Коэффициент мощности

В формуле (2.25) присутствует сомножитель который называют коэффициентом мощности. Он показывает, какая доля активной мощности содержится в полной, подводимой к потребителю мощности S, то есть = Р / S .

На практике, при передаче электрической энергии от источника к потребителю, стремятся обеспечить максимальное значение коэффициента мощности, чтобы →1. Причиной уменьшения является наличие в потребителе реактивных сопротивлений, в основном индуктивного характера, обуславливающих появление сдвига фаз φ между напряжением и током и появление реактивной составляющей тока. Из-за этого появляется реактивная мощность, которая приводит к неполному использованию генераторов, линий передачи электрической энергии, трансформаторных подстанций и другого электротехнического оборудования. Все это является причиной увеличения потерь электроэнергии.

Для увеличения cosφ используют различные способы компенсации сдвига фаз φ. Наиболее простым из них является подключение параллельно нагрузке батареи конденсаторов. При этом, если емкостная проводимость конденсаторов будет равна индуктивной проводимости потребителя, они взаимно компенсируются. Реактивная составляющая общего тока в подводящей линии передачи электрической энергии снижается, и сдвиг фаз φ между напряжением и током приближается к нулю. Коэффициент мощности будет близок к единице.

Баланс мощностей

В электрической цепи в любой момент времени алгебраическая сумма мгновенных мощностей источников энергии р_И равна алгебраической сумме мгновенных мощностей приемников энергии р_П :

(2.31)

Это утверждение вытекает из закона сохранения энергии.

Для цепей синусоидального тока баланс мощностей удобно формулировать в комплексной форме:

(2.32)

В формуле (2.32) для любого источника и любого потребителя .

Для цепей постоянного тока

(2.33)

В формуле (2.33) E_k I_k – мощность k – го источника из всех п источников, а U_l I_l – мощность l – го потребителя из всех т потребителей данной цепи.