Коэффициент мощности, коррекция коэффициента мощности и счет за электроэнергию
2025-06-26
Что такое коэффициент мощности?
Коэффициент мощности — это мера того, насколько эффективно вы используете электричество. Различные типы мощности работают, чтобы обеспечить нас электроэнергией. Вот что делает каждый из них.
Рабочая мощность – «истинная» или «реальная» мощность, используемая во всех электроприборах для выполнения работы по отоплению, освещению, движению и т. д. Мы выражаем это в кВт или киловаттах. Распространенными типами резистивных нагрузок являются электрическое отопление и освещение.
Индуктивная нагрузка, такая как двигатель, компрессор или балласт, также требует Реактивной мощности для генерации и поддержания магнитного поля для работы. Мы называем эту нерабочую мощность кВАР, или киловольт-ампер-реактивными.
В каждом доме и на предприятии есть как резистивные, так и индуктивные нагрузки. Соотношение между этими двумя типами нагрузок становится важным по мере добавления большего количества индуктивного оборудования. Рабочая мощность и реактивная мощность составляют полную мощность, которая называется кВА, киловольт-ампер. Мы определяем полную мощность по формуле, кВА2 = кВ*А.
Идя на шаг дальше, коэффициент мощности (PF) — это отношение рабочей мощности к полной мощности, или формула PF = кВт / кВА. Высокий PF выгоден как потребителю, так и коммунальному предприятию, тогда как низкий PF указывает на плохое использование электроэнергии.
Почему коэффициент мощности так важен в системе электроснабжения?
В целом, мы можем определить термин «коэффициент мощности» тремя способами:
♦Косинус угла между током и напряжением цепи переменного тока называется коэффициентом мощности.
♦Соотношение между сопротивлением и полным сопротивлением цепи переменного тока называется коэффициентом мощности.
♦Соотношение между активной мощностью и полной мощностью называется коэффициентом мощности.
При индуктивной нагрузке коэффициент мощности будет отставать, из-за чего ток отстает от напряжения. В то время как при емкостной нагрузке угол идет в обратном направлении, угол приложенного тока теперь опережает напряжение и рассматривается как опережающий коэффициент мощности.
Коэффициент мощности играет важную роль в цепях переменного тока в зависимости от нагрузки. Как мы знаем, чем ниже коэффициент мощности, тем выше ток нагрузки и наоборот. *Отстающий коэффициент мощности имеет некоторые недостатки, такие как большой номинал кВА, поскольку кВА обратно пропорционален коэффициенту мощности.
Аналогично при отстающем коэффициенте мощности линии электропередачи должны иметь большее сечение проводника, из-за чего при низком коэффициенте мощности проводник переносит большую величину тока.
Другим недостатком являются большие потери в меди, при низком коэффициенте мощности проводник проводит большой ток.
вызывает больше потерь IR2. Это приводит к снижению эффективности.
Большой ток при низком коэффициенте мощности приводит к большим потерям напряжения в генераторе и линиях электропередачи, и в результате этого система может также снизить грузоподъемность.
Что является причиной снижения коэффициента мощности?
Ниже приведены причины низкого коэффициента мощности:
1.Индуктивные нагрузки. Однофазные и трехфазные асинхронные двигатели (обычно асинхронный двигатель работает
2.Переменная нагрузка в энергосистеме (Как мы знаем, нагрузка в энергосистеме переменная. В период низкой нагрузки напряжение питания увеличивается, что увеличивает ток намагничивания, что приводит к снижению коэффициента мощности)
3.Промышленные нагревательные печи
4.Электроразрядные лампы (высокоинтенсивное разрядное освещение) Дуговые лампы (работают с очень низким коэффициентом мощности)
5.Трансформеры
6.Гармонические токи
7.Ветряная электростанция
8.Солнечная электростанция
Зачем улучшать низкий коэффициент мощности?
Низкий коэффициент мощности означает более низкую эффективность работы, что приводит к необходимости в более крупных проводниках (проводах) и увеличенной мощности оборудования, а также вызывает падение напряжения по мере увеличения потерь мощности. Это равнозначно более высоким капиталовложениям, более высоким расходам и снижению производительности распределительной системы. Коррекция коэффициента мощности на самом деле не экономит много энергии (обычно менее 1% от требуемой нагрузки), и даже это снижение зависит от того, насколько низок коэффициент мощности изначально и насколько сильно загружены индуктивные устройства в распределительной системе. Однако, даже если экономия энергии минимальна, коррекция коэффициента мощности может принести значительную экономию в счетах за электроэнергию, если коммунальная служба налагает штраф за низкий коэффициент мощности в своей структуре тарифов, как это делают большинство коммунальных служб для промышленных клиентов. То, сколько ваша компания может сэкономить за счет установки методов коррекции коэффициента мощности, зависит от вашего начального коэффициента мощности, уровня, на который вы его корректируете, номинальной мощности двигателя в лошадиных силах по сравнению с нагрузкой и того, как коммунальная служба рассчитывает штрафную плату. Все эти переменные следует учитывать при определении потенциала окупаемости для различных методов коррекции коэффициента мощности.
Сколько я могу сэкономить, установив систему коррекции коэффициента мощности?
Коррекция коэффициента мощности обеспечивает множество преимуществ:
♦Снижение счетов за электроэнергию
♦Увеличенная емкость системы
♦Улучшенное напряжение
♦Сокращение потерь
Снижение счетов за коммунальные услуги
Ваша электроэнергетическая компания поставляет рабочую (кВт) и реактивную мощность (квар) на ваше предприятие в форме полной мощности (кВА). Хотя реактивная мощность (квар) не регистрируется на счетчиках кВт-часов или кВт-часов, система передачи и распределения компании должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить полную мощность. У компаний есть различные способы переложить на вас расходы на более крупные генераторы, трансформаторы, кабели, переключатели и т. п. Как показано в следующих примерах, конденсаторы могут сэкономить вам деньги независимо от того, как ваша компания выставляет вам счета за электроэнергию.
кВА биллинг
Коммунальная служба измеряет и выставляет счета за каждый ампер тока, включая реактивный ток.
Как улучшить коэффициент мощности?
♦Стационарные конденсаторные батареи
♦Автоматические конденсаторные батареи низкого напряжения
♦Низкое напряжениестатический генератор var
