पॉवर फॅक्टर कमी होण्याची कारणे आणि त्यात सुधारणा करण्याच्या पद्धती

पॉवर फॅक्टरचे तांत्रिक आणि आर्थिक मूल्य

पॉवर फॅक्टरचे मूल्य उर्जा स्त्रोताच्या सक्रिय शक्तीच्या वापराच्या डिग्रीचे वैशिष्ट्य दर्शवते. उच्च इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सचा पॉवर फॅक्टर, पॉवर प्लांट जनरेटर आणि त्यांचे प्राइम मूव्हर्स (टर्बाइन इ.), सबस्टेशन ट्रान्सफॉर्मर आणि पॉवर ग्रिड्स जितके चांगले असतील.

सक्रिय शक्तीच्या समान मूल्यांवर कॉस फाई (कॉस फाई) ची कमी मूल्ये अधिक शक्तिशाली स्टेशन्स, सबस्टेशन्स आणि नेटवर्क्सच्या बांधकामासाठी अतिरिक्त खर्च तसेच अतिरिक्त ऑपरेटिंग खर्चास कारणीभूत ठरतात.

युटिलिटी पॉवर वापरकर्त्यांची खरी शक्ती कालांतराने सतत बदलत असते. हे वैयक्तिक विभाग किंवा उपक्रमांच्या कार्यशाळांचे कार्य वेळेत जुळत नाही या वस्तुस्थितीमुळे आहे. याव्यतिरिक्त, काही उपकरणे आंशिक लोडवर किंवा निष्क्रिय स्थितीत देखील कार्यरत असू शकतात.इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सच्या सक्रिय आणि प्रतिक्रियाशील शक्तीतील बदलामुळे cos phi मध्ये बदल होतात.

कमी पॉवर फॅक्टरची कारणे

प्रतिक्रियाशील ऊर्जेचे मुख्य ग्राहक असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स, ट्रान्सफॉर्मर आणि इंडक्शन फर्नेस, वेल्डिंग मशीन, गॅस डिस्चार्ज दिवे इ.

रेटेडच्या जवळ लोड असलेल्या इंडक्शन मोटरचे कॉस फाई मूल्य सर्वाधिक असते. मोटारचा भार कमी झाल्यामुळे पॉवर फॅक्टर कमी होतो.

हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की इलेक्ट्रिक मोटरच्या टर्मिनल्सवरील सक्रिय शक्ती त्याच्या लोडच्या प्रमाणात बदलते, तर प्रतिक्रियाशील शक्ती, चुंबकीय प्रवाहात किंचित बदल झाल्यामुळे, व्यावहारिकपणे स्थिर राहते. निष्क्रिय असताना, cos phi चे सर्वात लहान मूल्य असते, जे इलेक्ट्रिक मोटरच्या प्रकारावर, शक्ती आणि रोटेशन गतीवर अवलंबून असते, 0.1 - 0.3 श्रेणीत असते.

पॉवर ट्रान्सफॉर्मर, जसे की इंडक्शन मोटर्समध्ये 75% पेक्षा कमी लोड पॉवर फॅक्टर असतो.

चुंबकीय गळतीच्या प्रवाहामुळे ओव्हरलोड केलेल्या इंडक्शन मोटर्समध्ये देखील कमी cos phi असते.

बंद मोटर्सपेक्षा चांगली थंड स्थिती असलेल्या मोटर्स जास्त भार (सक्रिय शक्ती) वाहून नेऊ शकतात आणि त्यामुळे त्यांची कॉस फाई जास्त असते.

स्क्विरल केज रोटर मोटर्स, कमी प्रेरक गळती प्रतिरोधक मूल्यांमुळे, जखमेच्या रोटर मोटर्सपेक्षा जास्त cos phi असतात.

रेटेड पॉवर आणि रोटरचा वेग वाढल्याने समान प्रकारच्या मशीनसाठी cos phi चे मूल्य वाढेल, कारण यामुळे चुंबकीय प्रवाहाची सापेक्ष तीव्रता कमी होते.

लोड कमी झाल्यामुळे पॉवर ट्रान्सफॉर्मर्सच्या दुय्यम बाजूच्या व्होल्टेजमध्ये वाढ (उदाहरणार्थ, रात्रीच्या शिफ्ट दरम्यान आणि लंच ब्रेक दरम्यान) ऑपरेटिंग इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या टर्मिनल्सच्या नाममात्र व्होल्टेजच्या तुलनेत व्होल्टेजमध्ये वाढ होते. . यामुळे इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या चुंबकीय प्रवाह आणि प्रतिक्रियाशील शक्तीमध्ये वाढ होते, परिणामी पॉवर घटक कमी होतो.

रोटरचे रोटेशन, जे बेअरिंग्ज परिधान केल्यावर उद्भवते, जेणेकरून रोटर स्टेटरला स्पर्श करू शकत नाही, यामुळे स्टेटर आणि रोटरमधील हवेतील अंतर वाढते, ज्यामुळे चुंबकीय प्रवाहात वाढ होते आणि त्यात घट होते. cos phi.

रिवाइंडिंग दरम्यान स्टेटर स्लॉटमधील वायर्सची संख्या कमी केल्याने चुंबकीय प्रवाहात वाढ होते आणि इंडक्शन मोटरच्या कॉस फाईमध्ये घट होते.

गॅस डिस्चार्ज दिवे (डीआरएल आणि फ्लोरोसेंट) वापरल्याने सर्किटमध्ये प्रेरक प्रतिरोध (चोक) भरपाई देणारी उपकरणे नसतानाही विद्युत प्रतिष्ठापनांची शक्ती कमी होते (पहा — फ्लोरोसेंट दिवे बॅलास्ट कसे व्यवस्थित केले जातात आणि कार्य करतात).

पॉवर फॅक्टर सुधारणा तंत्र

इलेक्ट्रिकल इन्स्टॉलेशनचा पॉवर फॅक्टर वाढवणे आवश्यक आहे, सर्वप्रथम, इलेक्ट्रिकल उपकरणांच्या योग्य आणि तर्कसंगत ऑपरेशनद्वारे, म्हणजेच नैसर्गिक मार्गाने. इलेक्ट्रिक मोटरची शक्ती ड्राइव्ह यंत्रणेसाठी आवश्यक असलेल्या शक्तीनुसार काटेकोरपणे निवडली जाणे आवश्यक आहे आणि आधीपासूनच स्थापित परंतु हलके लोड केलेल्या इलेक्ट्रिक मोटर्स संबंधित कमी पॉवरच्या इलेक्ट्रिक मोटर्ससह बदलणे आवश्यक आहे.

तथापि, हे लक्षात घेतले पाहिजे की काहीवेळा अशा बदलीमुळे इलेक्ट्रिक मोटरमध्ये आणि नेटवर्कमध्ये सक्रिय ऊर्जा नुकसान वाढू शकते, जर नवीन स्थापित केलेल्या इलेक्ट्रिक मोटरची कार्यक्षमता पूर्वी स्थापित केलेल्या पेक्षा कमी असेल. एक म्हणून, अशा प्रतिस्थापनाची व्यवहार्यता गणनाद्वारे सत्यापित करणे आवश्यक आहे.

याव्यतिरिक्त, परवानगीयोग्य हीटिंग आणि ओव्हरलोडच्या परिस्थितीनुसार आणि कधीकधी प्रवेग वेळेनुसार बॅकअप इलेक्ट्रिक मोटर तपासणे आवश्यक आहे. नियमानुसार, 40% पेक्षा कमी लोड केलेल्या इलेक्ट्रिक मोटर्स बदलण्याच्या अधीन आहेत. जेव्हा भार 70% पेक्षा जास्त असेल तेव्हा बदलणे फायदेशीर ठरते.

सर्व संभाव्य प्रकरणांमध्ये, फेज रोटरपेक्षा गिलहरी पिंजरा मोटरला प्राधान्य दिले पाहिजे. जर, पर्यावरणीय परिस्थितीमुळे, खुल्या किंवा संरक्षित डिझाइनमध्ये इलेक्ट्रिक मोटर्सचा वापर करण्यास परवानगी असेल तर बंद इलेक्ट्रिक मोटर्सचा वापर सोडून देणे आवश्यक आहे.

विविध मशीन्स आणि यंत्रणा चालवणाऱ्या इलेक्ट्रिक मोटर्स सर्व वेळ पूर्ण लोडवर चालत नाहीत. उदाहरणार्थ, मशीनवर नवीन मशीनिंग भाग स्थापित करताना, इलेक्ट्रिक मोटर काहीवेळा कमी cos phi सह निष्क्रिय होते. म्हणून, 10 सेकंद किंवा त्याहून अधिक कालावधीच्या परस्परसंवाद कालावधीसह निष्क्रिय वेळेसाठी इलेक्ट्रिक मोटर नेटवर्कवरून डिस्कनेक्ट करण्याची शिफारस केली जाते (सक्रिय वीज वाचवण्यासाठी ही आवश्यकता देखील अनिवार्य आहे).

आंतरक्रिया कालावधी म्हणजे टूलला त्याच्या मूळ स्थितीत मागे घेण्यासाठी, मशीनमधून मशीन केलेला भाग काढून टाकण्यासाठी, मशीनवर नवीन भाग स्थापित करण्यासाठी आणि टूलला कार्यरत स्थितीत आणण्यासाठी घालवलेला वेळ.ज्या मशीन्स आणि मेकॅनिझममध्ये ऑपरेशनचा कालावधी इंटरऑपरेबिलिटीच्या कालावधीसह पर्यायी असतो, स्वयंचलित निष्क्रिय लिमिटर्स स्थापित करण्याची शिफारस केली जाते.

त्यांच्या रेट केलेल्या पॉवरच्या सरासरी 30% पेक्षा कमी लोड केलेले ट्रान्सफॉर्मर बदलण्याची किंवा तात्पुरती डिस्कनेक्ट करण्याची देखील शिफारस केली जाते.

असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरची गुणवत्ता दुरुस्ती cos phi च्या मूल्याच्या वाढीवर लक्षणीय परिणाम करते. चांगल्या प्रकारे दुरुस्त केलेल्या इंजिनमध्ये नेमप्लेट असावी. आपण स्टेटर आणि रोटरमधील हवेच्या अंतराच्या आकाराचे काळजीपूर्वक निरीक्षण केले पाहिजे, सर्वसामान्य प्रमाणापासून विचलनास परवानगी देऊ नका, गणनानुसार ग्रूव्हमध्ये सक्रिय तारांची संख्या ठेवा. नो-लोड करंट तपासण्यासह रिकंडिशन्ड मोटर्सची कसून चाचणी केली पाहिजे.

काही प्रकरणांमध्ये, नैसर्गिक उर्जा घटक सुधारण्यासाठी उपाय तांत्रिक प्रक्रियेच्या परिस्थितीनुसार cos phi 0.92 - 0.95 पर्यंत वाढविण्यास परवानगी देत ​​​​नाहीत. अशा विद्युत प्रतिष्ठानांमध्ये, प्रतिक्रियाशील शक्तीची भरपाई करण्यासाठी कृत्रिम पद्धती वापरल्या जातात - वापरून पॉवर फॅक्टर वाढवणे विशेष नुकसान भरपाई साधने.

अशा उपकरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे: स्थिर कॅपेसिटर, सिंक्रोनस कम्पेन्सेटर आणि ओव्हरएक्सिटेड सिंक्रोनस मोटर्स. तथापि, उच्च शक्तीवर उत्पादित सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स आणि कम्पेन्सेटर कारखान्यांमध्ये दुर्मिळ आहेत. पॉवर फॅक्टर वाढविण्यासाठी सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात स्थिर कॅपेसिटर.

कॅपॅसिटरच्या कॅपॅसिटन्सच्या योग्य निवडीसह, व्होल्टेज आणि करंटमधील फेज कोन कोणत्याही आवश्यक मूल्यापर्यंत आणणे शक्य आहे.पुरवठा नेटवर्कमधील वर्तमान घट प्रतिक्रियाशील घटकामुळे प्राप्त होते, ज्याची भरपाई कॅपेसिटर बँकेच्या कॅपेसिटिव्ह वर्तमानद्वारे केली जाते.