Принцип компенсации реактивной мощности



Для определения принципа компенсации реактивной мощности рассмотрим схему, изображённую на рис. 1.5.1, а.

Рисунок 1.5.1 – Цепь с индуктивным и ёмкостным элементом: а – схема включения, б, в, г – векторные диаграммы.

Ток в неразветвлённой части схемы равен геометрической сумме токов  и  в параллельных ветвях. Если проводимости в ветвях с индуктивным и ёмкостным элементами определить как  и , то результирующий ток можно выразить как

   (22)

Из выражения (22) следует, что:

1) при  ток в неразветвлённой части равен нулю. Данный режим называется резонансом токов (рис.1.5.1, б);

2) при  ток обладает индуктивным характером (рис. 1.5.1, в);

3) при  ток обладает ёмкостным характером (рис. 1.5.1, г).

Из векторной диаграммы, изображённой на рис. 1.5.1, в видно, что при  результирующий ток меньше тока, протекающего по цепи с индуктивностью. Соответственно, , т.е. включенная параллельно с индуктивностью ёмкость частично компенсирует потребность индуктивности в токе, необходимом для создания магнитного поля, и снижает величину реактивной мощности, передаваемой от источника. В данном случае будет происходить обмен энергией между индуктивностью и ёмкостью, между индуктивностью и источником тока будет происходить обмен не скомпенсированной энергии.

Реактивная мощность при  равна

                                            (23)

В выражении (23)  является не скомпенсированной частью реактивной мощности . Мощность  называется компенсирующей мощностью или мощностью компенсирующей установки.

Снижение перетоков реактивной мощности между источником энергии и приёмником называется компенсацией реактивной мощности.

Ввиду того, что рассмотренный выше пример (рис. 1.5.1) не в полной мере отражает действительные принципиальные схемы энергопринимающих устройств, рассмотрим схему, изображённую на рис. 1.5.2.  

Рисунок 1.5.2 – Цепь с активно-индуктивным элементом: а – схема включения, б – векторная диаграмма.

Из схемы рис. 1.5.2, а следует, что ток будет отставать от напряжения на угол φ1 (рис. 1.5.2, б), т.к. в цепь включены элементы с активно-индуктивным характером. При параллельном подключении конденсатора ёмкостью С к нагрузкой (рис. 1.5.3, а) ток , протекающий по цепи с ёмкостным элементом, будет компенсировать ток намагничивания  в цепи с индуктивным элементом, т.е.

                                               (24)

Из векторной диаграммы (рис. 1.5.3, б) видно, что при компенсации тока намагничивания угол сдвига фаз φ между током  и напряжением  уменьшился ( ), что приводит к увеличению коэффициента мощности.

Рисунок 1.5.3 – Принцип компенсации тока намагничивания: а – схема включения, б – векторная диаграмма.

Компенсация реактивной мощности сводится к тому, чтобы подобрать такое значение ёмкости конденсатора, при котором значение коэффициента мощности будет приближённо равно единице. Т.к. коэффициент мощности не в полной мере отражает значения потребляемой реактивной мощности (табл. 1.5.1), то в оценке качества и необходимости компенсации необходимо руководствоваться коэффициентом реактивной мощности .

Таблица 1.5.1.

Значения реактивной мощности в зависимости от  

(в процентах от активной мощности)


Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 124; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!