Коэффициент реактивной мощности: Значения коэффициентов реактивной мощности

Значения коэффициентов реактивной мощности

Технически необходимая степень КРМ в каждой точке сети определяется параметрами линий, соединяющих эту точку с источниками питания. Эти параметры индивидуальны для каждой точки и, следовательно, для каждого потребителя. Однако тарифы на электроэнергию не устанавливаются индивидуально для каждого потребителя, а дифференцируются только по четырем уровням напряжения питания: 110 кВ и выше, 35 кВ, 6-20 кВ и 0,4 кВ.

Дифференциация условий потребления (генерации) реактивной мощности для потребителей, присоединенных к сетям 110 кВ и ниже, в новом документе также осуществлена по четырем группам напряжений сетей, что представляется правильным. Так как затраты на производство и передачу реактивной энергии гораздо меньше аналогичных затрат, обусловленных активной энергией, способы выражения тарифов на реактивную энергию не могут быть «изощреннее» тарифов на активную энергию.

Значение коэффициента реактивной мощности в часы больших суточных нагрузок электрической сети (tg φ) установлены в зависимости от номинального напряжения сети, к которой подключен потребитель:

Напряжение сети, кВ……….   110(154)       35(60)        6-20         0,4

tg φ………………………………….        0,5             0,4               0,4          0,35

Данные значения указывают в договорах с потребителями электрической энергии, присоединенная мощность энергопринимающих устройств которых более 150 кВт (за исключением граждан-потребителей, использующих электрическую энергию для бытового потребления, и приравненных к ним в соответствии с нормативными правовыми актами в области государственного регулирования тарифов групп (категорий) потребителей (покупателей), в том числе многоквартирных домов, садоводческих, огороднических, дачных и прочих некоммерческих объединений граждан).

Значение коэффициента реактивной мощности, генерируемой в часы малых суточных нагрузок электрической сети, устанавливается равным нулю для всех случаев.

Сумма часов, составляющих периоды больших и малых суточных нагрузок, должна быть равна 24 часам и относиться ко всем суткам месяца, за исключением периодов привлечения потребителя к регулированию реактивной мощности. При определении в договоре временных интервалов больших и малых нагрузок необходимо руководствоваться фактическими параметрами режима электрической сети в конкретном энергоузле. Если иное не определено договором, часами больших нагрузок считается период с 7 ч 00 мин до 23 ч 00 мин, а часами малых нагрузок — с 23 ч 00 мин до 7 ч 00 мин местного времени. Временные интервалы, в течение которых потребитель привлекается к регулированию реактивной мощности в часы больших и малых нагрузок, могут быть меньше соответствующих периодов больших и малых суточных нагрузок и относиться только к установленным в договоре суткам месяца.

В случае участия потребителя по соглашению с сетевой организацией в регулировании реактивной мощности в часы больших и/или малых нагрузок электрической сети, в договоре энергоснабжения определяются также диапазоны значений коэффициентов реактивной мощности, устанавливаемые отдельно для часов больших (tg φб) и/или малых (tg φм) нагрузок электрической сети и применяемые в периоды участия потребителя в регулировании реактивной мощности.

При решении задачи установки КУ в сети потребителя суммарная мощность КУ является известной (равной разности между фактическим и заданным потреблением). Необходимо определить наилучший вариант размещения КУ в узлах внутренней сети предприятия с учетом специфики технологического процесса, возможностей установки КУ и желаемых режимов напряжения в узлах. При решении аналогичной задачи для сетевой организации кроме указанных факторов необходимо осуществить экспертную оценку возможных действий потребителя. Если предполагается, что потребитель (или группа потребителей, питающихся от узла) в течение длительного времени не произведет установку КУ в своих сетях, то установка КУ в узле сетевой организации экономически выгодна. В противном случае установленные КУ могут оказаться неиспользуемыми. В обеих задачах необходимо учитывать прогноз изменения реактивных нагрузок.

Для потребителей, присоединенных к сетям напряжением 220 кВ и выше, а также к сетям 110 кВ (154 кВ) в случаях, когда они оказывают существенное влияние на электроэнергетические режимы работы энергосистем, предельное значение коэффициента реактивной мощности определяют на основе расчетов режима работы электрической сети, выполняемых как для нормальной, так и для ремонтной схем сети.

Индивидуальный характер влияния на режим сети крупных потребителей и малая вероятность компенсации изменений их нагрузки другими потребителями приводят к необходимости установления предельно допустимых значений в виде почасового суточного графика, а не в виде средних значений для часов больших и малых нагрузок как для потребителей, присоединенных к сетям 0,4-110 кВ. Это могут быть не обязательно 24 разных значения; в конкретном случае могут быть выделены несколько интервалов в течение суток.

Предельное значение реактивной нагрузки конкретного потребителя может быть определено при последовательном ее увеличении до значения, при котором параметры режима в каком-либо узле сети или в какой-либо линии электропередачи выходят на предельно допустимый уровень. Очевидно, что получение этого значения связано с теми или иными допущениями в отношении нагрузок других потребителей.

Можно рассматривать два предельных порядка утяжеления режимов:

увеличение реактивной мощности только в рассматриваемом узле сети;

одновременное увеличение реактивной мощности, потребляемой во всех узлах сети.

Первый порядок предполагает определение максимальной реактивной мощности, потребляемой в рассматриваемом узле сети, при условии, что потребители во всех остальных узлах не увеличивают своего потребления. Такой расчет приведет к достаточно высоким значениям допускаемого коэффициента реактивной мощности, так как не предполагает одновременного нарушения условий несколькими потребителями. Второй порядок предполагает ситуацию, при которой потребители во всех узлах могут одновременно увеличить потребление. Очевидно, что при первом подходе требования к потребителям окажутся наиболее мягкими, а при втором -наиболее жесткими. Вместе с тем обе описанные ситуации можно считать маловероятными. Необходимо рассчитывать на ситуацию, при которой в ряде узлов нагрузки могут увеличиться одновременно, однако число таких узлов при расчете максимально допустимого потребления реактивной мощности конкретным потребителем должно быть ограничено разумным пределом.

Каждый из узлов сети имеет разную степень влияния на уровень напряжения в других узлах и разный размер «зоны влияния». Поэтому представляется логичным выделение сравнительно небольшой группы «критериальных» узлов, нагрузки которых следует рассматривать как увеличивающиеся с большой вероятностью одновременно с нагрузкой рассматриваемого узла. В остальных узлах реактивные нагрузки следует принимать на уровне их фактических значений, но не более соответствующих tg φ = 0,5.

Каждая сеть имеет свои специфические особенности режимов, поэтому получить строгие математические выражения для установления необходимого числа «критериальных» узлов и тем более их конкретного перечня невозможно. Можно использовать обычно принимаемый в инженерных расчетах критерий практической достоверности, который предполагает возможный выход за обычные условия пяти процентов случайных ситуаций. В этом случае число «критериальных» узлов необходимо ограничить пятью процентами общего числа узлов в сети. Например, для схемы в 300 узлов это составит 15 узлов. Выбор конкретных узлов является прерогативой энергоснабжающей организации.

Превышение установленных в договоре предельных значений коэффициента реактивной мощности оплачивается потребителем в соответствии с повышающим коэффициентом к тарифу. Выход технических параметров режима сети за предельно допустимые значения по определению является недопустимой ситуацией и не может компенсироваться оплатой. Поэтому допустимые значения коэффициента реактивной мощности, включаемые в договор с потребителем, должны рассчитываться из условия сохранения определенного запаса по напряжению и нагрузкам линий электропередачи. При превышении этих значений потребитель выводит режим сети в зону риска, хотя расчетные значения параметров режима еще не достигают предельно допустимых значений. В этой зоне допустимо стимулировать потребителя к нормализации нагрузки экономическими способами.

Предельное значение коэффициента реактивной мощности, потребляемой конкретным потребителем в рассматриваемый час суток, определяют из условия недопущения снижения напряжения ни в одном из узлов электрической сети ниже номинального значения и повышения нагрузки ни одной из линий электропередачи сверх значения, допустимого по условиям устойчивости работы электрической сети.

Предельное значение коэффициента реактивной мощности, генерируемой конкретным потребителем в рассматриваемый час суток, определяют из условия недопущения повышения напряжения ни в одном из узлов электрической сети выше значения, предельно допустимого для электрооборудования, и повышения нагрузки ни одной из линий электропередачи сверх значения, допустимого по условиям устойчивости работы электрической сети.

Для обеспечения указанных условий расчетные значения напряжений в узлах и нагрузок линий электропередачи должны приниматься с учетом коэффициентов запаса. Исходя из экспертных оценок они могут быть установлены на уровнях:

0,3 — для повышения напряжения в узлах от номинального напряжения сети до допустимого для электрооборудования;

0,1 — для нагрузок линий электропередачи по отношению к предельно допустимому значению по условиям устойчивости работы электрической сети.

Предельно допустимые (максимальные) напряжения электрооборудования установлены ГОСТ 721 «Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения свыше 1000 В» (прил. 8). Значения допустимых напряжений с учетом коэффициента запаса приведены в табл. 7.2.

Таблица 7.2

Предельно допустимое минимальное напряжение в узле сети может быть получено из условия обеспечения допустимых отклонений напряжения в сетях, присоединенных к шинам низкого напряжения трансформаторов. Расчеты показывают, что допустимые отклонения напряжения на этих шинах с учетом стандартных диапазонов РН устройствами РПН обеспечиваются при любом значении напряжения на шинах высокого напряжения в диапазоне от 0 до +10 % от номинального напряжения сети (см. п. 8.4.2). Поэтому предельно допустимое минимальное напряжение в узле сети может быть принято равным номинальному напряжению.

Как следует из изложенного, к потребителям, присоединенным к сетям напряжением 110 кВ (154 кВ), могут предъявляться разные требования в зависимости от того, оказывают они существенное влияние на режимы работы энергосистем или нет. Несмотря на то что однозначно определить понятие существенности влияния трудно, очевидно, что в нормативном документе должен быть указан его количественный критерий. На основе экспертной оценки принято, что потребителя относят к существенно влияющим на режимы сети, если при изменении его реактивной мощности от нуля до значения, соответствующего tg φ = 0,5, изменение напряжения в точке его присоединения превышает   5 %.

 

Коэффициенты реактивной мощности в договорах по передаче электрической энергии

Пример HTML-страницы

Технически необходимая степень КРМ в каждой точке сети определяется параметрами линий, соединяющих эту точку с источниками питания. Эти параметры индивидуальны для каждой точки и, следовательно, для каждого потребителя. Однако тарифы на электроэнергию не устанавливаются индивидуально для каждого потребителя, а дифференцируются только по четырем уровням напряжения питания: 110 кВ и выше, 35 кВ, 6–20 кВ и 0,4 кВ.

Дифференциация условий потребления (генерации) реактивной мощности для потребителей, присоединенных к сетям 110 кВ и ниже, в новом документе также осуществлена по четырем группам напряжений сетей, что представляется правильным. Так как затраты на производство и передачу реактивной энергии гораздо меньше аналогичных затрат, обусловленных активной энергией, способы выражения тарифов на реактивную энергию не могут быть «изощреннее» тарифов на активную энергию.

Значение коэффициента реактивной мощности в часы больших суточных нагрузок электрической сети (tg ϕ) установлены в зависимости от номинального напряжения сети, к которой подключен потребитель:

Данные значения указывают в договорах с потребителями электрической энергии, присоединенная мощность энергопринимающих устройств которых более 150 кВт (за исключением граждан-потребителей, использующих электрическую энергию для бытового потребления, и приравненных к ним в соответствии с нормативными правовыми актами в области государственного регулирования тарифов групп (категорий) потребителей (покупателей), в том числе многоквартирных домов, садоводческих, огороднических, дачных и прочих некоммерческих объединений граждан).

Значение коэффициента реактивной мощности, генерируемой в часы малых суточных нагрузок электрической сети, устанавливается равным нулю для всех случаев.

Сумма часов, составляющих периоды больших и малых суточных нагрузок, должна быть равна 24 часам и относиться ко всем суткам месяца, за исключением периодов привлечения потребителя к регулированию реактивной мощности. При определении в договоре временных интервалов больших и малых нагрузок необходимо руководствоваться фактическими параметрами режима электрической сети в конкретном энергоузле.

Если иное не определено договором, часами больших нагрузок считается период с 7 ч 00 мин до 23 ч 00 мин, а часами малых нагрузок – с 23 ч 00 мин до 7 ч 00 мин местного времени. Временные интервалы, в течение которых потребитель привлекается к регулированию реактивной мощности в часы больших и малых нагрузок, могут быть меньше соответствующих периодов больших и малых суточных нагрузок и относиться только к установленным в договоре суткам месяца.

В случае участия потребителя по соглашению с сетевой организацией в регулировании реактивной мощности в часы больших и/или малых нагрузок электрической сети, в договоре энергоснабжения определяются также диапазоны значений коэффициентов реактивной мощности, устанавливаемые отдельно для часов больших (tg ϕб ) и/или малых (tg ϕм) нагрузок электрической сети и применяемые в периоды участия потребителя в регулировании реактивной мощности.

При решении задачи установки КУ в сети потребителя суммарная мощность КУ является известной (равной разности между фактическим и заданным потреблением). Необходимо определить наилучший вариант размещения КУ в узлах внутренней сети предприятия с учетом специфики технологического процесса, возможностей установки КУ и желаемых режимов напряжения в узлах.

При решении аналогичной задачи для сетевой организации кроме указанных факторов необходимо осуществить экспертную оценку возможных действий потребителя. Если предполагается, что потребитель (или группа потребителей, питающихся от узла) в течение длительного времени не произведет установку КУ в своих сетях, то установка КУ в узле сетевой организации экономически выгодна. В противном случае установленные КУ могут оказаться неиспользуемыми. В обеих задачах необходимо учитывать прогноз изменения реактивных нагрузок.

Для потребителей, присоединенных к сетям напряжением 220 кВ и выше, а также к сетям 110 кВ (154 кВ) в случаях, когда они оказывают существенное влияние на электроэнергетические режимы работы энергосистем, предельное значение коэффициента реактивной мощности определяют на основе расчетов режима работы электрической сети, выполняемых как для нормальной, так и для ремонтной схем сети.

Индивидуальный характер влияния на режим сети крупных потребителей и малая вероятность компенсации изменений их нагрузки другими потребителями приводят к необходимости установления предельно допустимых значений в виде почасового суточного графика, а не в виде средних значений для часов больших и малых нагрузок как для потребителей, присоединенных к сетям 0,4–110 кВ. Это могут быть не обязательно 24 разных значения; в конкретном случае могут быть выделены несколько интервалов в течение суток.

Предельное значение реактивной нагрузки конкретного потребителя может быть определено при последовательном ее увеличении до значения, при котором параметры режима в каком-либо узле сети или в какой-либо линии электропередачи выходят на предельно допустимый уровень. Очевидно, что получение этого значения связано с теми или иными допущениями в отношении нагрузок других потребителей.

Можно рассматривать два предельных порядка утяжеления режимов:

• увеличение реактивной мощности только в рассматриваемом узле сети;
• одновременное увеличение реактивной мощности, потребляемой во всех узлах сети.

Первый порядок предполагает определение максимальной реактивной мощности, потребляемой в рассматриваемом узле сети, при условии, что потребители во всех остальных узлах не увеличивают своего потребления. Такой расчет приведет к достаточно высоким значениям допускаемого коэффициента реактивной мощности, так как не предполагает одновременного нарушения условий несколькими потребителями. Второй порядок предполагает ситуацию, при которой потребители во всех узлах могут одновременно увеличить потребление.

Очевидно, что при первом подходе требования к потребителям окажутся наиболее мягкими, а при втором – наиболее жесткими. Вместе с тем обе описанные ситуации можно считать маловероятными. Необходимо рассчитывать на ситуацию, при которой в ряде узлов нагрузки могут увеличиться одновременно, однако число таких узлов при расчете максимально допустимого потребления реактивной мощности конкретным потребителем должно быть ограничено разумным пределом.

Каждый из узлов сети имеет разную степень влияния на уровень напряжения в других узлах и разный размер «зоны влияния». Поэтому представляется логичным выделение сравнительно небольшой группы «критериальных» узлов, нагрузки которых следует рассматривать как увеличивающиеся с большой вероятностью одновременно с нагрузкой рассматриваемого узла. В остальных узлах реактивные нагрузки следует принимать на уровне их фактических значений, но не более соответствующих tg ϕ = 0,5.

Каждая сеть имеет свои специфические особенности режимов, поэтому получить строгие математические выражения для установления необходимого числа «критериальных» узлов и тем более их конкретного перечня невозможно. Можно использовать обычно принимаемый в инженерных расчетах критерий практической достоверности, который предполагает возможный выход за обычные условия пяти процентов случайных ситуаций. В этом случае число «критериальных» узлов необходимо ограничить пятью процентами общего числа узлов в сети. Например, для схемы в 300 узлов это составит 15 узлов. Выбор конкретных узлов является прерогативой энергоснабжающей организации.

Превышение установленных в договоре предельных значений коэффициента реактивной мощности оплачивается потребителем в соответствии с повышающим коэффициентом к тарифу. Выход технических параметров режима сети за предельно допустимые значения по определению является недопустимой ситуацией и не может компенсироваться оплатой.

Поэтому допустимые значения коэффициента реактивной мощности, включаемые в договор с потребителем, должны рассчитываться из условия сохранения определенного запаса по напряжению и нагрузкам линий электропередачи. При превышении этих значений потребитель выводит режим сети в зону риска, хотя расчетные значения параметров режима еще не достигают предельно допустимых значений. В этой зоне допустимо стимулировать потребителя к нормализации нагрузки экономическими способами.

Предельное значение коэффициента реактивной мощности, потребляемой конкретным потребителем в рассматриваемый час суток, определяют из условия недопущения снижения напряжения ни в одном из узлов электрической сети ниже номинального значения и повышения нагрузки ни одной из линий электропередачи сверх значения, допустимого по условиям устойчивости работы электрической сети.

Предельное значение коэффициента реактивной мощности, генерируемой конкретным потребителем в рассматриваемый час суток, определяют из условия недопущения повышения напряжения ни в одном из узлов электрической сети выше значения, предельно допустимого для электрооборудования, и повышения нагрузки ни одной из линий электропередачи сверх значения, допустимого по условиям устойчивости работы электрической сети.

Для обеспечения указанных условий расчетные значения напряжений в узлах и нагрузок линий электропередачи должны приниматься с учетом коэффициентов запаса. Исходя из экспертных оценок они могут быть установлены на уровнях:

• 0,3 – для повышения напряжения в узлах от номинального напряжения сети до допустимого для электрооборудования;
• 0,1 – для нагрузок линий электропередачи по отношению к предельно допустимому значению по условиям устойчивости работы электрической сети.

Предельно допустимые (максимальные) напряжения электрооборудования установлены ГОСТ 721 «Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения свыше 1000 В» (прил. 8). Значения допустимых напряжений с учетом коэффициента запаса приведены в табл. 7.2.

Таблица 7.2

Предельно допустимое минимальное напряжение в узле сети может быть получено из условия обеспечения допустимых отклонений напряжения в сетях, присоединенных к шинам низкого напряжения трансформаторов. Расчеты показывают, что допустимые отклонения напряжения на этих шинах с учетом стандартных диапазонов РН устройствами РПН обеспечиваются при любом значении напряжения на шинах высокого напряжения в диапазоне от 0 до +10 % от номинального напряжения сети (см. п. 8.4.2). Поэтому предельно допустимое минимальное напряжение в узле сети может быть принято равным номинальному напряжению.

Как следует из изложенного, к потребителям, присоединенным к сетям напряжением 110 кВ (154 кВ), могут предъявляться разные требования в зависимости от того, оказывают они существенное влияние на режимы работы энергосистем или нет. Несмотря на то что однозначно определить понятие существенности влияния трудно, очевидно, что в нормативном документе должен быть указан его количественный критерий. На основе экспертной оценки принято, что потребителя относят к существенно влияющим на режимы сети, если при изменении его реактивной мощности от нуля до значения, соответствующего tg ϕ = 0,5, изменение напряжения в точке его присоединения превышает 5 %.

Вопросы качества электроэнергии. Часть 5. Реактивная мощность и коэффициент мощности

Как и в случае с дисбалансом напряжения, рассмотренным в предыдущей статье, реактивная мощность и коэффициент мощности не являются проблемами качества электроэнергии в том же смысле, что и гармоники и переходные процессы, но имеют решающее значение. , особенно в отношении энергопотребления и эффективности объектов.

Джулиан Грант – генеральный директор Chauvin Arnoux UK , рассматривает причины и последствия высокой реактивной мощности и низкого коэффициента мощности, а также решения по их улучшению.

В чисто резистивной цепи переменного тока формы сигналов напряжения и тока находятся в фазе друг с другом, меняя полярность в один и тот же момент в каждом цикле, и вся мощность, поступающая на нагрузку, потребляется нагрузкой. Реактивная мощность существует в цепи переменного тока, когда ток и напряжение не совпадают по фазе. Некоторому электрическому оборудованию, используемому в промышленных и коммерческих зданиях, для эффективной работы требуется некоторая реактивная мощность в дополнение к активной мощности. Обычно это предметы с медными обмотками; особенно трансформаторы, двигатели, индукционные нагреватели, дуговые сварочные аппараты и компрессоры и т. д., даже люминесцентное и светодиодное освещение. В случае индуктивных нагрузок ток отстает от напряжения, однако в настоящее время могут встречаться различные емкостные нагрузки, вызывающие противоположный эффект, то есть ток опережает напряжение.

Реактивная мощность (кВАр) — это векторная разность между реальной мощностью (кВт) и общей потребляемой мощностью, которая называется полной мощностью и измеряется в кВА. Коэффициент мощности представляет собой отношение реальной мощности, используемой для выполнения работы, и полной мощности, подводимой к цепи.

Это очень просто понять, если считать пинту пива, где весь стакан то, за что вы платите, — это кажущаяся мощность, та часть, которую вы хотите больше всего ( пива) – это реальная мощность (активная мощность), а бит, который вы хотите, как как можно меньше (напор) это реактивная мощность.

Полная пинта с никакая головка не будет представлять коэффициент мощности, равный 1, или коэффициент мощности, равный единице, и в этой ситуации не было бы реактивной мощности. На самом деле Коэффициент мощности выше 0,95, как правило, 0,98, если вы может получить его. Пинта с красивой маленькой головкой!

Низкий коэффициент мощности и связанные с ним высокие реактивные токи могут вызывают различные проблемы в электроустановке. Много сетевые операторы применяют штрафы в виде реактивной мощности заряжать, когда коэффициент мощности падает ниже 0,95, и это записывается как параметр на получасовом счетчике. Помимо затрат есть связанных с этим экологических проблем в том, что реактивная мощность добавляет к нагрузка на национальную сеть и приводит к ненужному увеличению уровней выбросов CO ₂ в то время, когда мы стремимся сократить их.

Коэффициент мощности также влияет на надежность самой сети и может вызвать различные проблемы с электричеством, которые могут привести к преждевременному выходу из строя Основное оборудование. Это оборудование часто заменяется в больших расходы без наблюдения или выявления основной причины.

Плохой коэффициент мощности также может сильно повлиять на разрешенную пропускную способность и связанную с ней сборы, основанные на максимальном спросе, требуемом от сеть. Это часто навязывается для оплаты сети снабжения. инфраструктура, необходимая для доставки максимальной заявленной энергии требование. Отсюда следует, что неоправданно высокий уровень реактивная мощность не только толкает цену вверх, но и ограничивает доступный запас для расширения, и может привести к отклонениям выше разрешенной пропускной способности, что повлечет за собой штрафные санкции.

По данным The Carbon Trust, промышленные установки нередко работают с коэффициентом мощности от 0,7 до 0,8, что удивительно, поскольку измерить коэффициент мощности совсем не сложно. Его можно регулярно измерять с помощью портативных измерительных приборов или, в качестве альтернативы, можно постоянно контролировать в режиме реального времени с постоянно отображаемыми значениями, а также отображать множество других полезных параметров, включая напряжение, ток и потребление энергии.

Пока спецификация системы коррекции коэффициента мощности (PFC) требует знание нескольких факторов, включая уровень напряжения и типичные использование реактивных нагрузок на месте, профиль использования по всей местоположение, степень присутствующих гармонических искажений и мощность качество, необходимое для загрузки на месте, все это легко измеряется и рассчитано. Системы PFC составляют часть стоимости потенциальную экономию, которую они могут принести.

Самая простая форма PFC включает в себя установку конденсаторов, и это стоит поискать и получить консультацию специалиста по системе, которая подойдет именно вам. Если одиночная машина имеет плохой коэффициент мощности, конденсаторы могут быть подключены параллельно с устройством, чтобы они компенсировали плохой коэффициент мощности при каждом включении машины.

Если питание фактор сайта постоянно плохой и нет ни одной единицы оборудования несет единоличную ответственность, фиксированный PFC может быть подключен к основному электроснабжение помещений.

Если многие машины включаются и выключаются в разное время, коэффициент мощности может часто изменяться. В этом случае количество PFC необходимо контролировать автоматически. Другими словами, батареи конденсаторов необходимо выборочно включать и отключать от силовой цепи соответствующим образом. На рынке существуют различные решения для автоматического переключения батареи конденсаторов.

Выбор правильная конструкция коррекции коэффициента мощности имеет решающее значение для обеспечения длительного срок надежной эксплуатации объекта. С увеличением использования нелинейные нагрузки в промышленности, такие как приводы с регулируемой скоростью, светодиоды освещение, большое количество ИТ-оборудования и т. д. и связанные с ними гармоники, может случиться так, что ни один из традиционных методов обсуждавшееся до сих пор для коррекции коэффициента мощности будет подходящим.

Простой подключение конденсаторов PFC к установке со значительным количество гармоник, генерирующих нелинейные нагрузки, или где нагрузки ожидается, что он будет содержать более 25% нелинейных нагрузок, может создает больше проблем, чем решает. Импеданс конденсаторов уменьшается по мере увеличения частоты и, следовательно, гармонических токов, которые более высокие частоты, скорее всего, протекают в конденсаторах, которые соединены в цепь. Увеличенные токи вызывают более высокие напряжения через диэлектрик конденсатора, что может привести к напряжению и преждевременный выход из строя. Также возможно непреднамеренное создание гармонический резонанс. Обычно это происходит из-за параллельного резонанса. между конденсаторами коррекции коэффициента мощности, подключенными к нагрузке и трансформатор, питающий нагрузку.

Когда количество источники гармонического тока вводят токи в сеть и частота одной из гармоник совпадает с резонансной частота питающего трансформатора и коррекция коэффициента мощности комбинация конденсаторов, система резонирует и большое циркулирующее между этими компонентами возбуждается гармонический ток. Результат это то, что большой ток течет в питающем трансформаторе, что приводит к большим гармоническим искажениям напряжения, что может привести к неисправность оборудования, потеря мощности трансформатора из-за повышенного нагрев, помехи в системах связи, преждевременный выход из строя двигателей и конденсаторов коэффициента мощности.

В этих ситуации, профессиональные советы и потенциальное использование расстроенных коррекция коэффициента мощности, тиристорная коррекция коэффициента мощности или может потребоваться активная коррекция коэффициента мощности.

Коэффициент мощности — это одна из самых простых вещей для измерения в электроустановке, которая может быть причиной ненужного энергопотребления и затрат, и, тем не менее, ее можно относительно просто и экономически эффективно исправить. Свяжитесь с Chauvin Arnoux напрямую, если у вас возникнут вопросы по этой теме или по любым другим вопросам качества электроэнергии — мы будем рады помочь!

КОРРЕКЦИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ – Прикладное промышленное электричество

Рассмотрим цепь для однофазной системы питания переменного тока, в которой источник переменного напряжения 120 В, 60 Гц подает питание на резистивную нагрузку: (рисунок ниже)

 

Источник переменного тока питает чисто резистивную нагрузку.

[латекс]Z =60 + j0 \Omega \textbf{  или  } 60\Omega \angle \text{ 0°}[/latex]

 

[латекс]\begin{align} I &= \frac{E }{Z} \\ &= \frac{120V}{60Ω} \\ &= \mathbf{2A} \end{align}[/latex]

 

В этом примере ток нагрузки будет 2 ампера, среднеквадратичное значение. Мощность, рассеиваемая на нагрузке, составит 240 Вт. Поскольку эта нагрузка является чисто резистивной (без реактивного сопротивления), ток совпадает по фазе с напряжением, и расчеты выглядят аналогично эквивалентной цепи постоянного тока. Если бы мы построили кривые напряжения, тока и мощности для этой схемы, это выглядело бы так, как показано на рисунке ниже.

Рисунок 7.1 Ток находится в фазе с напряжением в резистивной цепи.

 

Обратите внимание, что для этой резистивной цепи сигнал мощности всегда положителен, а не отрицателен. Это означает, что мощность всегда рассеивается резистивной нагрузкой и никогда не возвращается к источнику, как это происходит с реактивной нагрузкой. Если бы источником был механический генератор, для вращения вала потребовалось бы 240 ватт механической энергии (около 1/3 лошадиной силы).

Также обратите внимание, что форма сигнала мощности не совпадает с частотой напряжения или тока! Скорее, его частота  удвоить  формы сигнала напряжения или тока. Эта другая частота запрещает нам выражать мощность в цепи переменного тока, используя ту же сложную (прямоугольную или полярную) запись, которая используется для напряжения, тока и импеданса, потому что эта форма математического символизма подразумевает неизменные соотношения фаз. Когда частоты не совпадают, фазовые соотношения постоянно меняются.

Как ни странно, лучший способ приступить к расчетам мощности переменного тока — использовать scalar  обозначения и для обработки любых соответствующих фазовых соотношений с тригонометрией.

Цепь переменного тока с чисто реактивной нагрузкой

Для сравнения рассмотрим простую цепь переменного тока с чисто реактивной нагрузкой на рисунке ниже.

Цепь переменного тока с чисто реактивной (индуктивной) нагрузкой.

 

[латекс]X_L = 60,319 \Омега[/латекс]

[латекс]Z = 0+j60,319 \Омега \текст{  или  } 60,319 Ом \угол \текст{ 90°}[/латекс]

[латекс]\begin{align}I &= \frac{E}{Z}\\ &= \frac{120V}{60. 319\Omega}\\ & \mathbf{= 1.989A} \end{align}[/latex]

 

 

Рисунок 7.2     Мощность не рассеивается при чисто реактивной нагрузке. Хотя она попеременно поглощается из источника и возвращается к нему.

 

Обратите внимание, что мощность одинаково чередуется между положительными и отрицательными циклами. (Рисунок выше) Это означает, что мощность попеременно поглощается и возвращается к источнику. Если бы источником был механический генератор, для вращения вала не потребовалось бы (практически) никакой чистой механической энергии, потому что нагрузка не использовала бы энергию. Вал генератора будет легко вращаться, а индуктор не будет нагреваться, как резистор.

Цепь переменного тока с резистивной и чисто реактивной нагрузкой

Теперь давайте рассмотрим цепь переменного тока с нагрузкой, состоящей как из индуктивности, так и из сопротивления на рисунке ниже. Схема

с реактивным сопротивлением и сопротивлением.

 

[латекс]X_L = 60,319 \Омега[/латекс]

[латекс]Z_L = 0+j60,319\Омега[/латекс] или [латекс]60,319\Омега \угол 90°[/латекс]

[латекс]Z_R = 60+j0\Омега[/латекс] или [латекс]60\Омега\угол 0°[/латекс]

[латекс]Z_{\text{всего}} = 60+ j60,319\Omega[/латекс] или [латекс]85,078\Омега \угол 45,152°[/латекс]

 

[латекс]\текст{I} = \frac{E}{Z_{\text{всего}}} = \frac{120V}{85,078 \Omega} = \mathbf{1,410A}[/latex]

 

 

При частоте 60 Гц 160 мГн индуктивности дают нам 60,319 Ом индуктивного сопротивления. Это реактивное сопротивление в сочетании с сопротивлением 60 Ом образует полное сопротивление нагрузки 60 + j60,319 Ом, или 85,078 Ом ∠ 45,152 ^o . Если нас не интересуют фазовые углы (которыми мы не занимаемся в данный момент), мы можем рассчитать ток в цепи, взяв полярную величину источника напряжения (120 вольт) и разделив ее на полярную величину импеданса. (85,078 Ом). При напряжении источника питания 120 вольт RMS ток нагрузки составляет 1,410 ампер. Это цифра, которую показал бы амперметр среднеквадратичного значения, если бы он был соединен последовательно с резистором и катушкой индуктивности.

Мы уже знаем, что реактивные компоненты рассеивают нулевую мощность, поскольку они в равной степени поглощают мощность от остальной части цепи и возвращают ее обратно. Следовательно, любое индуктивное сопротивление в этой нагрузке также будет рассеивать нулевую мощность. Единственное, что здесь остается для рассеивания мощности, — это резистивная часть импеданса нагрузки. Если мы посмотрим на график формы сигнала напряжения, тока и общей мощности для этой схемы, мы увидим, как эта комбинация работает на рисунке ниже.

Рисунок 7.3 Комбинированная резистивная/реактивная цепь рассеивает больше энергии, чем возвращает в источник. Реактивное сопротивление не рассеивает мощность; хотя, резистор делает.

 

Как и в любой реактивной цепи, мгновенные значения мощности чередуются с положительными и отрицательными значениями с течением времени. В чисто реактивной цепи чередование положительной и отрицательной мощности делится поровну, что приводит к нулевому рассеиванию полезной мощности. Однако в цепях со смешанным сопротивлением и реактивным сопротивлением, подобных этой, форма сигнала мощности по-прежнему будет чередоваться между положительной и отрицательной, но количество положительной мощности будет превышать количество отрицательной мощности. Другими словами, комбинированная индуктивная/резистивная нагрузка потребляет больше энергии, чем возвращается к источнику.

Глядя на график формы сигнала для мощности, должно быть очевидно, что волна проводит больше времени на положительной стороне центральной линии, чем на отрицательной, что указывает на то, что нагрузка поглощает больше мощности, чем возвращается в цепь. Тот небольшой возврат мощности, который происходит, происходит из-за реактивного сопротивления; дисбаланс положительной и отрицательной мощности возникает из-за сопротивления, поскольку оно рассеивает энергию вне цепи (обычно в виде тепла). Если бы источником был механический генератор, количество механической энергии, необходимой для вращения вала, было бы суммой мощности, усредненной между положительным и отрицательным циклами мощности.

Математическое представление мощности в цепи переменного тока представляет собой сложную задачу, поскольку волна мощности не имеет той же частоты, что и напряжение или ток. Кроме того, фазовый угол для мощности означает нечто совершенно отличное от фазового угла для напряжения или тока. В то время как угол для напряжения или тока представляет собой относительное смещение во времени между двумя волнами, фазовый угол для мощности представляет собой отношение между рассеиваемой и возвращаемой мощностью. Из-за того, что мощность переменного тока отличается от напряжения или тока переменного тока, на самом деле проще получить значения мощности, вычислив с помощью скаляр  количеств напряжения, тока, сопротивления и реактивного сопротивления, чем пытаться получить его из вектора или комплексных величин напряжения, тока и импеданса, с которыми мы работали до сих пор.

 

• В чисто резистивной цепи вся мощность цепи рассеивается резистором(ами). Напряжение и ток находятся в фазе друг с другом.
• В чисто реактивной цепи мощность цепи не рассеивается нагрузкой(ями). Вместо этого мощность попеременно поглощается и возвращается к источнику переменного тока. Напряжение и ток 90° не совпадают по фазе друг с другом.
• В цепи, состоящей из смешанных сопротивлений и реактивных сопротивлений, будет больше мощности, рассеиваемой нагрузкой(ями), чем возвращаемой, но некоторая мощность определенно будет рассеиваться, а некоторая часть будет просто поглощаться и возвращаться. Напряжение и ток в такой цепи будут сдвинуты по фазе на величину где-то между 0° и 90°.

 

 

Реактивная мощность

Мы знаем, что реактивные нагрузки, такие как катушки индуктивности и конденсаторы, рассеивают нулевую мощность, но тот факт, что они понижают напряжение и потребляют ток, создает обманчивое впечатление, что они на самом деле до  рассеять мощность. Эта «фантомная мощность» называется реактивной мощностью и измеряется в единицах измерения Вольт-ампер-реактивная (вар), а не в ваттах. Математический символ реактивной мощности — (к сожалению) заглавная буква Q.

Истинная сила

Фактическое количество энергии, используемой или рассеиваемой в цепи, называется  истинной мощностью и измеряется в ваттах (как всегда обозначается заглавной буквой P).

Полная мощность

Комбинация реактивной мощности и активной мощности называется полной мощностью и является произведением напряжения и тока в цепи без учета фазового угла. Полная мощность измеряется в единицах Вольт-Ампер  (ВА) и обозначается заглавной буквой S.

Расчет реактивной, истинной или полной мощности

Как правило, истинная мощность является функцией рассеивающих элементов цепи, обычно сопротивлений (R). Реактивная мощность зависит от реактивного сопротивления цепи (X). Полная мощность является функцией полного сопротивления цепи (Z). Поскольку мы имеем дело со скалярными величинами для расчета мощности, любые сложные начальные величины, такие как напряжение, ток и импеданс, должны быть представлены их полярные величины , а не действительные или мнимые прямоугольные компоненты. Например, если я вычисляю истинную мощность по току и сопротивлению, я должен использовать для тока полярную величину, а не просто «реальную» или «мнимую» часть тока. Если я вычисляю полную мощность по напряжению и импедансу, обе эти ранее сложные величины должны быть приведены к их полярным величинам для скалярной арифметики.

Уравнения с использованием скалярных величин

Существует несколько уравнений мощности, связывающих три типа мощности с сопротивлением, реактивным сопротивлением и импедансом (все используют скалярные величины): 92}{Z} \end{align}[/latex]

Измеряется в единицах Вольт-Ампер (ВА)

 

Обратите внимание, что для расчета истинной и реактивной мощности используется по два уравнения. Для расчета кажущейся мощности доступны три уравнения, P=IE используется только для этой цели. Изучите следующие схемы и посмотрите, как взаимодействуют эти три типа мощности: чисто резистивная нагрузка, чисто реактивная нагрузка и резистивная/реактивная нагрузка. 92Z= 169,256 ВА[/latex]

Истинная мощность, реактивная мощность и полная мощность для резистивной/реактивной нагрузки.

Треугольник силы

Эти три вида мощности — действительная, реактивная и полная — соотносятся друг с другом в тригонометрической форме. Мы называем это степенным треугольником : (рисунок ниже).

Рисунок 7.4. Треугольник мощности, связывающий кажущуюся мощность с активной и реактивной мощностью.

 

Используя законы тригонометрии, мы можем найти длину любой стороны (количество любого вида степени), зная длины двух других сторон, или длину одной стороны и угол.

 

• Мощность, рассеиваемая нагрузкой, называется истинной мощностью . Истинная мощность обозначается буквой P и измеряется в ваттах (Вт).
• Мощность, просто поглощаемая и возвращаемая в нагрузку из-за ее реактивных свойств, называется реактивной мощностью . Реактивная мощность обозначается буквой Q и измеряется в единицах вольт-ампер-реактивная (ВАр).
• Суммарная мощность в цепи переменного тока, как рассеиваемая, так и поглощаемая/возвращаемая, обозначается как полная мощность . Полная мощность обозначается буквой S и измеряется в вольт-амперах (ВА).
• Эти три вида власти тригонометрически связаны друг с другом. В прямоугольном треугольнике P = смежная длина, Q = противоположная длина и S = ​​длина гипотенузы. Противоположный угол равен фазовому углу импеданса цепи (Z).

 

Как упоминалось ранее, угол этого «треугольника мощности» графически показывает отношение между количеством рассеиваемой (или потребляемая ) мощность и количество поглощаемой/возвращаемой мощности. Он также оказывается тем же углом, что и импеданс цепи в полярной форме. Выраженное в виде дроби, это отношение между истинной мощностью и кажущейся мощностью называется коэффициентом мощности для этой схемы. Поскольку истинная мощность и кажущаяся мощность образуют смежную и гипотенузную стороны прямоугольного треугольника соответственно, коэффициент коэффициента мощности также равен косинусу этого фазового угла. Используя значения из последнего примера схемы:

 

Коэффициент мощности

[латекс]\tag{7.4} PF =\frac{P}{S} = \frac{IECosθ}{IE} =Cosθ[/latex]

 

[латекс]Коэффициент мощности =\frac{119,365 Вт}{169,256 ВА}[/латекс]

[латекс]Коэффициент мощности =0,705[/латекс]

[латекс]\mathbf{Cos 45,152° = 0,705}[/ латекс]

Следует отметить, что коэффициент мощности, как и все измерения отношения, представляет собой безразмерную величину  .

Значения коэффициента мощности

Для чисто резистивной цепи коэффициент мощности равен 1 (идеальный), поскольку реактивная мощность равна нулю. Здесь треугольник мощности будет выглядеть как горизонтальная линия, потому что противоположная сторона (реактивная мощность) будет иметь нулевую длину.

Для чисто индуктивной цепи коэффициент мощности равен нулю, поскольку реальная мощность равна нулю. Здесь треугольник мощности будет выглядеть как вертикальная линия, потому что смежная сторона (истинная мощность) будет иметь нулевую длину.

То же самое можно сказать и о чисто емкостной схеме. Если в цепи нет диссипативных (резистивных) составляющих, то истинная мощность должна быть равна нулю, что делает любую мощность в цепи чисто реактивной. Треугольник мощности для чисто емкостной цепи снова будет вертикальной линией (указывающей вниз, а не вверх, как это было для чисто индуктивной цепи).

Важность коэффициента мощности

Коэффициент мощности может быть важным аспектом, который следует учитывать в цепи переменного тока, поскольку любой коэффициент мощности меньше 1 означает, что проводка цепи должна пропускать больший ток, чем это было бы необходимо при нулевом реактивном сопротивлении в цепи. для подачи такого же количества (истинной) мощности на резистивную нагрузку. Если бы схема из нашего последнего примера была чисто резистивной, мы смогли бы отдать в нагрузку полные 169,256 Вт при том же токе 1,410 А, а не всего лишь 119 А.0,365 Вт, которые он в настоящее время рассеивает при той же величине тока. Плохой коэффициент мощности делает систему подачи энергии неэффективной.

Плохой коэффициент мощности

Плохой коэффициент мощности можно скорректировать, как это ни парадоксально, добавив в цепь еще одну нагрузку, потребляющую равную и противоположную реактивную мощность, чтобы нейтрализовать влияние индуктивного реактивного сопротивления нагрузки. Индуктивное сопротивление может быть компенсировано только емкостным сопротивлением, поэтому мы должны добавить конденсатор 9.0064 параллельно нашей примерной схеме в качестве дополнительной нагрузки. Эффект этих двух противоположных реактивных сопротивлений, включенных параллельно, заключается в том, чтобы сделать общий импеданс цепи равным ее общему сопротивлению (чтобы фазовый угол импеданса стал равным или, по крайней мере, ближе к нулю).

Поскольку мы знаем, что (нескорректированная) реактивная мощность составляет 119,998 ВАР (индуктивная), нам нужно рассчитать правильный размер конденсатора, чтобы произвести такое же количество (емкостной) реактивной мощности. Поскольку этот конденсатор будет подключен непосредственно параллельно источнику (с известным напряжением), мы будем использовать формулу мощности, которая начинается с напряжения и реактивного сопротивления: 92}{119,998VAR}[/latex]

[латекс]X= 120,002 Ом[/латекс]

[латекс]X_C= \frac{1}{2πfC}[/латекс]

Решение для C:

[латекс]C= \frac{1}{2πfX_C}[/latex]

[латекс]C= \frac{1}{2π(60 Гц)(120,002 Ом}[/latex]

[латекс]C= 22,105 мкФ[/латекс]

Давайте возьмем округленное значение емкости конденсатора 22 мкФ и посмотрим, что произойдет с нашей схемой: (рисунок ниже)

[латекс]Z_{\text{всего}} = Z_C//(Z_L–Z_R ) [/латекс]

[латекс] Z _ {\ текст {всего}} = (120,57 Ом -92Z = 119,366 ВА[/latex]

Коэффициент мощности схемы в целом значительно улучшен. Основной ток был снижен с 1,41 А до 994,7 мА, а мощность, рассеиваемая на нагрузочном резисторе, осталась неизменной и составила 119,365 Вт. Коэффициент мощности намного ближе к 1:

[латекс]PF =\frac{P}{S}[/latex]

[латекс]PF =\frac{119,365 Вт}{119,366 ВА}[/latex]

[латекс]PF =0,9999887[/латекс]

[латекс]\text{Импеданс (полярный) угол}= 0,272°[/латекс]

Поскольку угол импеданса по-прежнему является положительным числом, мы знаем, что схема в целом имеет больше индуктивных свойств, чем емкостных. Если бы наши усилия по коррекции коэффициента мощности были совершенно точными, мы бы получили угол импеданса, равный нулю, или чисто резистивный. Если бы мы добавили слишком большой конденсатор параллельно, мы бы получили отрицательный угол импеданса, что указывает на то, что цепь была скорее емкостной, чем индуктивной.

 

Следует отметить, что слишком большая емкость в цепи переменного тока приведет к низкому коэффициенту мощности точно так же, как и слишком большая индуктивность. Вы должны быть осторожны, чтобы не сделать чрезмерную коррекцию при добавлении емкости в цепь переменного тока. Вы также должны быть очень  осторожными при использовании подходящих конденсаторов для работы (соответствующих напряжению энергосистемы и случайным скачкам напряжения от ударов молнии, для непрерывной работы переменного тока и способных выдерживать ожидаемые уровни тока).

Если цепь преимущественно индуктивная, мы говорим, что ее коэффициент мощности равен 9.0063 отстает от  (поскольку волна тока в цепи отстает от волны приложенного напряжения). И наоборот, если цепь преимущественно емкостная, мы говорим, что ее коэффициент мощности опережает . Таким образом, схема нашего примера начиналась с коэффициента мощности 0,705 отставания и была скорректирована до коэффициента мощности 0,999 отставания.

 

Низкий коэффициент мощности в цепи переменного тока может быть «скорректирован» или восстановлен до значения, близкого к 1, путем добавления параллельного реактивного сопротивления, противоположного влиянию реактивного сопротивления нагрузки. Если реактивное сопротивление нагрузки имеет индуктивный характер (что почти всегда будет), параллельный 9Емкость 0063 – это то, что необходимо для коррекции низкого коэффициента мощности.

Когда возникает необходимость внести поправку на плохой коэффициент мощности в системе питания переменного тока, вы, вероятно, не сможете позволить себе роскошь знать точное значение индуктивности нагрузки в генри для использования в расчетах. Возможно, вам посчастливится иметь прибор, называемый измерителем коэффициента мощности, который скажет вам, что такое коэффициент мощности (число от 0 до 1) и полную мощность (которую можно вычислить, взяв показания вольтметра в вольтах и ​​умножив на показания амперметра в амперах). В менее благоприятных обстоятельствах вам, возможно, придется использовать осциллограф для сравнения форм сигналов напряжения и тока, измерения фазового сдвига в градусах и расчета коэффициента мощности по косинусу этого фазового сдвига. Скорее всего, у вас будет доступ к ваттметру для измерения истинной мощности, показания которого вы сможете сравнить с расчетом полной мощности (из умножения измерений общего напряжения и полного тока). По значениям истинной и полной мощности можно определить реактивную мощность и коэффициент мощности.

 

Давайте решим пример задачи, чтобы увидеть, как это работает: (Рисунок ниже)

Как рассчитать полную мощность в кВА

Сначала нам нужно рассчитать полную мощность в кВА. Мы можем сделать это, умножив напряжение нагрузки на ток нагрузки:

[латекс]S=IE[/латекс]

[латекс]S=(9,615 А)(240 В)[/латекс]

[латекс]S=2,308 кВА[/latex]

 

Как мы видим, 2,308 кВА — это гораздо большая цифра, чем 1,5 кВт, что говорит нам о том, что коэффициент мощности в этой схеме довольно плохой (существенно меньше 1). Теперь вычислим коэффициент мощности этой нагрузки, разделив действительную мощность на кажущуюся мощность:

[латекс]PF =\frac{P}{S}[/latex]

[латекс]PF =\frac{1,5 кВт}{2,308 кВА}[/latex]

[латекс]PF =0,65[/ латекс]

 

Используя это значение коэффициента мощности, мы можем нарисовать треугольник мощности и определить реактивную мощность этой нагрузки: (Рисунок ниже) Реактивная мощность может быть рассчитана из фактической мощности и полной мощности.

Как использовать теорему Пифагора для определения неизвестной величины треугольника

Чтобы определить неизвестную (реактивную мощность) величину треугольника, мы используем теорему Пифагора «наоборот», учитывая длину гипотенузы (кажущуюся мощность) и длину соседняя сторона (истинная сила): 92)[/latex]

[latex]Q=1,754 квар[/latex]

 

Как скорректировать коэффициент мощности с помощью конденсатора

Если этой нагрузкой является электродвигатель или любая другая промышленная нагрузка переменного тока, она будет имеют запаздывающий (индуктивный) коэффициент мощности, а это значит, что нам придется корректировать его с помощью конденсатора соответствующего размера, включенного параллельно. Теперь, когда мы знаем количество реактивной мощности (1,754 кВАр), мы можем рассчитать размер конденсатора, необходимого для противодействия ее эффектам: 92}{1,754 квар}[/латекс]

[латекс]X= 32,845 Ом[/латекс]

[латекс]X_C= \frac{1}{2πfC}[/латекс]

Решение для C:

[латекс]C= \frac{1}{2πfX_C}[/latex]

[латекс]C= \frac{1}{2π(60 Гц)(32,845 Ом}[/latex]

[латекс]C= 80,761 мкФ[/латекс]

 

Округлив этот ответ до 80 мкФ, мы можем поместить этот размер конденсатора в цепь и вычислить результаты: (рисунок ниже)

 

Конденсатор 80 мкФ будет иметь емкостное сопротивление 33,157 Ом, что дает ток 7,238 А и соответствующую реактивную мощность 1,737 кВАр (для конденсатора только ).