| Op een vorige pagina hebben we uitgelegd wat crest- en arbeidsfactor betekenen. Hier leggen we uit hoe we de arbeidsfactor kunnen verbeteren. |
-
Een zelfinductie zoals in een motor of een transformator gedraagt zich als een enorme draaideur: er is vermogen nodig om die aan het draaien te brengen, en dan wordt het vermogen vrijgegeven als men de deur afremt. De draaing is de stroom, die achterloopt op de druk op de deur (de spanning). Maar er bestaat een electronisch component die het na-ijlen van de stroom op de spanning kan compenseren. We hebben hier een zicht op de haven van Zeebrugge met de twee koppen. We hebben ebbe en vloed, hoogwater en laagwater (dat is de wisselspanning). De haven loopt tweemaal per dag vol en weer leeg. Wanneer hebben we een maximale stroom tussen de koppen? Bij hoogwater (of laagwater)? Neen, want dan stijgt/daalt het waterpeil niet meer en er is dus ook geen stroming tussen de koppen. We hebben een maximale stroming in het midden van ebbe en vloed wanneer het waterpeil het sterkst wijzigt: maximaal positief bij vloed en maximaal negatief bij ebbe. De stroming loopt dus voor op het waterpeil (de spanning). We hebben een mirakelcomponent gevonden die de stroom kan doen vooruitlopen op de spanning en dus de vertraging die door een spoel opgewekt wordt tegenwerken.
Correctie van de arbeidsfactorEr bestaan enkele systemen om de arbeidsfactor te verbeteren. De meest eenvoudige is een condensator die parallel over de motor of transformator geplaatst wordt. De motor heeft de neiging de stroom te vertragen, en de condensator heeft het omgekeerde effect op de stroom. Omdat het blindvermogen relatief constant blijft ongeacht de belasting (het hangt af van de hoeveelheid ijzer en de mate van magnetisering) is de waarde van de condensator vast. Ieder motor moet dus zijn condensator hebben. Dit systeem met individuele condensatoren wordt weinig gebruikt. De condensatoren die bij motoren gebruikt worden zijn doorgaans condensatoren om een draaiveld op te wekken (asynchrone motoren).
Het systeem met individuele condensatoren werd echter vaker gebruikt bij TL lampen die een ballast nodig hebben, zeker als er veel TL lampen gebruikt worden (kantoren, werkplaatsen,...). De smoorspoel veroorzaakt een stroomvertraging en dus een slechte arbeidsfactor (cosφ = 0.51). Dit is een waarde die niet meer toegestaan is in de industrie. Om de arbeidsfactor te verbeteren wordt er een reeks TL armaturen geplaatst zonder condensatoren en dan een reeks met condensatoren, die de vertraging van de reeks zonder condensatoren tegenwerkt. Met een condensator is de arbeidsfactor ook 0.51, maar nu capacitief. In bepaalde bedrijven die veel machines hebben die een sterke stroomvertraging veroorzaken worden er electriciteitskasten geplaatst met condensatorbanken die automatisch ingeschakeld worden om de faseverschuiving te compenseren. De arbeidsfactor wordt constant gemeten en condensatoren worden in- of uitgeschakeld naargelang de behoeften zodat de arbeidsfactor boven een limiet blijft (0.9 of 0.95). De industrie wordt verplicht maatregelen te nemen om de arbeidsfactor hoog te houden. Hoe hoger de faseverschuiving, hoe hoger het blindvermogen dat door de leidingen loopt. Het blindvermogen wordt niet direct gefactureerd (het vermogen wordt teruggestuurd naar het net) maar er loopt een hoge stroom door de leidingen. De gebruiker moet een extra bijdrage betalen naargelang de arbeidsfactor. Hij heeft dus alle voordeel om een condensatorbank te installeren om de arbeidsfactor zo dicht bij 1 te brengen. Dergelijke condensatoren worden ook op de hoogspanningslijnen geplaatst: ze compenseren de faseverschuiving van alle andere gebruikers die geen condensatorbanken hebben. Condensatoren zijn relatief goedkoop (in vergelijking met andere systemen om de faseverschuiving te compenseren) en eenvoudig te installeren. Ze bieden een goede correctie, maar ze hebben een nadeel dat steeds belangrijker wordt naarmate alternatoren van thermische energiecentrales worden vervangen door windturbines en zonnepanelen: het elektriciteitsnet mist inertie en kan momentele verbruikspieken niet meer opvangen. Het net wordt minder stabiel en delen ervan kunnen zelfs gedesynchroniseerd raken, wat kan leiden tot stroomuitval in die delen. Om het electriciteitsnet te stabiliseren worden de alternatoren van thermische centrales die niet meer gebruikt worden nu ingezet als synchrone condenser. De zware draaiende massa van de alternator zorgt voor de stabiliteit van het electriciteitsnet (en kan ook de arbeidsfactor compenseren indien nodig). Het is dus een win-win situatie. |
Publicités - Reklame


