Коэффициент мощности и способы его повышения. Экономия электрической энергии
Главная / Электроснабжение строительно-монтажных работ / Коэффициент мощности и способы его повышения. Экономия электрической энергии

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности определяет, какая часть полной мощности потребления установки (S) преобразуется в ней в другие виды мощности, т. е. какая часть полной мощности потребления установки составляет активная мощность (Р):

cosφ=P/S

где S — полная мощность кВ*А.

Нагрузка отдельных электроприемников, как правило, изменяется во времени и как следствие этого коэффициент мощности также изменяет свою величину. В этой cвязи при определении коэффициента мощности необходимо ввести следующие понятия.

Мгновенный коэффициент мощности

Мгновенный коэффициент мощности — это величина cosφ в данный момент времени; его удобно определять по показаниям фазометра, а при отсутствии фазометра —по одновременному показанию измерительных приборов: амперметра вольтметра и ваттметра; по известному соотношению для трехфазной системы токов cosφ рассчитывается:

cosφ=P/√3UI.

Эта величина, которую часто называют текущим значением, характеризует угол сдвига по фазе между линейными током и напряжением в данной установке в каждый данный момент времени. Реактивная мощность характеризует колебания электрической энергии между источником и электроприемником, обусловленные переменными электрическими и магнитными полями. По мгновенному cosφ можно судить о том, стабильна ли величина реактивной мощности Q и когда можно ожидать ее резких изменений. Эти сведения бывают необходимы при проектировании и эксплуатации электросистемы.

В условиях практики более широкое применение получила условно усредненная величина средневзвешенного коэффициента мощности (cosφсв) электроустановки за какой-либо период времени (сутки, месяц, квартал, год). По величине cosφсв невозможно судить о фактических изменениях текущей величины cosφ. Однако, когда говорят о максимальной разрешенной для объекта реактивной мощности, имеют в виду средневзвешенный коэффициент мощности. Средневзвешенный коэффициент мощности определяется по показаниям счетчиков активной энергии W и реактивной энергии V за определенный период времени:

Формула

а затем по tgφсв находят cosφсв. В условиях строительного производства и предприятий стройиндустрии, как правило, cosφсв определяют за месяц.

Естественный коэффициент мощности — определяется без учета работы компенсирующих устройств; общий коэффициент мощности cosφобщ — с их учетом.


«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков

Тарификация электроэнергии

Максимальная нагрузка ТП определяется рассмотренными методами. Если эту нагрузку умножить на число часов работы приемников (или трансформаторов), то мы получим максимально возможный расход электрической энергии. Использованная электроэнергия оплачивается потребителем в соответствии с действующими тарифами. Для различных групп потребителей установлено два вида тарифов — одноставочный и двухставочный. Одноставочный тариф применяется для предприятий, установленная мощность которых не…

U-образная кривая синхронного электродвигателя

На рисунке ниже приведена U-образная кривая синхронного электродвигателя I = f(Iв), которая показывает, что опережающий ток можно получить при увеличении тока возбуждения синхронного двигателя. U-образная кривая синхронного электродвигателя Увеличение тока возбуждения и переход синхронного двигателя на работу с опережающим (емкостным) cosφ вызывает увеличение мощности потерь в двигателе (возрастают потери в обмотках статора и ротора). Потери…

Экономия электрической энергии

Современное строительство является энергоемким. Крупные стройки по потреблению электроэнергии не уступают промышленному городу, поэтому экономия электрической энергии является задачей первоначальной важности. Можно наметить схему рациональной экономии электроэнергии на строительстве и стройиндустрии. Внедрение в установках электроснабжения глубокого ввода высокого напряжения 220, 110, 35, 10 и 6 кВ; размещение подстанций в центре нагрузок; дробление  мощностей; применение минимального…

Энергосберегающая политика

Смотрите — Экономия электрической энергии Здесь были указаны рекомендации в основном для приемников электроэнергии. Однако одновременно наши государственные органы проводят энергосберегающую политику в народном хозяйстве, поскольку это является непременным условием дальнейших успехов в экономике. «Какими бы темпами мы не развивали энергетику,— отметил товарищ Л. И. Брежнев на ноябрьском (1979 г.) Пленуме ЦК КПСС,— сбережение тепла…

Вращающийся момент электродвигателя

Вращающийся момент электродвигателя пропорционален квадрату приложенного напряжения, следовательно, при уменьшении напряжения в √3 пусковой и максимальный мо-менты уменьшаются в 3 раза. Поэтому при переключении обмотки статора с треугольника на звезду необходимо учитывать пусковые условия приводимого электродвигателем механизма. Следует иметь в виду, что данный способ применим только для электродвигателей, постоянно работающих при соединении обмоток статора в…

Конденсаторы, предназначенные для повышения cosφ

Конденсаторы, предназначенные для повышения cosφ (косинусные конденсаторы), выпускаются на различные номинальные напряжения. Каждый конденсатор имеет несколько параллельно включенных секций, помещенных в общий стальной кожух. Выводы от обкладок конденсатора осуществляются через фарфоровые изоляторы, укрепленные на крышке кожуха. Конденсаторы на номинальные напряжения 240, 420, 550 В изготовляются трехфазными, а на более высокие напряжения — однофазными. В трехфазных…

Установка статических конденсаторов при групповой компенсации

При групповой компенсации статические конденсаторы могут устанавливаться на отдельных крупных питательных линиях, питающих приемники, разгружая от реактивной мощности подводящую сеть. При индивидуальной компенсации статические конденсаторы могут устанавливаться непосредственно вблизи электродвигателей, разгружая от реактивной мощности подводящую сеть. Наибольшая разгрузка электрооборудования от реактивной мощности Наибольшая разгрузка электрооборудования от реактивной мощности достигается при индивидуальной компенсации, когда компенсаторы присоединяются…

Выбор аппаратуры управления, защиты и измерения по полному току

Как видно из кривых n=f (cosφ), приведенных на рисунке ниже, с понижением cosφ уменьшается КПД основного приемника электрической энергии — асинхронного двигателя. Зависимость n =f (cosφ) асинхронного двигателя от степени нагрузки Аппаратура управления, защиты и измерения тоже выбирается по полному току. Следовательно, с понижением cosφ и увеличением полного тока растут затраты на установку аппаратуры. Повышение…

Уменьшение числа проводников в пазах статора при перемотке

Уменьшение числа проводников в пазах статора при перемотке вызывает также увеличение намагничивающего тока и снижение cosφ асинхронного двигателя. Для более четкого понимания влияния низкого качества ремонта на cosφ можно воспользоваться известным выражением: где Q — реактивная мощность, квар; Фмакс — амплитуда магнитного потока, Вб; f — частота переменного тока, Гц; Rμ, — магнитное сопротивление пути…

Определение затраты энергии без учета потерь реактивной энергии

Когда потери в сети и трансформаторах при передаче реактивной энергии не учитываются (например, для конденсаторов), тогда приведенные затраты определяются по выражению, тыс. руб/год: З = З0i + З1iQa Если сравниваются два источника реактивной энергии и расчетные затраты для одного источника реактивной энергии определяются по выражению (З=З0i+З1iQa+З2iQ2a), а для другого — по выражению выше, то реактивная…

Наивыгоднейший коэффициент мощности электроустановок

Наивыгоднейший коэффициент мощности электроустановок зависит от схемы питания объекта и параметров питающей сети; он определяется из условия достижения наибольшей годовой экономии за счет снижения потерь электроэнергии от реактивных нагрузок сети или из условий использования увеличенной пропускной способности сети в связи с компенсацией реактивной нагрузки и поддержания уровня напряжения. Таким образом, наивыгоднейший коэффициент мощности — следствие…

Дополнительные потери напряжения

Возникают дополнительные потери напряжения, которые особенно существенны в сетях районного значения. Например, при мощностях передачи Р и Q через элемент сети с активным сопротивлением R и реактивным X потери напряжения составят: где ΔUa— потери напряжения, обусловленные активной мощностью; ΔUp — потери напряжения, обусловленные реактивной мощностью. Дополнительные потери ΔUр увеличивают отклонение напряжения на зажимах приемника от…