Основные положения. Работа машин и аппаратов переменного тока, основанная на принципе электромагнитной индукции, сопровождается процессом непрерывного изменения магнитного потока

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Работа машин и аппаратов переменного тока, основанная на принципе электромагнитной индукции, сопровождается процессом непрерывного изменения магнитного потока в их магнитопроводах и полях рассеяния. Поэтому подводимый к ним поток мощности должен содержать не только активную составляющую Р, но и реактивную составляющую Q, необходимую для создания магнитных полей, без которых процессы преобразования энергии, тока и напряжения невозможны.

Произведение показаний вольтметра и амперметра в цепи переменного тока называется полной мощностью S для трехфазной цепи

.

На рисунке 8.1 показано изменение тока и напряжения в цепи переменного тока и треугольник мощностей. Угол φ отражает сдвиг фаз тока и напряжения (рисунок 8.1, а).

Полную мощность S можно представить как гипотенузу прямоугольного треугольника (рисунок 8.1, б), один катет которого представляет собой активную мощность, а другой – реактивную мощность:

.

.

Активная мощность, потребляемая электроприемниками, преобразуется в другие виды энергии: механическую, тепловую, световую, химическую, энергию сжатого воздуха и газа и т.п.

а) б)

Рисунок 8.1 – Изменение тока и напряжения в цепи переменного тока (а) и треугольник мощностей (б)

Реактивная мощность не преобразуется в другие виды мощности, не совершает работу и поэтому называется мощностью условно. Реактивная мощность расходуется на создание электромагнитных полей в трансформаторах, электродвигателях, линиях.

Из курса ТОЭ известно, что реактивная мощность может иметь индуктивный или емкостной характер. Условно считают реактивную индуктивную мощность Q_L нагрузочной или потребляемой, а реактивную емкостную мощность Q_C – генерируемой.

Из треугольника мощностей получают следующие зависимости:

S=; ; tgj = Q/Р,

где cosj - коэффициент активной мощности; tgj - коэффициент реактивной мощности.

Ранее основным нормативным показателем, характеризующим реактивную мощность, был коэффициент активной мощности cosj. На вводах, питающих промышленное предприятие, средневзвешенное значение этого коэффициента должно было находиться в пределах 0,92÷0,95. Однако соотношение P/S в качестве нормативного не дает четкого представления о динамике изменения реального значения реактивной мощности. Например, при изменении значения коэффициента cosj от 0,95 до 0,94 реактивная мощность изменяется на 10%, а при изменении от 0,99 до 0,98 приращение реактивной мощности составляет уже 42%. Поэтому при расчетах удобнее оперировать коэффициентом реактивной мощности tgj.

Расчетное значение реактивной мощности легко найти из выражения

Q_р = Р_рtg j.

Когда угол j близок к нулю, расчет Q_р по вышеприведенной формуле дает меньшую погрешность, чем расчет по формуле, в которую входит cos φ, так как в зоне малых углов φ изменение коэффициента мощности на 1% приводит к изменению коэффициента реактивной мощности на 10%.

Дата добавления: 2014-01-04