Технико экономическое значение коэффициента мощности – . – . —

Содержание

Вопрос №4. Коэффициент мощности и его технико-экономическое значение (10 мин.)

Технико-эко­номическое значение коэффициента мощности cosφ заключается в том, что от его значения зависят эф­фективность использования электрических установок и, следовательно, капитальные и эксплуатационные расходы.

Активная мощность, развиваемая генератором при номинальном режиме

где UНОМ – номинальное напряжение генератора;

IНОМ – номинальный ток, который при длительном про­хождении вызывает предельно допустимое нагревание генератора.

Полное использование мощности генератора про­исходит, когда cosφ=1. В этом случае активная мощность Р максимальна и равна номинальной полной мощности

Влияние значений

cosφ на режим работы оборудования:

1) уменьшение cosφ, значение которо­го определяется характером нагрузки, приводит к не­полному использованию генератора;

2) уменьшение cosφ при постоянной мощности потре­бителя Р приводит к увеличению тепловых потерь в линии передачи, которые растут обратно пропорционально квадрату коэффициента мощности

. (16)

где Р0 – потери в линии при cosφ=1.

Для полного использования номинальной мощности генераторов и уменьшения тепловых потерь необходимо повышать cosφ приемников энергии до значений, близких к единице (0,95–1,0). В этом случае потребитель меньше нагружает линию реактивной мощностью.

Способы повышения коэффициента мощности:

1) естественный – правильный выбор оборудования и его эксплуатация;

2) подключение параллельно приемнику батарей конденсаторов в случае индуктивной нагрузки (асинхронные двигатели). Благодаря это­му источником реактивной энергии для приемника ста­новится емкость и линия передачи разгружается от реактивного тока.

Разберем следующие вопросы:

Коэффициент мощности электрической цепи синусоидального тока называется …

  1. отношение активной мощности Р к полной мощности S

  2. отношение полной мощности S к активной мощности Р

  3. произведение активной мощности Р на полную мощность S

  4. активная мощность Р

Активную мощность Р цепи синусоидального тока можно определить по формуле…

Если Q и S – реактивная и полная мощности пассивной электрической цепи синусоидального тока, то отношение Q к S равно…

  1. tg φ

  2. arcsin φ

Вывод по четвертому вопросу: синусоидальные токи и напряжения как функции времени могут быть описаны различными способами: алгебраически, векторными диаграммами и комплексами.

5. Заключение (10 мин.)

1) Процессы, протекающие в однофазных цепях переменного тока со смешанным последовательным соединением приемников, характеризуются появлением понятий полного сопротивления, полной мощности, треугольников сопротивлений и мощностей, повторяющих треугольник напряжений. В них также необходимо учитывать взаимные фазовые сдвиги напряжений и токов. Умение анализировать однофазные цепи со смешанным соединением резисторов является важным при изучении трехфазных цепей, принципа действия и устройства электрических машин.

2) Для расчета параллельного соединения приемников используется метод проводимостей.

3) При резонансном режиме работы цепи, содержащей приемники различного характера, ее сопротивление является чисто активным. Различают резонансы токов и напряжений, которые используются в радиотехнике и повышения коэффициента мощности.

3) От значения коэффициента мощности зависят эф­фективность использования электрических установок и, следовательно, капитальные и эксплуатационные расходы. Для его повышения необходимо правильно выбирать оборудование и условия его эксплуатации.

studfiles.net

Мощность в цепях переменного тока. Коэффициент мощности и его технико-экономическое значение.

Поиск Лекций

 

Коэффициент мощности и его технико-экономическое значение. Компенсация реактивной мощности

Отношение активной мощности к полной показывает, какая доля полной мощности потребляется нагрузкой, и называется коэффици­ентом мощности.

. (153)

Таким образом, коэффициент мощности численно равен cos φ.

В качестве примера на рис. 51 показана зависимость силы тока от

Рис. 51. Зависимость силы тока от cos φ

при напряжении сети U=380 В и Р=500 кВт

Из графика видно, что при снижении коэффициента мощности возрастает реактивная составляющая тока, а следовательно, возрастает общий ток линии.

Генераторы, питающие потребители, рассчитывают на опре­деленную номинальную мощность:

. (154)

При заданном напряжении генератор может быть нагружен током, не превышающим номинальное значение ( и – соответственно линейные значения напряжения и тока). Поэтому увеличение тока потребителя вследствие снижения его не должно превышать определенных пределов.

Чтобы ток генератора не был выше номинального при сниже­нии потребителя, необходимо снижать его активную мощность. В этом случае генератор будет полностью загружен по току и не­догружен по активной мощности. Недогрузка генератора активной мощностью влечет за собой снижение КПД всей энергетической установки. Себестоимость электроэнергии от этого повышается.

Важным технико-экономическим показателем является и коэффициент реактивной мощности:

. (155)

Коэффициент наглядно выражает реактивную мощность в долях от активной мощности. Связь между коэффициентом мощности и коэффициентом реактивной мощности выражается следующей зависимостью:

. (156)

Коэффициент мощности является недостаточным показателем для оценки реактивной составляющей нагрузки, особенно при высо­ких значениях коэффициента мощности, что видно из зависимостей реактивной мощности Q от коэффициента мощности и коэффициента реактивной мощности , приведенных в табл. 2.

Таблица 2

Из таблицы видно, что при достаточно высоком значении реактивная нагрузка составляет 29% от активной. Поэтому более показательным является коэффициент реактивной мощности , выражающий непосредственное значе­ние реактивной мощности в долях от активной.

Чтобы повысить экономичность энергетических установок, принимают меры для уменьшения реактивной мощности в линии электропередачи. Коэффициент мощности при этом возрастает.

Повышения коэффициента мощности промышленного предприятия можно достигнуть лишь правильным сочетанием направленных на это мероприятий, каждое из которых должно быть технически и экономически обосновано. Мероприятия по повышению коэффициента мощности можно разделить на следующие группы:

1) уменьшение потребления реактивной мощности приемниками
электрической энергии без применения компенсирующих устройств;

2) применение компенсирующих устройств.

К первой группе мероприятий относятся:

а) упорядочение технологического процесса, ведущее к улуч­шению энергетического режима оборудования;

б) замена малозагруженных асинхронных двигателей двигателями мень-шей мощности;

в) понижение напряжения питания асинхронных двигателей, системати­чески работающих с малой нагрузкой;

г) ограничение режимов холостого хода двигателей и трансформаторов;

д) повышение качества ремонта двигателей;

е) замена малозагруженных трансформаторов трансформаторами мень-шей мощности.

Для компенсации реактивной мощности, потребляемой электроустановками промышленного предприятия, могут быть применены синхронные компенсаторы и статические конденсаторы.

Рассмотрим способ компенсации реактивной мощности статическими конденсаторами. На рис. 52 показаны асинхронные двигатели, являющиеся приемниками электрической энергии, и эквивалентная схема одной фазы, в которой обмотка статора асинхронного двигателя представлена активным и индуктивным сопротивлениями. В качестве компенсирующего устройства включены конденсаторы.

   

Рис. 52. Схема включения конденсаторов в качестве компенсаторов

реактивной мощности при активно-индуктивной нагрузке (обмотки

статора асинхронных двигателей) и эквивалентная схема одной фазы

Активная мощность одной фазы приемника электроэнергии при заданном напряжении определяется активной составляющей тока Ia:

. (157)

При заданном значении активной мощности активная составляющая тока должна оставаться неизменной. Наличие реактивной (индуктивной) составляющей тока приводит к увеличению фактического значения тока нагрузки и, как следствие, к увеличению потерь мощности. Снизить ток на­грузки можно только за счет уменьшения реактивной составляющей тока приемника.

Последнее можно осуществить путем параллельного подключения приемника с емкостным элементом. Все сказанное наглядно иллюстрируется векторной диаграммой (рис. 53).

Таким образом, c введением компенсирующего устройства уменьшается реактивная составляющая тока, а следовательно, уменьшаются полный ток цепи и угол сдвига по фазе между напряжением и полным током цепи.

При определении емкости конденсаторов, необходимых для понижения коэффициента реактивной мощности сети до определенного значения, исходят из того, что реактивная мощность батареи конденсаторов должна скомпенсировать соответствующую часть реактивной мощности сети. В этом случае реактивную мощность конденсаторов можно определить через активную мощность Р и значения коэффициентов реактивной мощности до установки статических конденсаторов и после их установки :

. (158)

Рис. 53. Векторная диаграмма, иллюстрирующая

компенсацию индуктивной составляющей тока

включением емкостного элемента

 

Комплексный метод расчета линейных цепей переменного тока. Комплексные схемы замещения электрических цепей. Комплексные сопротивления и проводимости ветвей. Комплексная мощность.

В комплексном методе расчета линейных цепей переменного тока ЭДС, напряжения, токи, сопротивления, проводимости и мощности представляют в виде комплексов. Комплексные значения величин, изменяющихся по гармоническому закону, обозначают соответствующими прописными буквами, над которыми ставят точку: . Для обозначения модулей этих величин применяют те же буквы, но без точек над ними: E, U, I.

Комплекс полного сопротивления обозначают прописной буквой Z (без точки), комплекс полной проводимости - буквой Y (без точки). Модули этих величин обозначают соответствующими строчными буквами z и у. Комплексные числа записываются в одной из следующих форм:

= a + jb - алгебраическая форма;

= А (cos+ j sin) - тригонометрическая форма;

= А - показательная форма,

где А = - модуль комплексного числа;

- аргумент комплексного числа;

- мнимая единица.

Для расчета цепей синусоидального переменного тока комплексным методом применяются все методы, известные из теории электрических цепей постоянного тока. Всё отличие состоит в том, что вместо действительных чисел, соответствующим токам, напряжениям и сопротивлениям в цепях постоянного тока, при расчете цепей переменного тока используется комплексные числа. При умножении и делении комплексных чисел необходимо использовать показательную форму записи, а при сложении и вычитании - алгебраическую форму.

Комплексная схема — это схема, полученная соединением схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей. Способ соединения зависит от вида КЗ. Здесь каждый прямоугольник представляет собой схему замещения определенной последовательности. Соединить эти схемы замещения в комплексную схему — значит подключить к схеме прямой последовательности шунт КЗ, представляемый в комплексной схеме суммарными сопротивлениями обратной и нулевой последовательностей, которые определяются относительно начала и конца соответствующей схемы.

 

В итоге еще раз можно представить алгоритм расчета несимметричного КЗ в виде нескольких основных этапов:

1. Составляются схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей.

2. Производятся расчет и приведение параметров схемы замещения. При этом учитываются различия параметров прямой, обратной и нулевой последовательностей отдельных элементов схемы.

3. Определяются эквивалентные суммарные сопротивления схем прямой, обратной и нулевой последовательностей. Преобразования осуществляются относительно начала и конца схемы каждой последовательности.

4. Находится результирующая ЭДС схемы прямой последовательности.

5. Вычисляется коэффициент m рассчитываемого КЗ.

6. Определяется шунт короткого замыкания.

7. Рассчитывается полный ток в месте КЗ по выражению.

8. Строятся векторные диаграммы.

Комплексное сопротивление

Введение комплексного представления токов и напряжений требует определить и сопротивление элементов электрических цепей в комплексной форме - Z.

Комплексное сопротивление емкости определяется отношением:

.

Коэффициент 1/wC определяет величину сопротивления в Омах. Он обратно пропорционален частоте, называется емкостным сопротивлением и обозначается ХC, т.е.

Комплексное сопротивление индуктивности определяется отношением:

.

Коэффициент wL определяет величину сопротивления в Омах. Он пропорционален частоте, называется индуктивным сопротивлением и обозначается ХL, т.е.

Комплексная проводимость.

В цепях постоянного тока проводимость резистора определяется отношением тока к напряжению:

Эта величина обратно пропорциональна сопротивлению.

В цепях переменного тока следует пользоваться понятием комплексной проводимости, которая обозначается Y и, в общем случае, содержит действительную G и мнимую В части:

Как и в цепях постоянного тока комплексная проводимость участка цепи обратна комплексному сопротивлению, т.е.

Отсюда

, , ,

где Y - модуль комплексной проводимости.

Соотношение между составляющими комплексной проводимости аналогичны соотношениям между составляющими комплексного сопротивления.

Комплексная проводимость резистора

Комплексная проводимость конденсатора

.

Комплексная проводимость индуктивности

.

Комплексная мощность

Активную, реактивную и полную мощности можно определить, пользуясь комплексными изображениями напряжения и тока. Пусть , а . Тогда комплекс полной мощности:

где - комплекс, сопряженный с комплексом .

Комплексной мощности можно поставить в соответствие треугольник мощностей (см. рис. 4). Рис. 4 соответствует (активно-индуктивная нагрузка), для которого имеем

 


Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

poisk-ru.ru

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ. Технико экономическое значение коэффициента мощности


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.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Наивыгоднейший коэффициент мощности электроустановок - Коэффициент мощности и способы его повышения. Экономия электрической энергии

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:

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

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

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).

откуда сечение провода

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:

10i5.ru

Наивыгоднейший коэффициент мощности электроустановок - Коэффициент мощности и способы его повышения. Экономия электрической энергии

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:

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

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

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).

откуда сечение провода

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:

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:

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



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

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…

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…

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…

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…

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…

www.ktovdome.ru

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.

studlib.info

Вопрос №4. Коэффициент мощности и его технико-экономическое значение (10 мин.)

Технико-эко­номическое значение коэффициента мощности cosφ заключается в том, что от его значения зависят эф­фективность использования электрических установок и, следовательно, капитальные и эксплуатационные расходы.

Активная мощность, развиваемая генератором при номинальном режиме

где UНОМ – номинальное напряжение генератора;

IНОМ – номинальный ток, который при длительном про­хождении вызывает предельно допустимое нагревание генератора.

Полное использование мощности генератора про­исходит, когда cosφ=1 . В этом случае активная мощность Р максимальна и равна номинальной полной мощности

Влияние значений cosφ на режим работы оборудования:

1) уменьшение cosφ , значение которо­го определяется характером нагрузки, приводит к не­полному использованию генератора;

2) уменьшение cosφ при постоянной мощности потре­бителя Р приводит к увеличению тепловых потерь в линии передачи, которые растут обратно пропорционально квадрату коэффициента мощности

. (16)

где Р0 – потери в линии при cosφ=1.

Для полного использования номинальной мощности генераторов и уменьшения тепловых потерь необходимо повышать cosφ приемников энергии до значений, близких к единице (0,95–1,0). В этом случае потребитель меньше нагружает линию реактивной мощностью.

Способы повышения коэффициента мощности:

1) естественный – правильный выбор оборудования и его эксплуатация;

2) подключение параллельно приемнику батарей конденсаторов в случае индуктивной нагрузки (асинхронные двигатели). Благодаря это­му источником реактивной энергии для приемника ста­новится емкость и линия передачи разгружается от реактивного тока.

Разберем следующие вопросы:

Коэффициент мощности электрической цепи синусоидального тока называется …

1. отношение активной мощности Р к полной мощности S

2. отношение полной мощности S к активной мощности Р

3. произведение активной мощности Р на полную мощность S

4. активная мощность Р

Активную мощность Р цепи синусоидального тока можно определить по формуле…

1.

2.

3.

4.

Если Q и S – реактивная и полная мощности пассивной электрической цепи синусоидального тока, то отношение Q к S равно…

1.

2.

3. tg φ

4. arcsin φ

Вывод по четвертому вопросу: синусоидальные токи и напряжения как функции времени могут быть описаны различными способами: алгебраически, векторными диаграммами и комплексами.

studlib.info

4.2. Коэффициент мощности ад и способы его повышения. Коэффициент мощности и способы его повышения


Вопрос №4. Коэффициент мощности и его технико-экономическое значение (10 мин.)

Технико-эко­номическое значение коэффициента мощности cosφ заключается в том, что от его значения зависят эф­фективность использования электрических установок и, следовательно, капитальные и эксплуатационные расходы.

Активная мощность, развиваемая генератором при номинальном режиме

где UНОМ – номинальное напряжение генератора;

IНОМ – номинальный ток, который при длительном про­хождении вызывает предельно допустимое нагревание генератора.

Полное использование мощности генератора про­исходит, когда cosφ=1. В этом случае активная мощность Р максимальна и равна номинальной полной мощности

Влияние значений cosφ на режим работы оборудования:

1) уменьшение cosφ, значение которо­го определяется характером нагрузки, приводит к не­полному использованию генератора;

2) уменьшение cosφ при постоянной мощности потре­бителя Р приводит к увеличению тепловых потерь в линии передачи, которые растут обратно пропорционально квадрату коэффициента мощности

. (16)

где Р0 – потери в линии при cosφ=1.

Для полного использования номинальной мощности генераторов и уменьшения тепловых потерь необходимо повышать cosφ приемников энергии до значений, близких к единице (0,95–1,0). В этом случае потребитель меньше нагружает линию реактивной мощностью.

Способы повышения коэффициента мощности:

1) естественный – правильный выбор оборудования и его эксплуатация;

2) подключение параллельно приемнику батарей конденсаторов в случае индуктивной нагрузки (асинхронные двигатели). Благодаря это­му источником реактивной энергии для приемника ста­новится емкость и линия передачи разгружается от реактивного тока.

Разберем следующие вопросы:

Коэффициент мощности электрической цепи синусоидального тока называется …

  1. отношение активной мощности Р к полной мощности S

  2. отношение полной мощности S к активной мощности Р

  3. произведение активной мощности Р на полную мощность S

  4. активная мощность Р

Активную мощность Р цепи синусоидального тока можно определить по формуле…

Если Q и S – реактивная и полная мощности пассивной электрической цепи синусоидального тока, то отношение Q к S равно…

  1. tg φ

  2. arcsin φ

Вывод по четвертому вопросу: синусоидальные токи и напряжения как функции времени могут быть описаны различными способами: алгебраически, векторными диаграммами и комплексами.

5. Заключение (10 мин.)

1) Процессы, протекающие в однофазных цепях переменного тока со смешанным последовательным соединением приемников, характеризуются появлением понятий полного сопротивления, полной мощности, треугольников сопротивлений и мощностей, повторяющих треугольник напряжений. В них также необходимо учитывать взаимные фазовые сдвиги напряжений и токов. Умение анализировать однофазные цепи со смешанным соединением резисторов является важным при изучении трехфазных цепей, принципа действия и устройства электрических машин.

2) Для расчета параллельного соединения приемников используется метод проводимостей.

3) При резонансном режиме работы цепи, содержащей приемники различного характера, ее сопротивление является чисто активным. Различают резонансы токов и напряжений, которые используются в радиотехнике и повышения коэффициента мощности.

3) От значения коэффициента мощности зависят эф­фективность использования электрических установок и, следовательно, капитальные и эксплуатационные расходы. Для его повышения необходимо правильно выбирать оборудование и условия его эксплуатации.

studfiles.net

КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ И СПОСОБЫ ЕГО ПОВЫШЕНИЯ — МегаЛекции

Площади поперечного сечения приводов линий электропередачи и электрических сетей, обмоток электрических машин, трансформаторов, электротехнических аппаратов и приборов выбираются, исходя из нагревания, по значению тока в них, который при заданном напряжении переменного тока прямо пропорционален полной мощности S. А энергия, преобразуемая из электрической в другие виды (в механическую, тепловую и т. д.) и используемая в большей части для практических целей, пропорциональна активной энергии и соответствующей ей активной мощности Р.

Как известно, между указанными мощностями и реактивной мощностью существуют соотношения

P = S cos φ; .

Входящий в первое выражение cos φ называется коэффициентом мощности и показывает, какую часть полной мощности составляет активная мощность: cos φ = P/S= Р .

Считая, что активная мощность установки, значение которой зависит в основном от мощности приемников, остается постоянной, выясним, к чему приведет увеличение коэффициента мощности установки.

Как следует из приведенных формул, при увеличении cos φ мощность S уменьшается. При Р = const это может происходить лишь за счет уменьшения реактивной мощнос

10i5.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *