IMBUNATATIREA FACTORULUI DE PUTERE

IMBUNATATIREA FACTORULUI DE PUTERE

1. Scopul lucrarii este masurarea factorului de putere, stabilirea cauzelor care determina valorile scazute ale acestuia. Se studiaza metode de imbunatatire a factorului de putere.

2. Consideratii teoretice

Factorul de putere se defineste ca fiind raportul dintre puterea activa si puterea aparenta transferata pe la bornele unui circuit:

Pentru circuitele monofazate in regim sinusoidal factorul de putere este:

Din relatia se observa ca, la tensiune constanta, aceeasi putere activa poate fi transferata unui consumator la diverse valori ale curentului, in functie de valorile factorului de putere (fig. 1: ).

Valoarea minima a curentului necesar pentru a obtine puterea activa P, la U = cst., corespunde unui factor de putere maxim, cosφ = 1, adica atunci cand U si I sunt in faza (φ = 0), deci puterea reactiva () este nula.

Daca cos φ este mic, aceeasi putere P se transfera consumatorului la un curent mare, ceea ce determina:

cresterea pierderilor de putere activa R_lI² in linia de alimentare a consumatorului. (Daca s-ar mentine I mare ar insemna micsorarea lui , adica marirea sectiunii S a conductoarelor, adica consum de material).

reducerea posibilitatilor de incarcare a generatoarelor electrice, transformatoarelor si liniilor de transport si distributie.

Factorul de putere se poate masura direct cu cosφ- metrul sau indirect, masurand P, U, I si calculand .

O metoda de compensare a factorului de putere este de a produce energie reactiva (cu condensatoare) cat mai aproape de consumatori, evitandu-se circulatia acesteia prin liniile electrice ale retelei.

Se considera un consumator monofazat care absoarbe de la sursa o putere P, la tensiunea U, curentul I, cu un factor de putere cosφ (fig.2). Daca se leaga in paralel cu consumatorul un condensator C, curentul total absorbit de sursa este .

Din figura 3 se observa ca , rezultand , iar puterea P este aceeasi .

Capacitatea condensatorului care trebuie conectat in circuit pentru a obtine o compensare totala se calculeaza cu relatia:

Daca compensarea este partiala (subcompensare).

Daca se realizeaza o supracompensare.

3. Partea experimentala

Se realizeaza montajul cu schema din figura 4 in care se cunosc: R_l = 105Ω, R = 250Ω, L = 0,1H

Cu intrerupatorul K deschis, se citesc indicatiile aparatelor si se trec in tabelul 1. Se calculeaza cu relatia (3) valoare capacitatii condensatorului care trebuie conectat in circuit pentru a obtine o compensare totala.

Se fixeaza condensatorul la valoarea obtinuta din calcul si se inchide intrerupatorul K. Se obtine o compensare totala. Se citesc indicatiile aparatelor si se trec in tabelul 2.

Se reduce valoarea capacitatii C si se citesc indicatiile aparatelor care se vor trece in tabelul 2. Se obtine o compensare partiala (subcompensare).

Se mareste capacitatea condensatorului C, facandu-se citiri de pe aparatele de masura si se trec in tabelul 2. S-a obtinut in acest caz o supracompensare.

Tabelul 1

Tabelul 2

4. Concluzii:

Se compara pierderile de putere activa pe linie in cele trei situatii.