Účiník pohonu
Účiník pohonu — poměr činného výkonu spotřebovaného elektrickým pohonem ke zdánlivému výkonu. Pro sinusové napětí a proud je účiník roven kosinu fázového úhlu mezi křivkami napětí a proudu (cosφ).
Při konstantním činném výkonu spotřebovaném elektrickým pohonem způsobuje zvýšení jalového výkonu a v důsledku toho snížení účiníku zvýšení celkového proudu ve vodičích připojení elektrického systému (generátory, přenosová vedení atd. .). To vede ke zvýšení nákladů na železné a neželezné kovy, izolační materiály, rozměry, vážení pomocných zařízení atd.
Zvýšení jalového výkonu navíc zvyšuje ztráty napětí a tím prudce zhoršuje podmínky pro regulaci napětí a brání normálnímu provozu paralelně zapojených generátorů. To vše určuje přání mít elektrické instalace s vysokou cosφ.
V průmyslových podnicích jsou hlavními spotřebiteli jalového výkonu třífázové asynchronní motory, které představují více než 70 % celkového jalového výkonu, a transformátory — až 20 %.
Znatelného snížení jalového zatížení je dosaženo správnou volbou jmenovitého výkonu asynchronních motorů pro pohon běžících strojů, přepínáním nedostatečně zatížených asynchronních motorů z trojúhelníku do hvězdy nebo jejich výměnou za méně výkonné, použitím omezovačů volnoběhu v řídicích obvodech asynchronních motorů, zlepšení kvalitu jejich opravy, jakož i použití synchronních motorů místo asynchronních (kde je to možné dle podmínek technologického procesu).
Přečtěte si o tom více zde: Jak zlepšit účiník bez kompenzačních kondenzátorů
Další snížení jalového zatížení je možné pomocí kompenzačních zařízení (kondenzátory a přebuzené synchronní stroje) instalovaných na uživateli nebo v jeho těsné blízkosti.
Množství jalového výkonu generovaného kondenzátory je přímo úměrné jejich kapacitě a druhé mocnině síťového napětí, do kterého jsou tyto kondenzátory připojeny.
Když je jako kompenzátor použit synchronní stroj, je dosaženo snížení jalového výkonu v důsledku dodatečných energetických ztrát – ztrát stroje naprázdno a výkonu, který jej bude budit.
Pro udržení cosφ na požadované úrovni, při kolísání jalového zatížení, je nutné použít automatické řízení buzení synchronního stroje nebo automatickou změnu počtu zařazených kondenzátorů.
Potřebný výkon kompenzačního zařízení je dán výrazem
Bc = (Wа (tgφ1 — tgφ2) α)/ Tp, kvar
kde Wа — spotřeba činné energie za nejrušnější měsíc (kWh), tgφ1 — tangens fázového úhlu odpovídající váženému průměrnému kosinusu za nejrušnější měsíc, tgφ2 — tangens fázového úhlu, jehož kosinus musí být vzat v rozmezí 0,92 — 0,95, α — vypočítaný koeficient rovný 0,8-0,9, s přihlédnutím k možnosti zvýšení cosφ na stávajícím zařízení zlepšením provozních režimů elektrického zařízení (u nově projektovaných zařízení se tento koeficient rovná jedna), TNS — počet hodin provozu podniku během měsíce.