Factorul de putere si importanta sa tehnico - economica

Factorul de putere si importanta sa tehnico economica

Prin definitie, factorul de putere este raportul dintre puterea activa P si puterea activa maxima P_M corespunzatoare acelorasi pierderi pe o linie electrica, prin efect Joule:

(90)

unde, in regim sinusoidal, puterea activa maxima (cosj ) este egala cu puterea aparenta (P_M = S). Rezulta ca daca P si U sunt constante, cos j variaza invers proportional cu I.

Unele receptoare, cum ar fi: motoarele asincrone care merg cu sarcina mica sau in gol, transformatoarele de retea care merg in gol, cuptoarele de inductie, transformatoarele de sudura, etc., inrautatesc (micsoreaza) factorul de putere cos j Existenta unui factor de putere redus are influente nefavorabile asupra retelei de transport a energiei electrice.

Daca, de pilda, I_m este curentul maxim pe care il poate debita o centrala electrica si I este curentul unui receptor care are la borne tensiunea U si absoarbe puterea activa P rezulta numarul de receptoare identice care pot fi conectate la aceasta centrala:

(91)

adica acest numar este direct proportional cu factorul de putere cos j

Un factor de putere redus prezinta ca dezavantaje o pierdere de tensiune DU, de putere DP si deci de energie DW = DP t:

(92)

adica, aceste pierderi active sunt cu atat mai mari cu cat factorul de putere si tensiunea sunt mai mici. In relatia (92), Z este impedanta liniei. Ca solutie de reducere a pierderilor de energie se adopta, pentru transportul energiei electrice, montarea unor transformatoare electrice ridicatoare (dupa generatoare) si coboratoare (inaintea receptorului) iar, pentru imbunatatirea factorului de putere, montarea in paralel cu receptorul a unor condensatoare pentru defazaj inductiv sau a unor bobine, in cazuri destul de rare, pentru defazaj capacitiv.

Daca factorul de putere al unui receptor este cos j si, din motive tehnico economice, este necesara compensarea (acesta sa creasca pana la valoarea cos j ') rezulta ca puterea reactiva a elementului compensator Q_c (condensator sau bobina) este:

(93)

unde:

- este puterea reactiva a receptorului consumata la factorul de putere cos j

- este puterea reactiva a receptorului consumata la factorul de putere ;

- P este puterea activa a receptorului.

Daca receptorul este inductiv (cazul cel mai des intalnit in practica) elementul compensator (condensatorul ) are capacitatea:

(94)

In mod similar se obtine si inductivitatea elementului compensator (bobina) daca receptorul este capacitiv:

(95)

Inainte de utilizarea condensatoarelor, pentru imbunatatirea factorului de putere sunt necesare masuri, denumite 'masuri naturale' care, in principal, constau din:

limitarea mersului in gol al receptoarelor reactive (motoare asincrone, transformatoare de sudura, etc. ) si functionarea acestora la o sarcina cat mai apropiata de cea nominala;

inlocuirea motoarelor si a transformatoarelor supradimensionate.

Factorul de putere mediu al unei unitati sau subunitati industriale se calculeaza cu relatia:

(96)

unde

(97)

in care, energia reactiva W_r si energia activa W sunt inregistrate cu contoare, in acelasi interval de timp t (lunar).

Daca (cosj _med are o valoare sub cea stabilita, unitatea consumatoare de energie electrica este obligata sa plateasca o anumita penalizare, cu atat mai mare, cu cat (cosj _med este mai mic.