Теория компенсации реактивной мощности

В электрических цепях протекающий ток синфазен (не опережает и не запаздывает) с напряжением, если нагрузка имеет активный характер. Когда ток отстает от напряжения, нагрузка индуктивная (двигатели, трансформаторы на холостом ходу), когда ток опережает напряжение, нагрузка имеет емкостной характер (конденсаторы).

Суммарный ток, потребляемый двигателем, определяется векторной суммой

I = Ia + Ipu ,

где: Iа - активный ток;

Iри - реактивный ток индуктивного характера.

К этим токам привязаны мощности, потребляемые двигателем:

Р – активная мощность, привязана к Iа (по всем гармоникам суммарно);

Q – реактивная мощность, привязана к Iри (по всем гармоникам суммарно);

A – полная мощность, потребляемая двигателем (по всем гармоникам суммарно).

Реактивная мощность не производит механической работы, хотя она и необходима для работы двигателя, поэтому ее необходимо получать на месте, чтобы не потреблять ее от энергоснабжающей организации. Тем самым мы снижаем нагрузку на провода и кабели, повышаем напряжение на клеммах двигателя, снижаем платежи за реактивную мощность, имеем возможность подключить дополнительное оборудование за счет снижения тока, потребляемого с силового трансформатора.

Параметр, определяющий потребление реактивной мощности, называется POWER FACTOR, коэффициент мощности или сos (φ).

P_1гарм - активная мощность первой гармоники 50 Гц; А_1гарм - полная мощность первой гармоники 50 Гц.

Пример:

При эксплуатации двигателя с активной мощностью 100 кВт при cos(φ)=0,7, потребляемая из сети полная мощность S = 142 кВА.

При номинальной реактивной мощности конденсаторной установки Q = 67 квар, потребляемая из сети полная мощность снижается до 105 кВА.

До компенсации:

После компенсации: