Iliminatul prin compensarea factorului de putere de la un motor1)Generalitati Energia electrica este o marfa pe care o cumparam cu totii asa cum ne esteea furnizata de catre operatorul de furnizare. Spre deosebire de toate celelaltemarfuri, la care ne punem problema calitatii acestora la achizitionare, si avemposibilitatea de a alege cel mai bun raport cost-eficien, adic acelea al cror ciclu de via implic cel mai sczut cost pentru mediu, fr a depi investiiile prevzute n materie de energie. Din acest motiv utilizatorul trebuie sa aleaga masuri tehnice sau organizatorice pentru mbunatatirea factorului de putere, urmarinduse prin aceasta reducerea consumului de putere reactiva. Motoarele electrice consuma energie reactiva din cauza factorului de putere redus si functionarii la alta sarcina dect cea nominala (redusa sau n gol). Este cunoscut din electrotehnica ca intre tensiunea de la bornele unui receptorde curent alternativ si curentul care trece prin receptor exista un defazaj,exprimat prin unghiul (fig. 1). -putere activa: P= U I cos ; -puterea aparenta: S= UI ; -putere reactiva : Q=U I sin

Raportul pozitiv dintre puterea activ i puterea aparent kp=P/S se numete factor de putere. Factorul de putere este ntodeauna subunitar, ntruct P cos 1. Puterea activa absorbita de receptor nainte si dup ameliorarea factorului de putere este aceeai (p). Rezulta: Q1 = P tg 1 si Q2= P tg 2 (4)

Puterea reactiva debitata de condensator in reea mai rezulta din relaia :

Q=Uf Ic sin (5)

Unde =9, deoarece exprima defazajul dintre tensiunea de faza Uf si curentul ce trece prin condensator Ic : P(tg 1 tg 2)= Uf Ic (6)Unde: Ic= = CUf (7) Daca tensiunea la bornele receptorului si a condensatorului este U (adic de linie), capacitatea acestuia este data de relatia : C (8)2.3 Legarea baterilor de condensator

Bateriile de condensatoare, pentru ameliorarea factorului de putere se poate lega: - descentralizat Condensatorul este montat in corpul de iluminat si legat in paralel cu acesta la bornele de alimentare (fig.3.4). fara condensator, circuitul lmpii fluorescente ar funciona cu un factor de putere cos 1=0.55. pentru a aduce circuitul acestei lmpi la un factor de putere cos 2=0.95 este necesar un condensator de capacitate C. Aceasta se poate calcula cu relaia (9) unde :- P=40kW puterea circuitului lmpii fluorescente (10W reprezint puterea balastului L necesar funcionarii lmpii); - tg 1=1.518 (din co s 1=0.55 rezulta: 1=56.60); -tg 2=0.329 (din cos 2=0.95 rezulta 2 =18.20); - =2f= 100p rad/s (unde f=50Hz este frecventa reelei); -Uf= 220V (tensiunea de faza a reelei de alimentare).Rezulta: C= =39 F = 39 F La bornele fiecrui receptor de mare putere (motor asincron, cuptor electrice cain figura 3.3). De regula se alege sistemul de legare a bateriilor de condensatoare in triunghi; deoarece acestea au o capacitate mai mica. Bateriile de condensatoare cnd sunt deconectate de la reea (se afla in gol), au o tensiune la borne de 380 V (sau 220V la legarea in stea). Pentru a nltura pericolul de electrocutare, dup scoaterea din funciune a receptorului se deschide contactorul C2 cupland astfel bateriile de condensatoare pe rezistentele electrice R, pana cnd acestea se descarc.In locul rezistentelor se pot folosi corpuri de iluminat. Figura 2.1Legarea bateriilor Figura 2.2 Montarea condensatorului de condensatoare la consumatori in circuitul unei lampi fluorescente 3) Efectul factorului de putere scazut in instalatiile electrice Pentru a alimenta un receptor (consumator) trifazat de putere activa P si defactor de putere cos , linia electrica trebuie sa transporte un curent electric I. I= (9)

Rezulta ca o data cu scderea factorului de putere creste curentul transportatde reea, bineinteles in ipoteza aceleiai puteri active absorbite.

Creterea curentului are drept consecine: - necesitatea mririi seciunii conductoarelor ce trebuie transportate de acestcurent ;- -necesitatea supradimensionrii aparatajului de acionare (ntreruptoare,contactoare) si de protecie (sigurane fuzibile, relee termice), parcurse de acestcurent. Deci instalaiile in care factorul de putere este sczut sunt neeconomice, costa scump. De exemplu: un motor care are o putere activa de 40 KW alimentat latensiunea 3x380/220 V si cu un factor de putere cos 1 = 0.95 absoarbe de lareea un curent:

I1= 64 A Un alt motor care absoarbe aceeai putere de la reea, dar cu un factor deputere mai mic ( cos 2 = 0.70), absoarbe un curent:

I2 = 87 A

Se poate vedea uor influenta pe care o are factorul de putere asupracurentului absorbit, ceea ce inseamna cu cu 33.7% mai mult curent absorbit in cazul cand factorul de putere nu e compensat . Bateriile de condensatoare care compenseaza factorul de putere se descarca in corpuri de iluminat care sunt montate in paralel cu bateriile.

4. Iluminatul

S-a ales aplicaia iluminatul electric cel puin din urmtoarele motive: - lumina este, ea insi, de natur electromagnetic ca si pierderile motorului electric. - pentru a economisi curent care este folosit pentru iluminat.

In timpul exploatrii, bateriile de condensatoare nu se vor lsa in gol,ncrcate. Imediat dup scoaterea din funciune, ele se leag pe rezistentele dencrcare. Imediat dup scoaterea din funciune, ele se leag pe rezistentele dedescrcare. De cele mai multe ori, acestea sunt becuri electrice plasate deasuprastelajului de susinere a bateriilor, sau in incinta ntreprinderii (pot face parte diniluminatul de paza al acesteia).

Figura 3. instalatia de iluminat prin compensarea factorului de putere .

In concluzie prin compensarea factorului de putere se poate face economie de energie electrica , iar energia compensata se poate refolosi conform primului principiu al termodinamic In natura nimic nu se pierde , totul se transforma in alta forma de energie.

Bibliografie

1) Constructia si exploatarea instalatiilor electrice de iluminat din intreprinderile industriale; Autor:V. Prodea Categorii:Electrotehnica, Energetica, Stiinta si Tehnica, Editura: Tehnica [1967];2) MORANCEA. S. Instalatii electrice industriale, Editura Corvin, Deva, 2004;3) PETRESCU, Gh. S.a., Manualul inginerului electrician, Editura Tehnica, Bucuresti;4) BALAURESCU, D. mbunatatirea factoruluii de putere Editura tehnica, Bucuresti;5) VAREL, Automatic power factor improvement equipment Instructiuni privind compensarea puterii reactive n retelele electrice de distributie si la consumatorii industriali si similari, indicativ PE 120;6) , 2004;7) Emil Simion, T. Maghiar, Electrotehnica, Editura Tehnica, Bucuresti, 1981.8) Revista info electrica numarul 1 2006;