Большинство потребителей электроэнергии представляют собой сложные электрические машины, в которых присутствуют как активные, так и реактивные элементы или сопротивления (конденсаторы, обмотки трансформаторов, двигателей, реактивные сопротивления проводов и кабелей). На этих сопротивлениях, при протекании переменного тока индуктируются реактивные электродвижущие силы (э.д.с.), которые вызывают сдвиг вектора тока по фазе относительно напряжения — реактивный ток. Все приборы и установки переменного тока, включающие электромагнитные устройства или зависящие от магнитносвязанных обмоток, используют реактивной ток для создания магнитного поля.
В электрической сети большая часть оборудования обладает индуктивными сопротивлениями, что влечет за собой отставание вектора тока от вектора напряжения по фазе. Такое отставание в индуктивных элементах обуславливает интервалы времени, в которых напряжение и ток имеют противоположные знаки: напряжение положительно, а ток отрицателен (и наоборот).
В эти моменты мощность подается обратно по сети в сторону генератора. В свою очередь, запасаемая в каждом индуктивном элементе электроэнергия, не рассеиваясь в активных элементах, распространяется по сети, но совершает колебательные движения — от нагрузки к генератору и обратно. Это реактивная мощность, которая необходима для создания магнитного поля.
В электрических цепях переменного тока присутствуют два вида мощности: активная и реактивная.
Активная мощность — полезная и расходуемая на совершение полезной работы.
Реактивная мощность — расходуемая на поддержание периодических изменений, которые вызваны переменным током:
Мощность любой электрической системы можно представить как векторную сумму всех мощностей.
На рисунке видно, что угол между активной и полной мощностью (и его косинус, cos φ) имеет зависимость от соотношения активной и реактивной мощности системы.
Фактор cos φ (коэффициент мощности) — отношение активной и полной мощности. В случае синусоидального тока коэффициент мощности равен косинусу угла фазового сдвига между вектором напряжения и тока.
Для выработки активной и реактивной мощности требуется задействовать мощности генераторов. Реактивная и активная мощности вызывают потери энергии в системах передачи и распределениях из-за нагрева проводников.
Наличие высокой доли реактивной мощности в электросети вызывает следующие проблемы:
Для снижения нагрузок на электросеть применяются установки компенсации реактивной мощности, фактически являющейся местной генерацией емкостной реактивной энергии.
Какими преимуществами обладают системы с КРМ? Подробнее...
Какие виды систем компенсации реактивной мощности бывают? Подробнее...
Отправьте нам первичную информацию по проекту: сфера деятельности компании, возможные проблемы управления электроэнергией и др. Мы проведем измерения и анализ параметров сети и по результатам составим предложение по внедрению как готовых, так и индивидуальных решений улучшения качества мощности.
