Технико-экономическое значение коэффициента мощности
« Генераторы переменного тока и трансформаторы проектируются на определенное номинальное напряжение U ном , от величины которого зависит степень
77
изоляции обмоток, и на определенный номинальный ток I ном , задающий сечение проводов, т.е. эти устройства проектируются на номинальную полную мощность S ном = U ном I ном .При низком cos ϕ активная мощность P = S ном cos ϕ << S ном ,чтосвидетельствует о неполном использовании генератора, трансформаторов, линий электропередач. Экономически выгодно такое использование оборудования, при котором генератор отдает в сеть активную мощность P , по величине приближающуюся
J S ном : P ≈ S ном .Это показывает,что значение коэффициента мощности должно бытьблизким к единице: cos ϕ ≈ 1.
При данной активной мощности P ток I = P 
(U cos ϕ ) будет тем меньше, чем больше cos ϕ . Следовательно, при снижении коэффициента мощности и возрастании
тока уменьшается пропускная способность электрических сетей, так как для передачи энергии в этом случае требуются провода большего сечения, больший расход материалов, большие капитальные затраты.
Мероприятия по увеличению коэффициента мощности
1) Естественный способ основан на грамотной эксплуатации электрооборудования. Электродвигатели и трансформаторы при номинальной нагрузке имеют cos ϕ = 0.8 ÷ 0.9 , однако если они не загружены, то коэффициент мощности
|
|
|
снижается до cos ϕ =0.3÷0.4. Поэтому электродвигатели к механизмам и
трансформаторы необходимо подбирать так, чтобы они работали в номинальном режиме.
ее Искусственный способ основан на подключении параллельно приемнику компенсирующего конденсатора.Большинство промышленных потребителейэлектроэнергии представляют активно-индуктивную нагрузку, простейшая схема замещения которой и векторная диаграмма приведены на рисунке 3.21.
а) б)
Рисунок 3.21 – Схема замещения (а) и векторная диаграмма (б ) токов и напряжений в активно-индуктивной нагрузке в режиме без компенсации
При подключении параллельно такой нагрузке компенсирующего конденсатора
и (рисунок 3.22, а) общий ток I& , как видно из векторной диаграммы рисунка 3.22, б, приближается по фазе к напряжению U& , т.е. cos ϕ увеличивается, а общая величина тока (и величина потерь) уменьшается при постоянстве активной мощности P :
ϕ * < ϕ , cos ϕ * > cos ϕ ,
78
где ϕ означает угол сдвига фаз в режиме без компенсации, ϕ * — тот же угол сдвига фаз при подключении компенсирующего конденсатора.
|
|
|
а) б)
Рисунок 3.22 – Схема замещения (а) и векторная диаграмма (б) токов и напряжений в активно-индуктивной нагрузке в режиме компенсации
На этом и основано применение конденсаторов для повышения коэффициента мощности.
Примечание –Физический смысл увеличенияcos ϕи уменьшения тока в линии
объясняется следующим образом. При подключении компенсирующего конденсатора рядом с потребителем энергии создается искусственный колебательный контур, в котором ёмкость запасает электрическую энергию в ту часть периода, когда уменьшается магнитное поле индуктивности. Так как конденсатор не потребляет запасенной в нем энергии, то в следующую часть периода она обратно превращается в энергию магнитного поля. Реактивная мощность по-прежнему доставляется к потребителю, но уже не от генератора, расположенного иногда за сотни километров, а от компенсирующего конденсатора, находящегося рядом. Конденсатор, таким образом, генерирует реактивную мощность, освобождая линию от реактивного тока.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 186; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!