement, en tenant compte de la surcharge admissible du moteur.

Dans tous les cas, il est recommandé de choisir un moteur avec un facteur de puissance nominal plus élevé. Dans la mesure du possible, il convient de privilégier les moteurs à vitesses de rotation plus élevées et à rotor à cage d'écureuil tournant sur roulements à billes.

Si les moteurs électriques sont déjà installés et que la possibilité de leur remplacement est exclue, alors afin d'augmenter le facteur de puissance, il est recommandé de réviser la technologie de production et, si possible, de moderniser les mécanismes. Par exemple, si sur des traverses, des scieries, des taille-bordures, etc., les moteurs ne sont pas complètement chargés et peuvent être chargés avec des vitesses de coupe plus élevées et des vitesses d'alimentation plus élevées pour une productivité accrue.

Il n'est pas toujours conseillé de remplacer les moteurs électriques asynchrones non chargés par des moteurs de puissance nominale inférieure. Cela s'explique par le fait que les moteurs électriques de puissance inférieure, les autres paramètres étant égaux, ont un rendement nominal inférieur, par conséquent, après le remplacement, les pertes dans le moteur peuvent s'avérer plus élevées qu'avant le remplacement. Comme le montrent les calculs et l'expérience, à une charge moyenne du moteur de 45 % de la puissance nominale, le remplacement est toujours recommandé. Si la charge est comprise entre 45 et 70%, la possibilité de remplacement doit être vérifiée par calcul.À des charges supérieures à 70%, le remplacement dans la plupart des cas n'est pas pratique, d'autant plus que cela est dû au coût de démontage du moteur électrique installé et d'installation d'une machine qui le remplace.

La constance de la tension fournie joue un rôle notable dans le mode de fonctionnement des moteurs électriques. Dans les centrales de faible puissance, la tension est parfois maintenue au-dessus de la nominale, ce qui entraîne une augmentation du courant à vide et donc une augmentation de la puissance réactive. Par conséquent, pour améliorer le facteur de puissance, il est nécessaire de maintenir la tension nominale.

Afin d'augmenter le facteur de puissance, une attention particulière doit être portée à la qualité de la réparation des moteurs électriques.

Les variations du facteur de puissance et de l'efficacité en court-circuit d'un moteur à induction lorsque les enroulements du stator sont connectés en étoile et en triangle du moteur réduisent le facteur de puissance, il est donc nécessaire de s'assurer que le moteur réparé conserve : le nombre précédent de connexions en série tourne en phase ; la section totale de l'enroulement de phase, c'est-à-dire la somme des sections des fils de toutes les branches parallèles ; ancien entrefer. Si après réparation il s'avère que l'entrefer a augmenté de plus de 15% par rapport à la norme, il est déconseillé d'utiliser un tel moteur.

Des résultats significatifs dans l'augmentation du facteur de puissance naturel de l'entreprise peuvent être obtenus avec une utilisation plus rationnelle des transformateurs.Étant donné que la majeure partie de la puissance réactive consommée par le transformateur tombe sur la puissance de repos, il est recommandé, si possible, d'éteindre les transformateurs pendant le repos. Remplacer les transformateurs avec une charge de 30 % ou moins ; dans d'autres cas, l'opportunité de remplacer ou de réorganiser les transformateurs est déterminée par calcul. Il convient de noter que l'augmentation du facteur de charge du transformateur à 0,6 entraîne une augmentation notable du facteur de puissance, et avec une nouvelle augmentation du facteur de charge de 0,6 à 1, le facteur de puissance s'améliore légèrement .