Основные сведения.

Коэффициентом мощности или электрической сети называется отношение активной мощности к полной мощности нагрузки расчетного участка.

P- активная мощность Вт;

S=I*U – полная мощность В*А;

Коэффициент мощности можно определить как расчетным путем, так и измерить специальным прибором – фазометром. Только в том случае, когда нагрузка имеет исключительно активный характер, равен единице. В основном же, активная мощность меньше полной и поэтому коэффициент мощности меньше единицы. Следует учитывать, что низкий коэффициент мощности потребителя приводит:

o к необходимости увеличения полной мощности трансформаторов и электрических станций, а также к увеличению сечения питающих линий электропередач;

o к понижению коэффициента полезного действия вырабатывающих и трансформирующих элементов цепи;

o к увеличению потерь мощности и напряжения в проводах. При одних и тех же значениях мощности и напряжения уменьшение коэффициента мощности сопровождается увеличением тока в проводах, вследствие чего возрастает потери на нагрев, что, в свою очередь, приводит к падению напряжения в сети;

Чем меньше коэффициент мощности в сети, тем меньше загружена сеть активной мощностью и тем меньше коэффициент полезного действия использования сети. В связи с этим необходимо, чтобы как можно большую часть в полной мощности составляла именно активная мощность, а не реактивная, в этом случае коэффициент мощности будет ближе к единице.

Реактивная мощность - часть полной мощности, затрачиваемая на электромагнитные процессы в нагрузке имеющей емкостную и индуктивную составляющие. Не выполняет полезной работы, вызывает дополнительный нагрев проводников м требует применения источника энергии повышенной мощности.

При нормальных рабочих условиях все потребители электрической энергии, чей режим сопровождается постоянным возникновением электромагнитных полей (электродвигатели, оборудование сварки и многое другое) нагружают сеть как активной, так и реактивной составляющими полной потребляемой мощности. Эта реактивная составляющая мощности необходима для работы оборудования содержащего значительные индуктивности и в то же время может быть рассмотрена как нежелательная дополнительная нагрузка на сеть.

Компенсация реактивной мощности, в настоящее время, является немаловажным фактором, позволяя решить вопрос энергоснабжения и снижения нагрузок на электросеть. По оценкам отечественных и ведущих зарубежных специалистов, доля энергоресурсов, и в частности электроэнергия занимает значительную величину в себестоимости продукции. Это достаточно веский аргумент, чтобы со всей серьезностью подойти к анализу энергопотребления предприятия, выработке методики и поиску средств для компенсации реактивной мощности.

Причины низкого коэффициента мощности:

o Недогрузка асинхронных двигателей. Потребляемая активная мощность уменьшается пропорционально нагрузке, а реактивная мощность изменяется меньше;

o Неправильный выбор типа электродвигателя. Двигатели быстроходные и большой мощности имеют более мощный коэффициент мощности, чем тихоходные и маломощные;

o Повышение напряжения в сети. Ведет к увеличению намагничивающего тока индуктивных потребителей реактивной составляющей полного тока;

Для увеличения коэффициента мощности можно:

o Изменить мощность и тип устанавливаемых электродвигателей;

o Увеличить загрузку электродвигателей в процессе работы;

o Уменьшить время работы в холостом режиме оборудования потребляющего индуктивную мощность.

Ход работы:

Подключаем лабораторную установку к сети.

Схема установки.

Таблица 1

Рассчитаем коэффициент мощности по формуле

Вывод:В результате выполненной работы ознакомились с понятием коэффициента мощности, и вычислили его на лабораторной установке.