Коэффициент мощности

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Коэффициент мощности — физическая величина, характеризующая энергетические параметры электрического тока. Коэффициент мощности характеризует приёмник электроэнергии переменного тока. Численно равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность — расходуется на совершение полезной работы. Полная мощность — геометрическая сумма активной и реактивной мощности. В электроэнергетике имеет либо обозначение cosφ (где φ — сдвиг фаз между силой тока и напряжением), либо λ.

Коэффициент мощности — комплексный показатель, характеризующий линейные и нелинейные искажения, вносимые нагрузкой в электросеть. Равен отношению активной и полной мощностей P/S (Вт/ВА), потребляемых нагрузкой. Типовые значения коэффициента мощности : 1 — 0.95 — идеальный показатель; 0.95 — 0,80-хороший показатель; 0,80 — 0,65 удовлетворительный показатель; 0.65 — 0,50 -низкий показатель; 0.50 — 0-неудовлетворительный показатель. При наличии только гармонических искажений коэффициент мощности равен косинусу угла сдвига между током и напряжением и бывает двух видов: опережающий и отстающий. При наличии только нелинейных искажений тока коэффициент мощности равен доле мощности первой гармоники тока в общей активной мощности, потребляемой в нагрузку.

Содержание 1 Математические расчёты 2 Область допустимых значений 3 Типовые значения 4 Нелинейные искажения тока 4.1 Несинусоидальность 5 Ссылки

[править] Математические расчёты

Коэффициент мощности необходимо учитывать при проектировании электросетей. Низкий коэффициент мощности ведёт к потерям электроэнергии в электрической сети. Чтобы увеличить коэффициент мощности используют компенсирующие устройства. Неверно рассчитанный коэффициент мощности может привести к избыточному потреблению электроэнергии и снижению КПД электрооборудования, питающегося от данной сети.

Для расчётов используются следующие математические формулы:

1. cosφ=
2. P=U×I×cosφ
3. Q=U×I×sinφ
4. S=U×I=

[править] Область допустимых значений

Коэффициент мощности определён следующими числовыми значениями:

cosφ (0;1)

λ 0-100 %

[править] Типовые значения

Тип	Высокое	Хорошее	Удовлетворительное	Низкое	Неудовлетворительное
Значение cosφ	0,95-1,00	0,80-0,95	0,65-0,80	0,50-0,65	0,00-0,50
Значение λ	95-100 %	80-95 %	65-80 %	50-65 %	0-50 %

[править] Нелинейные искажения тока

Потребители электроэнергии с нелинейной вольт­амперной характеристикой создают ток, отличающийся от синусоидального. Соответственно, падение напряжения на нагрузке будет на них искажено, что вносит ухудшение качества энергии в электрических сетях.

[править] Несинусоидальность

Несинусоидальность одна из компонент искажения напряжения в электрической сети. Её высшие гармоники оказывают отрицательное влияние на работу системы электроснабжения, вызывая дополнительные активные потери в трансформаторах, электрических машинах и сетях; повышенную аварийность в кабельных сетях; уменьшение коэффициента мощности за счёт мощности искажения, вызванной протеканием токов высших гармоник, а также ограниченное применение батарей конденсаторов для компенсации реактивной мощности.

Источниками высших гармонических тока и напряжения являются электроприёмники с нелинейными нагрузками. Например электродуговые сталеплавильные печи, установки электродуговой сварки, газоразрядные лампы и др.

[править] Ссылки

• Как повысить коэффициент мощности без использования компенсирующих устройств
• Суднова В.В., Влияние качества электроэнергии на работу электроприемников
• Несинусоидальность напряжения
• Влияние высших гармоник напряжения и тока на работу электрооборудования
• ГОСТ 13109-97

Это незавершённая статья по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.