Thay đổi và cải tiến quy trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất

Căn cứ vào điều kiện cụ thể cần sắp xếp quy trình công nghệ một cách hợp lý nhất. Việc giam bớt những động tác, những nguyên công thừa và áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến v.v… đều đưa tới hiệu quả tiết kiệm điện, giảm bớt điện năng tiêu thụ cho một đơn vị sản phẩm.

Ví dụ, phương pháp đúc tiên tiến cho phép giảm độ dư của phôi do đó giảm bớt được các nguyên công cắt gọt. Phương pháp gia công cắt gọt tốc độ cao hoặc phương pháp gia công nhiều dao có thể rút ngắn thời gian gia công và giám được điện năng tiêu hao.

Trong xí nghiệp, các thiết bị có công suất lớn thường là nới tiêu thụ nhiều điện năng nhất vì thế cần nghiên cứu để các thiết bị đó vận hành ở chế độ kinh tế và tiết kiệm nhất.

Ở các nhà máy cơ khí lớn, máy nén khí thường được tiêu thụ 30 – 40% điện năng cung cấp cho toàn nhà máy. Vì vậy định chế độ vận hành hợp lý cho máy nén khí có ảnh hưởng lớn đến vấn đề tiết kiệm điện. Theo kinh nghiệm vận hành khi hệ số phụ tải của máy nén khí gần bằng 1 thì điện năng tiêu hao cho một đơn vị sản phẩm sẽ giảm tới mức tối thiểu. Vì vậy cần bố trí sao cho các máy nén khí luôn luôn làm việc đầy tải; lúc phụ tải của xí nghiệp nhỏ (ca 3) thì nên cắt bớt máy nén khí.

Máy bơm và máy quạt cũng là những hộ tiêu thụ nhiều điện. Khi có nhiều máy bơm hay máy quạt làm việc song song thì phải điều chỉnh tốc độ, lưu lượng của chúng để đạt được phương thức vận hành kinh tế và tiết kiệm nhất. Các loại lò điện (điện trở, điện cảm, hồ quang) thường có công suất lớn và vận hành liên tục trong thời gian dài. Vì thế cần sắp xếp đổ chúng làm việc phân bố đều trong ba ca, tránh tình trạng làm việc cùng một lúc gây tình trạng căng thẳng về phương điện cung cấp điện.

Thay thế động cơ không đồng bộ làm việc non tải bằng động cơ có công suất nhỏ hơn

Khi làm việc động cơ không đồng bộ tiêu thụ lượng công suất phản kháng bằng:

Q=Qo+(Qđm-Qo)k2pt

trong đó:

  • Qo – công suất phản kháng lúc động cơ làm việc không tải;
  • Qđm – công suất phản kháng lúc động cơ làm việc định mức;
  • kpt – hệ số phụ tải.

Công suất phản kháng không tải Qo thường chiếm khoảng 60 – 70% công suất phản kháng định mức Qđm

Hệ số công suất của động cơ được tính theo công thức sau:

Các biên pháp nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên

Từ các công thức trên chúng ta dễ thấy rằng nếu động cơ làm việc non tải (kpt bé) thì cosφ sẽ thấp.

Ví dụ nếu một động cơ có kpt = 1 thì cosφ = 0,8, khi kpt = 0,5 thì cosφ = 0,65 và khi kpt = 0,3 thì cosφ = 0,51.

Rõ ràng rằng thay thế động cơ làm việc non tải bằng động cơ có công suất nhỏ hơn ta sẽ tăng được hệ số phụ tải kpt do đó nâng cao được cosφ của động cơ.

Điều kiện kinh tế cho phép thay thế động cơ là: việc thay thế phải giảm được tổn thất công suất tác dụng trong mạng và động cơ, vì có như vậy việc thay thế mới có lợi. Các tính toán cho thấy rằng:

  • Nếu kpt < 0,45 thì việc thay tế bao giờ cũng có lợi.
  • Nếu 0,45 < kpt < 0,7 thì phải so sánh kinh tế kỹ thuật mới xác định được việc thay thế có lợi hay không.

Điều kiện kỹ thuật cho phép thay thế động cơ là: việc thay thế phải đảm hảo nhiêt độ của động cơ nhỏ hơn nhiệt độ cho phép, đảm bảo điều kiện mở máy và làm việc ổn định của động cơ.

Hạn chế động cơ chạy không tải

Các máy công cụ, trong quá trình gia công thường nhiều lúc phải chạy không tải, chẳng hạn như khi chuyển từ động tác gia công này sang động tác gia công khác, khi chạy lùi dao hoặc rà máy v.v… Cũng có thể do thao tác của công nhân không hợp lý mà nhiều lúc máy phải chạy không tải. Nhiều thống kê cho thấy rằng đối với máy công cụ, thời gian chạy không tái chiếm khoảng 35 – 65% toàn bộ thời gian làm việc. Chúng ta đã biết khi động cơ chạy non tải thì cosφ của nó rất thấp. Vì thế hạn chế động cơ chạy không tải là một trong những biện pháp tốt để nâng cao cosφ của động cơ.

Biện pháp hạn chế động cơ chạy không tải được thực hiện theo hai hướng:

  • Hướng thứ nhất là vận dụng công nhân hợp lý hoá các thao tác, hạn chế đến mức thấp nhất thời gian máy chạy không tải;
  • Hướng thứ hai là đặt bộ hạn chế chạy không tải trong sơ đồ khống chế động cơ. Thông thường nếu động cơ chạy không tải quá thời gian chỉnh định to nào đó thì động cơ bị cắt ra khỏi mạng.

Dùng động cơ đồng bộ thay thế động cơ không đồng bộ

Ở những máy sản xuất có công suất tương đối lớn và không yêu cầu điều chỉnh tốc độ như máy bơm, máy quạt, máy nén khí v.v… ta nên dùng động cơ đồng hộ. Vì động cơ đồng bộ có những ưu điểm rõ rệt sau đây so với động cơ không đồng bộ.

  • Hệ số công suất cao, khi cần có ,thể cho làm việc ở chế độ quá kích từ để trở thành một máy bù cung cấp thêm công suất phản kháng cho mạng.
  • Mômen quay tỷ lệ bậc nhất với điện áp của mạng, vì vậy ít phụ thuộc vào sự dao động của điện áp. Khi tần số của nguồn không đổi, tốc độ quay của động cớ không phụ thuộc vào phụ tải, do đó năng suất làm việc của máy cao.

Khuyết điểm của động cơ không đồng bộ là cấu tạo phức tạp, giá thành đắt. Chính vì vậy động cơ không đồng bộ mới chỉ chiếm khoảng 20% tổng số động cơ dùng trong công nghiệp. Ngày nay nhờ đã chế tạo được những động cơ tự kích từ giá thành hạ và có giải công suất tương đối rộng nên người ta cố xu hướng sử dụng ngày càng nhiều động cơ đồng bộ.

Nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ

Do chất lượng sửa chữa động cơ không tốt nên sau khi sửa chữa các tính năng của động cơ thường kém trước: tổn thất trong động cơ tăng lên, cosφ giảm v.v… Vì thế cần chú trọng đến khâu nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ góp phần giải quyết vân đề cải thiện hộ số cosφ của xí nghiệp.

Thay thế những máy biến áp làm việc non tải bằng những máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn

Máy biến áp là một trong những máy điện tiêu thụ nhiều công suất phản kháng (sau động cơ không đồng bộ). Vì vậy nếu trong tương lai tương đối dài mà hệ số phụ tải của máy biến áp không có khả năng vượt quá 0,3 thì nên thay nó bằng máy có dung lượng nhỏ hơn. Đứng về mặt vận hành mà xót thì trong thời gian có phụ tải nhỏ (ca ba) nên cắt bớt các máy biến áp non tải. Biện pháp này cũng có tác dụng lớn để nâng cao hệ số cosφ tự nhiên của xí nghiệp.

Trích: Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng

Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên
5 (100%) 3 votes