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

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 оптимизации технико-экономических расчетов в конкретных условиях. Оптимальным является такое размещение компенсирующих устройств, при котором обеспечивается минимум годовых затрат. При определении затрат следует учитывать, что установка компенсирующего устройства увеличивает годовые затраты в связи с капиталовложением в это устройство, а годовые затраты уменьшаются за счет снижения потерь во всей цепи электроснабжения от источника питания до места установки компенсирующих устройств.

Технико-экономическое значение коэффициента мощности

При передаче приемнику электроэнергии в проводниках системы электроснабжения возникают потери активной мощности:

Формула

где ΔРа+ΔРр — потери при передаче активной и реактивной мощностей.

Учитывая, что коэффициент мощности в соответствии с определением (cosφ=P/S)

Формула

и подставляя его значение в (смотрите первую формулу), находим, что

ΔP=lP2/U2γScos2φ

Следовательно, активная мощность потерь обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности. Этим подтверждается значение коэффициента мощности при передаче электроэнергии от источника литания к ее приемнику.

Это положение делается еще нагляднее, если в выражении (смотрите формулу выше) величину R заменить через l/(γS).

Формула

откуда сечение провода

Формула

т. е. при той же допускаемой потере мощности сечение проводов обратно пропорционально квадрату коэффициента мощности.

Пример. По высоковольтному бронированному кабелю, проложенному к средствам гидромеханизации, требуется передать активную мощность Р = 1500 кВт при напряжении 6000 В и cosφ = 0,85.

Как изменится сечение провода, если cosφ снизится до 0,6?

Решение. Полный ток, протекающий в кабеле:

Формула

Найденному току по справочным таблицам соответствует сечение жилы 70 мм2, допускающее по нагреву ток 175 А.

Если коэффициент мощности приемников снизится до величины 0,6, то для передачи энергии активной мощностью по кабелю ток должен составлять:

Формула

для которого согласно того же справочного материала потребуется сечение жилы 120 мм2, допускающее ток 250 А.

Из приведенной формулы (смотрите первую формулу) следует, что при снижении передаваемой реактивной мощности Q, активная мощность потерь снижается от величины ΔР1 до величины ΔР2, что достигается применением компенсирующих устройств (смотрите рисунок ниже).


Векторная диаграмма работы компенсирующего устройства

Векторная диаграмма работы компенсирующего устройства



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