역률저하 원인 및 개선방법
역률의 기술적, 경제적 가치
역률 값은 전원의 유효 전력 활용 정도를 나타냅니다. 더 높이 전기 수신기의 역률, 발전소 발전기 및 원동기(터빈 등), 변전소 변압기 및 전력망이 더 좋습니다.
동일한 유효 전력 값에서 cos phi(cos phi) 값이 낮으면 더 강력한 스테이션, 변전소 및 네트워크 구축에 대한 추가 비용과 추가 운영 비용이 발생합니다.
유틸리티 파워 사용자의 진정한 힘은 시간이 지남에 따라 끊임없이 변화하고 있습니다. 이것은 기업의 개별 섹션이나 워크샵의 작업이 시간적으로 일치하지 않기 때문입니다. 또한 일부 장비는 부분 부하 또는 유휴 상태에서 작동할 수 있습니다.전기 수신기의 유효 및 무효 전력의 변화는 cos phi의 변화로 이어집니다.
역률이 낮은 이유
무효 에너지의 주요 소비자는 비동기 전기 모터, 변압기 및 유도로, 용접기, 가스 방전 램프 등입니다.
정격에 가까운 부하로 작동하는 유도 전동기는 가장 높은 cos phi 값을 갖습니다. 모터 부하가 감소하면 역률이 감소합니다.
이는 전기 모터 단자의 유효 전력이 부하에 비례하여 변하는 반면 무효 전력은 자화 전류의 약간의 변화로 인해 실질적으로 일정하게 유지되기 때문입니다. 유휴 상태에서 cos phi는 전기 모터의 유형, 전력 및 회전 속도에 따라 0.1 - 0.3 범위의 가장 작은 값을 갖습니다.
유도 전동기와 같은 전력 변압기는 부하 역률이 75% 미만으로 감소합니다.
과부하 유도 전동기는 자기 누설 자속 증가로 인해 cos phi가 낮습니다.
폐쇄형 모터보다 냉각 조건이 더 좋은 모터는 더 많은 부하(유효 전력)를 전달할 수 있으므로 더 높은 cos phi를 갖습니다.
농형 회전자 모터는 유도 누설 저항 값이 낮기 때문에 권선 회전자 모터보다 cos phi가 높습니다.
동일한 유형의 기계에 대한 cos phi 값은 정격 전력 및 회전자 속도가 증가함에 따라 증가할 것입니다. 이는 자화 전류의 상대적인 크기를 감소시키기 때문입니다.
부하 감소 (예 : 야간 교대 및 점심 시간)로 인해 전력 변압기의 2 차측 전압이 증가하면 작동 전기 모터 단자의 공칭 전압에 비해 전압이 증가합니다 . 결과적으로 전기 모터의 자화 전류 및 무효 전력이 증가하여 역률이 낮아집니다.
베어링이 마모되면서 발생하는 로터의 회전은 로터가 스테이터에 닿지 않게 하여 스테이터와 로터 사이의 에어 갭을 증가시켜 자화 전류의 증가와 cos 파이.
되감기 중에 고정자 슬롯의 와이어 수를 줄이면 자화 전류가 증가하고 유도 전동기의 cos phi가 감소합니다.
보상 장치가 없을 때 회로에 유도 저항(초크)이 있는 가스 방전 램프(DRL 및 형광등)를 사용하면 전기 설비의 역률도 감소합니다. 형광등 안정기가 배열되고 작동하는 방법).
역률 개선 기술
우선 전기 장비의 정확하고 합리적인 작동, 즉 자연스러운 방식을 통해 전기 설비의 역률을 높이는 것이 필요합니다. 전기 모터의 동력은 구동 메커니즘에 필요한 동력에 따라 엄격하게 선택되어야 하며, 이미 설치되었지만 부하가 적은 전기 모터는 이에 상응하는 더 낮은 동력의 전기 모터로 교체해야 합니다.
그러나 새로 설치된 전기 모터의 효율이 이전에 설치된 전기 모터보다 낮은 것으로 판명되는 경우 이러한 교체로 인해 전기 모터 자체와 네트워크의 활성 에너지 손실이 증가할 수 있다는 점을 고려해야 합니다. 하나. 따라서 이러한 교체의 타당성은 계산을 통해 검증되어야 합니다.
또한 허용 가열 및 과부하 조건에 따라 백업 전동기를 점검하고 때로는 가속 시간을 확인해야합니다. 원칙적으로 부하가 40% 미만인 전기 모터는 교체 대상입니다. 부하가 70% 이상이면 교체가 무익해진다.
가능한 모든 경우에 농형 모터가 위상 회전자보다 선호되어야 합니다. 환경 조건으로 인해 개방형 또는 보호형 설계의 전동기 사용이 허용되는 경우 폐쇄형 전동기의 사용을 포기해야 합니다.
다양한 기계와 메커니즘을 구동하는 전기 모터는 항상 최대 부하로 작동하지 않습니다. 예를 들어 기계에 새 가공 부품을 설치할 때 전기 모터가 낮은 cos phi로 공회전하는 경우가 있습니다. 따라서 상호 작용 기간이 10초 이상인 유휴 시간 동안 네트워크에서 전기 모터를 분리하는 것이 좋습니다(이 요구 사항은 활성 전기를 절약하기 위한 필수 사항이기도 함).
상호 작용 기간은 도구를 원래 위치로 후퇴시키고, 기계에서 가공된 부품을 제거하고, 기계에 새 부품을 설치하고, 도구를 작업 위치로 가져오는 데 소요되는 시간입니다.작동 기간이 상호 운용성 기간과 번갈아 나타나는 기계 및 메커니즘에서는 자동 유휴 리미터를 설치하는 것이 좋습니다.
또한 정격 전력의 평균 30% 미만으로 부하가 걸린 변압기를 교체하거나 일시적으로 분리하는 것이 좋습니다.
비동기 전기 모터의 품질 수리는 cos phi 값의 증가에 큰 영향을 미칩니다. 잘 수리된 엔진에는 명판이 있어야 합니다. 고정자와 회 전자 사이의 에어 갭 크기를주의 깊게 모니터링하고 표준 편차를 허용하지 말고 계산에 따라 홈에 활성 와이어 수를 입력해야합니다. 수리된 모터는 무부하 전류 점검을 포함하여 철저한 테스트를 거쳐야 합니다.
경우에 따라 자연 역률을 개선하기 위한 조치는 기술 프로세스의 조건에 따라 cos phi를 0.92 - 0.95로 증가시키는 것을 허용하지 않습니다. 이러한 전기 설비에서는 무효 전력을 보상하기 위해 인공적인 방법이 사용됩니다. 특수 보상 장치.
이러한 장치에는 정적 커패시터, 동기 보상기 및 과여자 동기 모터가 포함됩니다. 그러나 고전력으로 제조되는 동기식 전기 모터와 보상기는 공장에서 거의 사용되지 않습니다. 역률을 높이기 위해 가장 널리 사용되는 것은 다음과 같습니다. 정적 커패시터.
커패시터의 커패시턴스를 적절하게 선택하면 전압과 전류 사이의 위상각을 필요한 값으로 가져올 수 있습니다.공급 네트워크의 전류 감소는 커패시터 뱅크의 용량성 전류로 보상되는 리액티브 구성 요소로 인해 달성됩니다.