Memperbaiki Faktor Daya Motor Induksi

Kebanyakan manajer pabrik dan personil pemeliharaan tahu bahwa motor induksi dapat menyebabkan faktor daya menjadi rendah  dan memicu biaya tambahan  tagihan listrik. Sebuah penjelasan sederhana adalah bahwa faktor daya yang rendah melemahkan utilitas (dan sistem tenaga industri) kapasitas pembangkit, energi limbah, dan meningkatkan biaya pemeliharaan dengan pemanasan yang berlebihan peralatan. 

Penggunaan daya dalam rangkaian ac


Ket :

P : Daya Nyata (W)
Q : Daya Reaktif ( VAR )
S : Daya Semu (VA)
cos phi : Faltor daya

Sebelum melangkah lebih jauh, mungkin akan membantu untuk meninjau bagaimana kekuasaan digunakan dalam rangkaian ac (lihat Gambar 1). Nyata atau daya input (P), diukur dalam kilowatt (kW), adalah jumlah daya yang melakukan pekerjaan yang sebenarnya. Jika rangkaian memiliki beban induktif seperti motor, daya yang diperlukan untuk arus menarik atau magnetizing disebut daya reaktif (Q) dan diukur dalam reaktif (kvar) unit kilovolt ampere. Kombinasi daya nyata dan daya reaktif yang dibutuhkan oleh sistem adalah daya semu (S). Daya semu, diukur dalam kilovolt-ampere (kVA), sebanding dengan produk dari tegangan dan arus total.

Faktor daya dalam rangkaian ac adalah rasio daya nyata terhadap daya semu.

PF = P/S

PF  Power Factor

Sebagai daya reaktif yang diambil dari jaringan menurun, daya semu juga menurun dan pendekatan kekuasaan yang sesungguhnya. Sebuah rangkaian ac resistif murni akan memiliki faktor daya yang sempurna dari 1,0 dengan nol daya reaktif. Sebaliknya, sirkuit ac sepenuhnya induktif secara teoritis dapat memiliki faktor daya yang sangat rendah atau nol, jika kekuasaan yang sesungguhnya mendekati atau sama dengan nol. Meskipun banyak sirkuit industri memiliki kedua resistif dan komponen induktif, itu akan mengambil lebih banyak arus untuk memberikan jumlah yang diperlukan kekuatan nyata untuk tanaman yang memiliki rendah faktor daya karena motor induksi.

Untuk utilitas dan operator sistem tenaga industri, yang berarti menghasilkan listrik tambahan untuk mengimbangi apa yang terbuang atau hilang sebagai panas. Untuk pelanggan industri, hal ini dapat berarti biaya tambahan tagihan listrik dan / atau masalah kualitas daya pada sistem distribusi tanaman. Jika faktor daya cukup rendah, lebih tinggi kapasitas kabel, switch, pemutus sirkuit dan transformers mungkin diperlukan untuk menangani arus ekstra.

Cara umum untuk meningkatkan faktor daya

Faktor daya biasanya ditingkatkan dengan penggunaan motor sinkron atau kapasitor koreksi faktor daya (FCCS). Dalam kedua kasus, daya reaktif disuplai secara lokal untuk mengurangi kebutuhan daya jelas, apakah tujuannya adalah untuk mengurangi biaya utilitas atau, dalam kasus operator sistem kekuatan industri, untuk menciptakan kapasitas tambahan. Cara yang paling efektif dan paling sederhana untuk memperbaiki instalasi yang ada adalah menambahkan dari FCCS ke sistem distribusi, memberikan pertimbangan cermat untuk kapasitor penilaian dan lokasi.
Capacitor location: Gambar 2 menunjukkan tiga lokasi yang mungkin untuk instalasi CFC. Di Lokasi 1, kapasitor tetap berenergi sepanjang waktu. Jika beban induktif yang tepat hadir, lonjakan arus yang serius (resonansi) dapat terjadi, sehingga tegangan tinggi di bus. Lokasi 1 direkomendasikan, namun, dalam kasus-kasus khusus di mana joging atau sering beralih terjadi, seperti dengan motor lift, motor kecepatan multi-, transisi terbuka autotransformer awal, Wye-delta (Y-Δ) awal dan bagian berliku mulai (kecuali diperpanjang atau ganda -delta).

Lokasi 2 dan 3 memiliki keuntungan dari FCC makhluk offline saat motor sedang offline. Bila menggunakan 3 Lokasi, bagaimanapun, itu penting bahwa perangkat yang berlebihan akan dirampingkan, karena kapasitor mengurangi arus sirkuit melalui mereka. Untuk alasan ini, bintang 2 direkomendasikan dalam kebanyakan situasi. 
Capacitor ukuran: Ketika ukuran kapasitor, pilih nilai-nilai yang akan meminimalkan risiko tegangan yang berlebihan, serta arus sementara dan torsi. Dengan kapasitor dipasang (lihat Gambar 3), daya reaktif (Q1) diperlukan dari bus adalah perbedaan antara reaktif permintaan motor listrik (Q3) dan daya reaktif yang diberikan oleh kapasitor (Q2). Untuk menyeimbangkan kinerja terhadap risiko yang terkait dengan over-eksitasi, itu biasanya diinginkan untuk meningkatkan faktor daya 0,90 atau 0,95.

Sebagai contoh, mempertimbangkan tiga fase, 250-hp, 460-V, 277-amp, 4-pole motor induksi dengan efisiensi (eff) dari 96,2% dan faktor daya 0,88. Untuk menentukan nilai kapasitor yang diperlukan untuk meningkatkan faktor daya hingga 0,95, pertama menghitung daya nyata atau masukan:

Selanjutnya, karena faktor daya yang ada 0.88 = cos (φ1) dan faktor daya baru adalah 0,95 = cos (φ2), kita menemukan φ1 = 28.36 deg dan φ2 = 18.19 deg. Rating koreksi kapasitor akan sama dengan jumlah yang dihasilkan secara lokal daya reaktif (Q2) diperlukan untuk meningkatkan faktor daya hingga 0,95:

Untuk setiap φ1 sudut fase, nilai tan (φ1) adalah rasio reaktif terhadap daya nyata (kvar / kW). Jadi mengalikan P dengan rasio Q / P di atas daun Q (daya reaktif). Untuk kenyamanan, beberapa nilai umum [tan (φ1) - tan (φ2)] diberikan pada Tabel 1.Pilih rating standar terdekat dengan nilai yang dihitung.

Pengaruh perbaikan faktor daya 

Untuk mengetahui pengaruh peningkatan faktor daya, menghitung arus total (I) diperlukan dari sistem sebelum dan setelah koreksi.

Untuk contoh di atas, saat ini mengalami penurunan sebesar 21 amp, atau 7,6%. Sangat penting untuk dicatat bahwa faktor daya bervariasi dengan beban, sehingga nilai-nilai ini hanya akan berlaku untuk pemuatan digunakan untuk perhitungan. 

Ketika mempertimbangkan koreksi faktor daya, yang terbaik untuk berkonsultasi dengan produsen motor atau perusahaan berpengalaman dengan modifikasi ini. Melakukan hal ini akan memastikan bahwa aplikasi yang tepat, kapasitor ukuran benar, dan lokasi instalasi optimum dipilih.

Sekian, semoga bermanfaat
Memperbaiki Faktor Daya Motor Induksi Rating: 4.5 Diposkan Oleh: budis

Berlangganan Via Email