Comment déterminer les économies d'énergie électrique tout en augmentant le facteur de puissance

Un domaine important dans économie d'énergie et son utilisation rationnelle est d'augmenter facteur de puissance (cos f).

Facteur de puissance — Une valeur qui indique la quantité de puissance apparente consommée qui est active. Pour la même puissance utilisée, une charge avec un faible facteur de puissance consomme plus de courant, ce qui entraîne une charge accrue sur les lignes électriques et les transformateurs. Cela entraîne une diminution de la puissance de travail du transformateur, du générateur et augmente les pertes d'électricité dans les réseaux. Ainsi, en réduction facteur de puissance de un à 0,5, les pertes de puissance quadruplent.

Pour déterminer le facteur de puissance moyen pondéré pour une heure, un jour, un mois ou une année, vous pouvez utiliser la formule :

où Wa et Wp sont actifs et puissance réactive pendant une certaine période de temps.

L'augmentation du facteur de puissance dans l'entreprise est obtenue de deux manières :

• sans installer de dispositifs de compensation ;
• avec l'installation de dispositifs de compensation.

Les principaux consommateurs d'électricité dans les entreprises sont les moteurs électriques asynchrones et les transformateurs. La valeur du facteur de puissance dans les moteurs asynchrones et les transformateurs dépend du degré de leur charge. Au ralenti, le facteur de puissance du moteur à induction est de 0,1 à 0,25 ; transformateur 0,1 — 0,2. Par conséquent, pour augmenter le facteur de puissance, il faut :

• assurer la pleine charge des moteurs électriques et du transformateur ;
• élimination de la marche au ralenti; remplacer les moteurs électriques et les transformateurs sous-chargés dont la charge moyenne ne dépasse pas 30%;
• faire une réparation de haute qualité des moteurs électriques. Il est très important de maintenir l'entrefer et les données calculées lors du rembobinage dans la norme ; installer des moteurs synchrones dans la mesure du possible.

Une fois que vous avez pris des mesures pour augmenter naturellement le facteur de puissance, vous pouvez encore l'augmenter jusqu'à la valeur requise avec des condensateurs au centième.

Des condensateurs statiques peuvent être installés pour rémunération individuelle, collective ou centralisée.

Avec un récepteur électrique suffisamment puissant, vous pouvez installer condensateurs statiques directement de l'utilisateur.

Dans ce cas, l'ensemble du réseau d'alimentation et de distribution est complètement déchargé de l'énergie réactive. Mais dans la plupart des cas, l'entreprise compte de nombreux utilisateurs à faible puissance. Il leur est recommandé de mettre en place une rémunération groupée ou centralisée.La compensation centralisée permet d'utiliser plus pleinement la capacité installée du condensateur, mais lorsqu'ils sont installés du côté bas, seuls les lignes à haute tension et les transformateurs sont libérés de l'énergie réactive, et l'ensemble du réseau de l'usine n'est pas déchargé.

Les condensateurs sont installés dans des armoires ou des pièces spéciales avec des résistances de fuite.

Dans les installations jusqu'à 1000 V, il est recommandé d'installer des résistances de décharge avec coupure automatique lorsque les condensateurs sont éteints.

La consommation d'énergie des dispositifs de compensation est déterminée par la formule :

où Psr — puissance active annuelle moyenne, kW; tg ф1 — tangente d'un angle correspondant au Cos ph1 moyen pondéré existant dans l'entreprise ; tg ф2 — tangente de l'angle correspondant à la moyenne pondérée Cos ф2 de la valeur requise.

La valeur de la résistance de décharge est déterminée par la formule :

où Uf est la tension de phase du réseau, kV ; S — capacité batterie de condensateurs, kvar.

Les économies d'énergie résultant de l'augmentation directe du facteur de puissance du naturel de Cos f1 à Cos f2 sont déterminées par la formule :

où Wa est la consommation annuelle d'énergie active, kWh.

Lors de l'installation de dispositifs de compensation, l'économie d'énergie électrique est déterminée par la formule :

où Qku — réactif compense la puissance de l'appareil, kvar; Ke-équivalent économique égal à 0,1 kW/kvar ; Ru.k. — consommation spécifique de puissance active pour la compensation, kW / kvar ; t est le nombre d'heures de fonctionnement du dispositif de compensation par an, h.

Économisant de l'électricité lors de l'automatisation de l'allumage et de l'extinction des lampes à décharge, la puissance totale (P2) de la batterie de condensateurs statiques de 0,4 kV pour éliminer la combustion des lampes lorsque la batterie de condensateurs est allumée est déterminée par la formule :

où t est le temps de fonctionnement du dispositif de compensation, h ; P2 est la puissance totale des lampes à décharge, kW.