КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Чтобы разобраться с понятием реактивной мощности, вспомним сначала, что такое электрическая мощность. Электрическая мощность – это физическая величина, характеризующая скорость генерации, передачи или потребления электрической энергии в единицу времени.

Чем больше мощность, тем большую работу может совершить электроустановка в единицу времени. Измеряется мощность в ваттах (произведение Вольт х Ампер). Мгновенная мощность – это произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-то участке электрической цепи.

В цепях постоянного тока значение мгновенной и средней мощности за какой-то промежуток времени совпадают, а понятие реактивной мощности отсутствует. В цепях переменного тока так происходит только в том случае, если нагрузка чисто активная. Это, например, электронагреватель или лампа накаливания. При такой нагрузке в цепи переменного тока фаза напряжения и фаза тока совпадают и вся мощность передается в нагрузку.

Реактивная мощность возникает в результате отставания или опережения током, напряжения. Из рисунка 14.1 видно, что при индуктивной нагрузке (трансформаторы, электродвигатели) ток отстает от напряжения, а при емкостной (различные электронные устройства) опережает. Полный ток при этом равняется векторной сумме, активного и реактивного токов.

Рисунок 14.1 – Реактивная мощность

Реактивная мощность является фактором, снижающим качество электроэнергии, приводящим к увеличению платы поставщику электроэнергии, дополнительным потерям в проводниках вследствие увеличения тока, завышению мощности трансформаторов и сечения кабелей, отклонению напряжения сети от номинала, увеличивается падение напряжения в сетях.

Технические решения по уменьшению реактивной мощности не только снижают уровень технических потерь при транспорте электрической энергии, но и нормализуют уровни напряжения в узлах сети, увеличивают пропускную способность сетей и, соответственно, позволяют подключать новых потребителей.

Часть полной мощности, которую удалось передать в нагрузку за период переменного тока, называется активной мощностью. Она равна произведению действующих значений тока и напряжения на косинус угла сдвига фаз между ними (cos φ ).

Мощность, которая не была передана в нагрузку, а привела к потерям на нагрев и излучение, называется реактивной мощностью. Она равна произведению действующих значений тока и напряжения на синус угла сдвига фаз между ними (sin φ).

Таким образом, реактивная мощность является величиной характеризующей нагрузку. Она измеряется в вольт амперах реактивных (ВАр, var). На практике чаще встречается понятие косинус фи, как величины характеризующей качество электроустановке с точки зрения экономии электроэнергии. Действительно, чем выше cos φ , тем больше энергии, подаваемой от источника, попадает в нагрузку. Значит можно использовать менее мощный источник и меньше энергии пропадает зря.

Рисунок 14.2 – Векторная диаграмма мощностей

Соотношение между полной и активной мощностью, выраженное через косинус угла между их векторами, называется коэффициентом мощности (рисунок 14.2).