Як всім відомо, коефіцієнт потужності в колах змінного струму визначається як відношення активної потужності до твору струму на напругу Всі ці величини ясно визначені для синусоїдальних напруг і струмів Коефіцієнт потужності можна поліпшити додаванням в силовий ланцюг системи споживання електроенергії конденсаторів, струм через які, випереджаючи по фазі напруга, скомпенсірует зазвичай відстає струм в системі Для забезпечення оптимального управління коефіцієнтом потужності ці конденсатори зазвичай можна підключати до системи і відключати від неї

Як було зазначено в гол 1, для промислових споживачів електроенергії плата за неї складається з двох частин – за кіловат-години, спожиті за місяць, і за те, що ця енергія була доставлена ​​споживачеві з урахуванням його умов роботи Якщо споживач працює з низьким коефіцієнтом потужності, він споживає більше струму, збільшується його електроспоживання, і за це він повинен платити більше

Штрафні коефіцієнти, повязані з коефіцієнтом потужності, варіюються в межах від 1 до 2 до пікового електроспоживанню На Рис 141 показаний графік залежності штрафного коефіцієнта від коефіцієнта потужності, застосовуваної в одній зі споживчих мереж Відповідна формула виглядає як F = 08 + () 6 tvarh / kWh, де rvarh – твір реактивної потужності на годинник, а kWh – твір активної потужності на годинник споживання Але значення Fuc повинно бути менше 1 і більше 24 Як вже було зазначено в гол 1, типові значення плати за електроенергію складають 003 .. 005 дол за кіловат-годину, і 5 .. 15 дол на місяць за кіловат-годину з корекцією на коефіцієнт потужності

Рис 141 Расчетштрафною коефіцієнта

Муки, що доставляються поганим коефіцієнтом потужності, можуть бути продемонстровані таким прикладом Якщо завод споживає 100 000 кВт-год на місяць, при ціні електроенергії 004 дол місячна плата складе 4000 дол Якщо пікове електроспоживання складає 400 кВт, а коефіцієнт потужності дорівнює 1, то плата за електроспоживання при тарифі ЮОдолл / КВт також складе 4000долл . А якщо коефіцієнт мохцності рівний тільки 07, рахунок за електроспоживання складе 5650 дол, т e збільшиться на41% Загалом збільшення коефіцієнта потужності зазвичай є вигідною справою

” За формулою, наведеною вище, штрафний коефіцієнт не може бути менше 14 Мабуть, в оригіналі тексту помилка Але суть не в конкретній формулі розрахунку плати за енергоспоживання, а в тенденції її підвищення при зниженні коефіцієнта потужності – Прямуючи пер

На Рис 142 зображено електроспоживання 400 кВт при коефіцієнті потужності 07, як у прикладі, розглянутому вище Сумарна (активна + реактивна) потужність при цьому становить 571 кВА, а тільки реактивна – 408 кВАР Якщо додати конденсаторну батарею на 300 кВАР, то реактивна потужність знизиться до 108 кВАР, сумарна потужність стане 415 кВА, коефіцієнт потужності зросте до 0965, і ніяких підвищують коефіцієнтів при оплаті не буде

Рис 142 Корекція коеффіціептамощності

Іншим виграшем, що досягається при корекції коефіцієнта потужності, є поліпшення стабільності напруги на фідері Додавання конденсаторів зменшує струми, зрушені на 90 ° щодо напруги мережі Проте надмірна корекція може створити проблеми Більшість компаній – власників розподільних мереж вітають установку конденсаторів на кінцях фідерів харчування, особливо коли ці конденсатори підключаються тільки в робочий час Але у деяких виникають проблеми через надмірне зростання напруги в періоди малих навантажень, і вони вводять тарифи, спрямовані проти зниженого коефіцієнта потужності при великій ємнісної складової в струмі споживання Реактивні струми навантажують мережу однаково: що при відставанні струму від напруги, що при випередженні струмом напруги

Деякі заводські інженери патологічно бояться появи ємнісної складової в споживаному від мережі струмі (випереджаючого коефіцієнта потужності) Автор цього ніколи не міг зрозуміти Було науково до-

казано, що випереджаюче коефіцієнт потужності не завдає шкоди ні машинам, ні людям Єдино, що при дуже великому випередженні струмом напруги і малих навантаженнях можливе підвищення напруги в мережі

На великих заводах корекція коефіцієнта потужності виконується в точці зєднання зовнішньої розподільчої мережі із заводською мережею Це, як правило, дешевше, ніж використовувати безліч маленьких конденсаторів, особливо коли ще потрібно комутаційна апаратура або має місце великий рівень гармонік в споживаної струмі

Джерело: Сукер К Силова електроніка Керівництво розробника – М: Видавничий дім «Додека-ХХI, 2008 – 252 c: Ил (Серія «Силова електроніка»)