Imbunatatirea factorului de putere

Imbunatatirea factorului de putere

In general instalatiile electrice receptoare (transformatoare, motoare asincrone etc.) absorb de la retea un curent inductiv, defazat in urma tensiunii .

Din expresia puterii active :

P = UI cos j (43)

rezulta ca, la tensiunea constanta, curentul absorbit de la retea, pentru o aceeasi putere, este cu atat mai mare cu cat factorul de putere (cosj) este mai mic. Corespunzator cu acesta, pierderile de putere pe linia de transport , precum si pierderea de tensiune pe linie (vezi par. 15) sunt cu atat mai mari cu cat curentul este mai mare. Din acest motiv, in practica se urmareste functionarea receptoarelor cu un factor de putere cat mai mare pentru a obtine un curent cat mai mic ( la tensiune si putere constanta ) .

Imbunatatirea factorului de putere se realizeaza conectand in paralel cu receptorul, motoare sincrone supraexcitate sau condensatoare .

In figura 9 este prezentata schema de imbunatatire a factorului de putere la un receptor de impedanta Z, prin conectarea in paralel cu receptorul a unui condensator electric de capacitate C. Cand condensatorul nu este conectat, curentul absorbit de la retea (egal cu curentul prin receptor ) este defazat in urma tensiunii, cu un unghi .

Se pune problema de a gasi valoarea capacitatii condensatorului pentru a imbunatati factorul de putere al instalatie de la valoarea cos la valoarea cosj j fiind unghiul de defazaj intre tensiune si curentul absorbit de la retea, cand condensatorul este conectat in paralel cu receptorul) .

Aplicand teorema intai a lui Kirchhoff se gaseste relatia :

I = I₁ + I_C  (44)

este reprezentata in diagrama fazoriala di figura 10, unde s-a luat tensiunea ca origine de faza. Curentul prin condensator este defazat inaintea tensiunii cu .

Din figura, se poate stabili relatia intre valorile efective ale curentilor :

I_C = I₁ sin j - I₂ sin j (45)

Deoarece condensatorul (fiind element reactiv )nu modifica puterea activa absorbita de la retea, se poate scrie relatia :

P =UI₁ cos j = UI₂ cos j (46)

Curentul prin condensator este dat de relatia :

I_C =   (47)

Inlocuind (46) si (47) in (45), se obtine valoarea capacitatii condensatorului:

C =   (48)

Dupa cum este usor de observat, daca factorul de putere creste de la valoarea cos j curentul absorbit de la retea scade de la valoarea I₁ la valoarea I₂, data de relatia (din 46):

I₂ =I₁ (49)

Relatia (48) arata ca valoarea capacitatii este cu atat mai mica cu cat tensiunea este mai mare. Din acest motiv condensatoarele se leaga in general la tensiunea de linie a unui receptor trifazat (U_t = 380 V ) si nu la tensiunea de faza (U_f = 220 V), obtinandu-se in acest caz acelasi efect, dar cu o valoare a capacitatii de trei ori mai mica .