Где важно учитывать косинус Фи
Давайте разберемся, где и когда нужна компенсация реактивной мощности. Для этого нужно проанализировать её источники.
Примером основной реактивной нагрузки являются:
- электрические двигатели, коллекторные и асинхронные, особенно если в рабочем режиме его нагрузка мала для конкретного двигателя;
- электромеханические исполнительные механизмы (соленоиды, клапана, электромагниты);
- электромагнитные коммутационные приборы;
- трансформаторы, особенно на холостом ходу.
На графике изображено изменение cosФ электродвигателя при изменении нагрузки.
Основу электрохозяйства большинства промышленных предприятий составляет электропривод. Отсюда и высокое потребление реактивной мощности. Частные потребители не оплачивают её потребление, а предприятия оплачивают. Это вызывает дополнительные затраты, от 10 до 30% и более от общей суммы счета за электроэнергию.
Определение
Полная электрическая мощность состоит из активной и реактивной энергии:
S=Q+P
Здесь Q – реактивная, P – активная.
Реактивная мощность возникает в магнитных и электрических полях, которые характерны для индуктивной и емкостной нагрузки при работе в цепях переменного тока. При работе активной нагрузки, фазы напряжения и тока одинаковы и совпадают. При подключении индуктивной нагрузки – напряжение отстает от тока, а при емкостной – опережает.
Косинус угла сдвига между этими фазами называется коэффициентом мощности.
cosФ=P/S
P=S*cosФ
Косинус угла всегда меньше единицы, соответственно активная мощность всегда меньше полной. Реактивный ток протекает в обратном направлении относительно активного и препятствует его прохождению. Так как по проводам протекает ток полной нагрузки:
S=U*I
То и при разработке проектов линий электропередач нужно учитывать потребление активной и реактивной энергии. Если последней будет слишком много, то придется увеличивать сечение линий, что ведет к дополнительным затратам. Поэтому с ней борются. Компенсация реактивной мощности снижает нагрузку на сети и экономит электроэнергию промышленных предприятий.
