Данная тема может оказаться полезной студентам электротехнических специальностей, а таких тем здесь много, и просто интересующимся. Поэтому, если вы сконцентрировались на интересах электропроводки, можете эту тему пропустить.
Электрооборудование предприятий потребляет как активную так и реактивную мощность. Величина активной мощности, отдаваемой в сеть источником тока, определяется как: . Угол φ между векторами тока и напряжения определяет степень использования мощности источника тока. Величина полной мощности S связана с величинами активной и реактивной мощностей формулой S² = P² + Q². Снижая потребление приемниками реактивной мощности, можно уменьшить установленную мощность генераторов, трансформаторную мощность подстанций, увеличить пропускную способность системы электроснабжения по току или мощности, не увеличивая при этом сечения питающих кабелей или проводов. Учитывая, что потребляемый ток обратно пропорционален cosφ (т.е. чем меньше косинус, тем больше потребляемый полный ток и , наоборот), потери мощности в сети ΔР = I(/cosφ)²*R обратно пропорциональны сosφ².
Таким образом, повышение коэффициента мощности - один из способов снижения потерь мощности в сети. Основными электроприемниками реактивной мощности являются асинхронные двигатели, трансформаторы, люминесцентные лампы, индукционные печи, реакторы и т.д. На рис.1 показана диаграмма работы компенсирующего устройства. При снижении потребления реактивной мощности Q до Q - Qк величина угла φ1 уменьшается до φ2, что приводит к увеличению коэффициента мощности при постоянной величине передаваемой активной мощности. В каждый момент времени коэффициент мощности предприятия определяется выпражением:
Здесь Рi - активная, Qi - реактивная, Si - полная мощность в момент времени i. Из диаграммы видно, что при работе компенсирующего устройства полная мощность за счет уменьшения угла φ стремиться к равенству с мощностью активной. Уменьшаясь, угол φ стремится к нулю градусам. Соответственно значение коснуса стремится к единице.
Для справки из курса тригонометрии: cos0° = 1. Поэтому для двигателей, чем ближе это значение к единице, тем лучше в плане оплаты энергопотребления.