ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

При потреблении приемником активной мощности Р происходит необратимый процесс преобразования элект­рической энергии в механическую, тепловую, световую и другие виды энергии. Реактивная же мощность Q характеризует интенсивность обмена энергией между приемником и источником, при котором энергия на при­емнике не выделяется.

Ряд приемников, например электродвигатели, потреб­ляют активную и реактивную мощность одновременно,

их полная мощность S = √P² + Q² Эффективность энергопотребления приемника оценивается коэффи­циентом мощности, равным отношению активной мощности к полной мощности P/S. Коэффициент мощности показывает, какую часть от полной мощно­сти приемника составляет его активная мощность. Из рис. 4.23

P/S = cos φ. (4.19)

Из формулы (4.14)

I=p/(Ucosφ). (4.20)

Из формулы (4.20) следует, что уменьшение коэф­фициента мощности двигателя приводит к увеличению его тока, значит, к увеличению потерь на нагрев его об­моток. Вследствие низких значений коэффициента мощ­ности увеличиваются потери на нагрев проводов электри­ческих линий и трансформаторов. Это приносит экономи­ческий ущерб не только промышленным предприятиям, но и предприятиям электрических сетей, а также электро­станциям, которые при низком cos φ непроизводительно загружаются реактивной мощностью.

Возрастание тока линии за счет уменьшения соsφ приводит к увеличению потери напряжения в прово­дах линии, значит, к уменьшению напряжения на прием­нике.

Таким образом, для уменьшения потерь в электри­ческих сетях и недопущения снижения напряжения на приемниках необходимо повышать коэффициент мощно­сти (1).

Низкие значения соs φ связаны в первую очередь с повышенным потреблением активной мощности, так как cos φ = P/S = P/√P² +√Q². С целью повышения коэффициента мощности необходимо уменьшать реактив­ную мощность приемников (2). В первую очередь надо не допускать длительной работы приемников, например электродвигателей, в режиме холостого хода, при котором отсутствует полезная работа, а реактивная мощность потребляется. Надо стремиться загружать двигатели полностью, увеличивать потребляемую ими активную мощность, тогда по формуле (4.19) увеличится cosφ и работа приемника станет более эффективной.

Конденсатор, обмениваясь реактивной мощностью с двигателем, приводит к уменьшению реактивной мощ­ности в электрической сети, что повышает коэффициент мощности. Этот метод широко используется на практике.