ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

Итак, только активная составляющая тока определяет преобразование электроэнергии в другие виды энергии, т. е. позволяет количественно оценить совершаемую работу. Реактивная же составляющая тока никакой работы не производит. Однако при ее наличии увеличивается полный ток.

Рис. 8.5. Электрическая цепь с параллельным включением конденсатора
для повышения коэффициента мощности:
а ¾ схема; б ¾ векторная диаграмма токов

Представим электроприемник, потребляющий активную и индуктивную составляющие тока, схемой последовательного соединения элементов R_пр и L_пр (рис. 8.5, а). На векторной диаграмме (рис. 8.5, б) вектор тока приемника составляет с вектором напряжения угол j_пр, причем

В отсутствие емкости С, включенной параллельно с приемником , ток в линии передачи равен току приемника. Если в проводах линии передачи (сопротивление которых R) протекает ток , то теряемая в них мощность Р_п.л =RI².

Так как в данном случае

I_л = I_пр = P_пр / (Uсos j_пр),

то при постоянной мощности приемника и постоянном питающем напряжении (Р_пр = const и U = const) с уменьшением коэффициента мощности Сos j_пр увеличиваются ток, в линии, а следовательно, и потеря мощности

P_п.л = (P²_пр R/U²) (1/cosj_пр).

Таким образом, для уменьшения потерь мощности в передающих устройствах необходимо увеличивать коэффициент мощности приемников электроэнергии.

Каждому промышленному предприятию задают то средневзвешенное значение коэффициента мощности ( реактивной мощности ), которое должно быть обеспечено. Получению заданного коэффициента мощности способствует правильный выбор электрооборудования. Однако при этом всегда необходимо принимать дополнительные меры, например, использовать батареи конденсаторов и т. д.

Конденсаторы емкостью С включают параллельно электроприемнику (рис. 8.5, а). Ток конденсатора является практически чисто реактивным, опережающим напряжение на угол p/2 (рис. 8.5, б). Этот ток компенсирует реактивную индуктивную составляющую тока приемника, в результате чего общая реактивная составляющая тока уменьшается.

При емкости конденсатора, равной С, и токе ток в линии , или I_л < I_пр.

Угол сдвига фаз jмежду напряжением и током уменьшился, а коэффициент мощности увеличился (cоs j₂ > cоs j_пр).

С увеличением емкости конденсатора ток I_С = В_СU = w CU увеличивается так, что при некотором значении емкости С_рез можно получить равенство I_С = I_L (режим резонанса токов ). В этом случае реактивная составляющая тока приемника I_L полностью компенсируется и ток в линии достигает минимального значения, равного активной составляющей тока приемника I_а.пр (рис. 8.5, б). При дальнейшем увеличении емкости конденсаторов I_С > I_L и реактивная составляющая тока в линии, а, следовательно, и полный ток в ней увеличиваются. Наступает режим перекомпенсации, когда реактивная составляющая тока в линии носит емкостной характер.

На рис. 8.6 показано, как изменяется ток I_л при изменении емкости С конденсатора при Р_пр = const и U = const. Сначала с ростом С ток I_л уменьшается, достигая минимума в режиме резонанса токов, а затем снова начинает увеличиваться. Коэффициент мощности изменяется в обратном порядке, достигая максимума при полной компенсации (cos = 1 при I_С = I_L). Следует помнить, что при подключении конденсаторов потребляемая реактивная индуктивная мощность электроприемника остается неизменной, но ее источником становится батарея конденсаторов, установленная вблизи приемника. В результате в линии передачи реактивные токи уменьшаются.

Рис. 8.6. Зависимость тока в линии и коэффициента мощности от емкости конденсаторов:
I ¾ область недокомпенсации, II ¾ область перекомпенсации

Для обеспечения заданного значения коэффициента мощности необходимо устанавливать конденсаторы определенной мощности или емкости. Если электроприемники имеют мощность Р = const и cоsj_пр, то они потребляют из сети реактивную индуктивную мощность Q_пр = P tgj_пр. При заданном значении cоsj₂, которое должно обеспечить предприятие (cоsj₂ > cоsj_пр), потребляемая реактивная мощность Q₂ = P tgj ₂.

Разность реактивных мощностей Q_пр - Q₂ компенсируется емкостной реактивной мощностью конденсаторов

Q_c = Q_пр - Q₂ = Р(tgj_пр - tgj₂). (8.8)

Реактивную мощность конденсаторов можно также определить не формуле:

Q_c = B_CU² = w CU². (8.9)

Приравнивая правые части уравнений (8.8) и (8.9), получим

C = P (tgj_пр - tgj₂) / (2pfU²).

При этом емкость выражается в фарадах, если мощность выражена в ваттах, а напряжение ¾ в вольтах.

Для полной компенсации (j₂ = 0) необходимо, чтобы С = Ptgj_пр / (2pfU²).

Таким образом, на лекции рассмотрены вопросы, характеризующие мощность в однофазной цепи синусоидального тока, ее вариации, коэффициент мощности и способы его повышения.

 

Рекомендация:

Для самоконтроля полученных знаний выполните тренировочные задания
из набора объектов к текущему параграфу

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. А к чему приводит повышение АД?
2. АКТИВНАЯ, РЕАКТИВНАЯ И ПОЛНАЯ МОЩНОСТИ ЦЕПИ
3. Анализ решения задачи нахождения коэффициента фильтрационного сопротивления, обусловленного несовершенством скважины по степени вскрытия, по приближенным формулам
4. Баланс мощности в цепях пост тока
5. В этом есть Сутевое совершенство закона деградации, то есть прогресс Сути состоит в увеличении собственного скоростного ценза, от которого идет наращивание мощности и развитие потенциала.
6. Влияние синергетических подходов на повышение
7. Воля Единицы есть номенклатурный показатель композитивных данных потенциала, являющегося признаком соизмеримой мощности совершенствующейся Сути.
8. Выбор мощности двигателя для повторно-кратковременного режима работы
9. Выбор схемы собственных нужд ТЭЦ, типа и мощности рабочих и резерзвных трансформаторов
10. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов
11. Выбор числа и мощности трансформаторов на трансформаторных подстанциях
12. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности