Jak zlepšit účiník bez kompenzačních kondenzátorů

Kompenzace jalového výkonu může výrazně ušetřit palivové a energetické zdroje a peníze. Je určeno hodnotami reaktivních čítačů. Činný výkon, kW, charakterizuje intenzitu přeměny elektrické energie na tepelnou, mechanickou, světelnou atd. Jalový výkon, kvar, charakterizuje intenzitu výměny energie mezi generátorem a spotřebičem; elektrická energie se v tomto případě nepřemění.

Znatelný přebytek jalového výkonu nad činným výkonem je charakteristický pro průmyslová zařízení průmyslových podniků. Je známo, že energetické ztráty jsou úměrné druhé mocnině celkového proudu. Reaktivní zátěže způsobují značné energetické ztráty. Aby se zvýšila účinnost napájení podniku a jeho dílen, zlepšila se kvalita napětí a zvýšila produktivita elektrifikovaných zařízení, je nutné tato zatížení snížit.

Snížení jalového zatížení za provozních podmínek je dosahováno v důsledku organizačních a technických opatření, především využíváním kompenzační zařízení.

Při nedostatečné kompenzaci vede průchod jalových zátěží po silových vedeních a přes transformátory ke snížení jejich propustnosti, energetických ztrát a napětí ve všech prvcích dodavatelského řetězce. Důsledkem toho je zvýšená spotřeba paliv a energetických zdrojů a potřeba dodatečných nákladů na rozšiřování elektráren, zvyšování instalovaného výkonu výkonových transformátorů a průřezu vodičů.

Aby se zvýšila účinnost napájení průmyslových podniků, je nutné usilovat o snížení spotřebovaného jalového výkonu na hodnoty stanovené energetickým systémem.

Pro zvýšení účiníku zlepšením provozu elektroinstalace bez použití kompenzačních zařízení se přijímají tato opatření:

• racionalizace technologického procesu podniku vedoucí ke zlepšení energetického režimu zařízení;
• použití synchronních elektromotorů místo asynchronních motorů stejného výkonu, pokud je to možné podle podmínek technologického procesu;
• výměna málo zatěžovaných asynchronních motorů za motory s nižším výkonem;
• pokles napětí v motorech, které systematicky pracují při nízké zátěži;
• omezení volnoběhu motorů;
• výměna málo zatížených transformátorů; transformátory s nižším výkonem.

Elektromotor pro poháněný stroj je nutné volit v souladu s jeho provozním režimem s přihlédnutím k dovolenému přetížení motoru.

Ve všech případech se doporučuje zvolit motor s vyšším jmenovitým účiníkem. Kdykoli je to možné, měly by být upřednostněny motory s vyššími otáčkami a rotorem nakrátko rotujícím na válečkových ložiskách.

Pokud jsou elektromotory již instalovány a je vyloučena možnost jejich výměny, pak se pro zvýšení účiníku doporučuje revidovat technologii výroby a pokud možno modernizovat mechanismy. Například pokud na pražcích, pilách, vyžínačích atd. nejsou motory plně zatíženy a lze je zatížit vyššími řeznými rychlostmi a vyššími rychlostmi posuvu pro zvýšení produktivity.

Ne vždy je vhodné nahrazovat nezatížené asynchronní elektromotory motory s nižším jmenovitým výkonem. To je vysvětleno skutečností, že elektromotory s nižším výkonem, při stejných ostatních parametrech, mají nižší jmenovitou účinnost, takže po výměně mohou být ztráty v motoru vyšší než před výměnou. Jak ukazují výpočty a zkušenosti, při průměrném zatížení motoru 45 % jmenovitého výkonu se vždy doporučuje výměna. Pokud je zatížení v rozmezí 45 až 70 %, pak by se měla možnost výměny prověřit výpočtem.Při zatížení nad 70% je výměna ve většině případů nepraktická, zejména proto, že je to kvůli nákladům na demontáž instalovaného elektromotoru a instalaci stroje, který jej nahradí.

Stálost přiváděného napětí hraje významnou roli v režimu provozu elektromotorů. V elektrárnách s nízkým výkonem se někdy udržuje napětí nad jmenovitým, což vede ke zvýšení proudu naprázdno a tedy ke zvýšení jalového výkonu. Pro zlepšení účiníku je proto nutné zachovat jmenovité napětí.

Pro zvýšení účiníku je třeba věnovat zvláštní pozornost kvalitě opravy elektromotorů.

Změny účiníku a zkratové účinnosti asynchronního motoru při zapojení statorových vinutí do hvězdy a trojúhelníku motoru snižují účiník, proto je nutné zajistit, aby si opravený motor zachoval: předchozí počet sériově zapojených otočí se ve fázi; celkový průřez fázového vinutí, tzn. součet průřezů vodičů všech paralelních větví; stará vzduchová mezera. Pokud se po opravě ukáže, že vzduchová mezera se zvýšila o více než 15% ve srovnání s normou, nedoporučuje se používat takový motor.

Významných výsledků ve zvýšení přirozeného účiníku podniku lze dosáhnout racionálnějším použitím transformátorů.Protože hlavní část jalového výkonu spotřebovaného transformátorem připadá na výkon naprázdno, doporučuje se, pokud je to možné, transformátory během nečinnosti vypnout. Vyměňte transformátory se zátěží 30 % nebo méně; v ostatních případech je účelnost výměny nebo přeskupení transformátorů určena výpočtem. Je třeba poznamenat, že zvýšení zatěžovacího faktoru transformátoru na 0,6 vede ke znatelnému zvýšení účiníku a s dalším zvýšením činitele zatížení z 0,6 na 1 se účiník mírně zlepšuje.