Коэффициент мощности что показывает: Коэффициент мощности

Какие меры принимаются Чтобы увеличить коэффициент мощности?

Как посчитать реактивную энергию?

Поскольку реактивная мощность зависит от угла φ, то для её вычисления применяется формула: Q = UI×sin φ. Единицей измерения реактивной составляющей является вар или кратная ей величина – квар.

Интересные материалы:

В каком фильме звучала песня Бони Тайлер? В каком формате лучше форматировать SSD? В каком формате нужно рендерить видео для инстаграма? В каком формате загружать видео в Телеграм? В каком казино дают бездепозитный бонус? В каком Холостяке была Клюкина? В каком климате растет рис? В каком климатическом поясе находится в Сочи? В каком кофе больше кофеина робуста или арабика? В каком количестве заполняется опись ф 107?

Как повысить коэффициент мощности в цепях синусоидального тока

Влияние реактивного тока

Большинство современных потребителей электрической энергии имеют индуктивный характер нагрузки, токи которой отстают по фазе от напряжения источника. Так дл асинхронных двигателей, трансформаторов, сварочных аппаратов и других реактивный ток необходим для создания вращающегося магнитного поля у электрических машин и переменного магнитного потока трансформаторов.Активная мощность таких потребителей пи заданных значениях тока и напряжения зависит от :

Снижение коэффициента мощности
приводит к увеличению тока.
особенно сильно снижается при работе двигателей и трансформаторов вхолостую или при большой недогрузке. Если в сети есть реактивный ток, мощность генератора, трансформаторных подстанции и сетей используется не полностью.

Внимание! С уменьшением
значительно возрастают потери энергии на нагрев проводов и катушек электрических аппаратов.
Например, если активная мощность остается постоянной, обеспечивается током 100 А при =1, то при понижении до 0,8 и той же мощности сила тока в сети возрастает в 1,25 раза.

Потери на нагрев проводов сети и обмоток генератора (трансформатора) Рнагр=I2сети хRсети пропорциальны квадрату тока, то есть они возрастают в 1,252=1,56 раза.

При =0,5 сила тока в сети при той же активной мощности равна 100/0,5=200 А, а потери в сети возрастают в 4 раза. Возрастают потери напряжения в сети, что нарушает нормальную работу других потребителей.

Счетчик потребителя во всех случаях отсчитывает одно и то же количество потребляемой активной энергии в единицу времени, но в последнем случае генератор подает в сеть силу тока, а в 2 раза большую, чем в первом. Нагрузка же генератора (тепловой режим) определяется не активной мощностью потребителей, а полной мощностью в киловольт-амперах, то есть произведением напряжения на силу тока, протекающего по обмоткам.

Если обозначить сопротивление проводов линии Rл, то потери мощности в ней можно определить так:

Таким образом, чем выше коэффициент мощности потребителя, тем меньше потери мощности в линии и дешевле передача электроэнергии.

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности – это величина, которая показывает, как используется номинальная мощность источника.

Так, для питания приемника 1000кВт при =0,5 мощность генератора должна быть S=P/ =1000/0,5=2000кВА, а при =1 S=1000 кВА.

Следовательно, повышение коэффициента мощности увеличивает степень использования мощности генераторов.

Для повышения коэффициента мощности электрических установок применяют компенсацию реактивной мощности.

Увеличения коэффициента мощности (уменьшения угла — сдвига фаз тока и напряжения) можно добиться следующими способами:

— заменой мало загруженных двигателей двигателями меньшей мощности;

— понижением напряжения;

— выключением двигателей и трансформаторов, работающих на холостом ходу;

— включением в сеть специальных компенсирующих устройств, являющихся генераторами опережающего (емкостного) тока.

На мощных районных подстанциях для этой цели специально устанавливают синхронные компенсаторы – синхронные перевозбужденные электродвигатели.

Анализ полученных результатов обследования

На предприятии нужно было выбрать компенсирующую установку для увеличения коэффициента мощности. Но перед её покупкой было решено обратить внимание на гармоники.

Были реальные случаи, когда из-за высокого уровня гармоник напряжения взрывались и загорались конденсаторные установки

В ГОСТ 13109-97 указан допустимый уровень гармонических искажений по напряжению, равный 8%. По проведенным измерениям, этот уровень не превышен. Однако, при увеличении мощности в 5 раз можно ожидать увеличение процента гармоник (THD) в то же количество раз. Следовательно, возможно увеличение коэффициента гармоник с 2,3 % до 11,5 %.

Однако, по рекомендациям производителей для безопасной эксплуатации батарей конденсаторов установок стандартного исполнения уровень THD не должен превышать 2 %. При этом уровень гармоник тока не учитывается и ГОСТом не регламентируется.

Следовательно, необходимо применять совместно с конденсаторными установками фильтры высших частот (фильтрокомпенсирующие устройства).

Рекомендации по выбору компенсирующих устройств реактивной мощности

Мощность компенсирующего устройства выбирается исходя из мощности нагрузки, а также существующего и желаемого коэффициентов мощности.

Для расчета параметров можно воспользоваться следующей методикой.

Определить из таблицы коэффициент К, который считается по формулам на основе углов фаз некомпенсированного и компенсированного питания:

Таблица для определения коэффициента выбора конденсаторов

Например, текущий cosϕ = 0,7, желаемый cosϕ = 0,96. Тогда К = 0,73.

Как я уже говорил, не рекомендуется компенсировать реактивную мощность полностью (до cosϕ = 1), так как при этом возможна перекомпенсация (за счет переменной величины активной мощности нагрузки и других случайных факторов)

Этот тот самый случай, когда к идеалу стремиться не нужно)

Далее, необходимую емкостную мощность конденсаторных батарей определяют по формуле: Qc = КP (ВАр).

Например, в нашем случае, при мощности 1000 кВт полная мощность конденсаторной батареи будет 730 кВАр.

При выборе конденсаторной батареи она должна обладать следующими параметрами (не хуже):

• Перегрузка по току – 1,3 I ном
• Перегрузка по напряжению – 1,1 U ном
• Мощность минимальной ступени – не более 15 кВАр
• Допустимое содержание гармоник напряжения – не менее 20 %
• Частота расстройки фильтра – не более 190 Гц (срез начиная с 4-й гармоники)
• Регулятор реактивной мощности – электронный, с измерением и выдачей всех необходимых параметров
• Коммутация – контакторы, поскольку изменение активной мощности не быстрое

(рекомендации даны поставщиком КУ)

На этом всё. Если есть желание что-то добавить, или поправить меня – как всегда, рад вашим комментариям!

Типы мощности

Фактическое количество используемой или рассеиваемой в цепи мощности называется активной мощностью. Она измеряется в ваттах и обозначается прописной буквой P. Активная мощность является функцией элементов рассеяния цепи, например, резисторов (R). Реактивные нагрузки (индуктивности и конденсаторы) не рассеивают мощность, но то, что на них падает напряжение и через них протекает ток, даёт впечатление, что они всё-таки рассеивают мощность. Эта «рассеиваемая мощность» называется реактивной мощностью, а её единицей измерения является вольт-ампер реактивный (вар). Реактивная мощность обозначается прописной буквой Q и является функцией реактивного сопротивления цепи (X). Комбинация реактивной и активной мощностей называется полной мощностью. Она является произведением напряжения и тока цепи без учёта фазового угла. Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА) и обозначается прописной буквой S. Полная мощность является функцией полного сопротивления цепи (Z). Имеется несколько выражений, связывающих три типа мощности со значениями активного, реактивного и полного сопротивления (во всех используются скалярные величины): P – активная мощность, единицей измерения является ватт: P = I2R, P = V2/R Q – реактивная мощность, единицей измерения является вольт-ампер реактивный (вар): Q = I2X Q = V2/X S – полная мощность, единицей измерения является вольт-ампер (ВА): S = I2Z, S = V2/Z, S = VI

Отрицательный косинус

Из школьного курса геометрии известно, что cos (φ) = cos (-φ), то есть косинус любого угла будет положительной величиной. Но как же отличить индуктивную нагрузку от емкостной? Всё просто – электрики всех стран условились, что при емкостной нагрузке перед знаком косинуса ставится минус!

В практике пользования прибором анализа напряжения HIOKI у меня были случаи, когда значение косинуса было отрицательным. В последствии выяснилось, что была неправильно включена компенсаторная установка и произошла перекомпенсация. То есть cos φ < 0, что и должно быть, но конденсаторные установки используются неправильно, и возможны ситуации, когда напряжение в сети из-за этого может подняться.

Основные способы коррекции cos φ

1. Коррекция реактивной составляющей мощности производится путём включения реактивного элемента, имеющего противоположное действие. К примеру, для компенсации работы асинхронной машины, обладающей высокой индуктивной реактивной составляющей мощности, в параллель включается конденсатор.

2. Корректировка нелинейности электропотребления. При потреблении тока нагрузкой непропорционально основной гармонике напряжения, для повышения коэффициента мощности в схему вводят пассивный (активный) корректор коэффициента мощности. Наиболее простым примером пассивного корректора cos φ является дроссель с высокой индуктивностью, подключаемый последовательно с нагрузкой. Дроссель производит сглаживание импульсного потребления нагрузки и создание низшей, основной гармоники тока.

3. Корректировка естественным способом, не предусматривающая установку дополнительных устройств, предполагает упорядочение технологического процесса, рациональное распределение нагрузок, ведущее к улучшению режима потребления электроэнергии оборудованием, повышению коэффициента мощности.

Подробное видео с объяснением, что такое cosφ :

Измерения на предприятии

При индуктивном характере нагрузки, который наблюдается на практике в большинстве случаев, ток отстает от напряжения (отрицательный сдвиг фаз), что видно на экране прибора HIOKI 3197 (табличные данные) при проведении измерений:

Векторная диаграмма

В данном случае видно, что ток отстает от напряжения примерно на 26°.

Из вышеприведенного измерения видно, что при угле отставания тока (сдвиге фаз) 26° cos φ = 0,898. Данный расчет подтверждается измеренным значением.

Измерение проводилось в течение около двух часов, за это время оборудование (нагрузка) циклически включалось и выключалось. За всё время измерения коэффициент нелинейных искажений напряжения THD не превысил 1,3% по каждой из фаз.

Результаты измерений приведены ниже:

Измеренные гармоники напряжения, тока и мощности

Режим мультиметра – на экране разные параметры

Для проверки проведём расчет по выше приведенной формуле для самых интенсивных гармоник (5, 7, 11):

Расчет гармоник напряжения

Как видно, остальные гармоники имеют пренебрежимо малый вес.

Временной график THD:

График THD (коэфта нелинейных искажений)

Временной график cosϕ:

Косинус Фи

Гармоники питающего напряжения

Кроме образования реактивной мощности, на промышленных предприятиях существует такой негативный фактор, как выработка гармоник напряжения питающей сети.

Гармоники – это та часть спектра питающего напряжения, которая отличается частоты промышленной сети 50 Гц. Как правило, гармоники образуются на частотах, кратных основной. Таким образом, 1-я (основная) гармоника имеет частоту 50 Гц, 2-я – 100, 3-я – 150, и так далее.

Для измерения гармоник напряжения существует формула:

Гармоники напряжения – формула расчета

где:

• Кu – коэффициент нелинейных искажений, или THD (Total Harmonic Distortion),
• U(1), U(2), и так далее – напряжение соответствующей гармоники, вплоть до 40-й.

Однако, эта формула не удобна на практике, поскольку не дает представления об уровне каждой гармонике в отдельности. Поэтому для практических целей используют формулу:

Коэффициент каждой гармоники напряжения

Где:

• Кu(n) – коэффициент n-й гармонической составляющей спектра напряжения,
• U(n) – напряжение n-й гармоники,
• U(1) – напряжение 1-й гармоники

Таким образом, при измерении мы получим детальное распределение гармоник в спектре питающего напряжения, что позволит провести детальный анализ полученной информации и сделать правильные выводы.

Есть ещё гармоники тока, но там всё гораздо хуже…

На основе увеличения гармоник тока построен прибор для обмана счетчика. Кстати, там Автор прибора довольно убедительно доказал пользу своего изобретения)

Коэффициент мощности и способы его повышения. Экономия электрической энергии

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности определяет, какая часть полной мощности потребления установки (S) преобразуется в ней в другие виды мощности, т. е. какая часть полной мощности потребления установки составляет активная мощность (Р):

cosφ=P/S

где S — полная мощность кВ*А.

Нагрузка отдельных электроприемников, как правило, изменяется во времени и как следствие этого коэффициент мощности также изменяет свою величину. В этой cвязи при определении коэффициента мощности необходимо ввести следующие понятия.

Мгновенный коэффициент мощности

Мгновенный коэффициент мощности — это величина cosφ в данный момент времени; его удобно определять по показаниям фазометра, а при отсутствии фазометра —по одновременному показанию измерительных приборов: амперметра вольтметра и ваттметра; по известному соотношению для трехфазной системы токов cosφ рассчитывается:

cosφ=P/√3UI.

Эта величина, которую часто называют текущим значением, характеризует угол сдвига по фазе между линейными током и напряжением в данной установке в каждый данный момент времени. Реактивная мощность характеризует колебания электрической энергии между источником и электроприемником, обусловленные переменными электрическими и магнитными полями. По мгновенному cosφ можно судить о том, стабильна ли величина реактивной мощности Q и когда можно ожидать ее резких изменений. Эти сведения бывают необходимы при проектировании и эксплуатации электросистемы.

В условиях практики более широкое применение получила условно усредненная величина средневзвешенного коэффициента мощности (cosφ_св) электроустановки за какой-либо период времени (сутки, месяц, квартал, год). По величине cosφ_св невозможно судить о фактических изменениях текущей величины cosφ. Однако, когда говорят о максимальной разрешенной для объекта реактивной мощности, имеют в виду средневзвешенный коэффициент мощности. Средневзвешенный коэффициент мощности определяется по показаниям счетчиков активной энергии W и реактивной энергии V за определенный период времени:

а затем по tgφ_св находят cosφ_св. В условиях строительного производства и предприятий стройиндустрии, как правило, cosφ_св определяют за месяц.

Естественный коэффициент мощности — определяется без учета работы компенсирующих устройств; общий коэффициент мощности cosφ_общ — с их учетом.

«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков

Тарификация электроэнергии

Максимальная нагрузка ТП определяется рассмотренными методами. Если эту нагрузку умножить на число часов работы приемников (или трансформаторов), то мы получим максимально возможный расход электрической энергии. Использованная электроэнергия оплачивается потребителем в…

U-образная кривая синхронного электродвигателя

На рисунке ниже приведена U-образная кривая синхронного электродвигателя I = f(Iв), которая показывает, что опережающий ток можно получить при увеличении тока возбуждения синхронного двигателя. U-образная кривая синхронного электродвигателя Увеличение тока…

Экономия электрической энергии

Современное строительство является энергоемким. Крупные стройки по потреблению электроэнергии не уступают промышленному городу, поэтому экономия электрической энергии является задачей первоначальной важности. Можно наметить схему рациональной экономии электроэнергии на строительстве и…

Энергосберегающая политика

Смотрите — Экономия электрической энергии Здесь были указаны рекомендации в основном для приемников электроэнергии. Однако одновременно наши государственные органы проводят энергосберегающую политику в народном хозяйстве, поскольку это является непременным условием…

Вращающийся момент электродвигателя

Вращающийся момент электродвигателя пропорционален квадрату приложенного напряжения, следовательно, при уменьшении напряжения в √3 пусковой и максимальный мо-менты уменьшаются в 3 раза. Поэтому при переключении обмотки статора с треугольника на звезду…

Конденсаторы, предназначенные для повышения cosφ

Конденсаторы, предназначенные для повышения cosφ (косинусные конденсаторы), выпускаются на различные номинальные напряжения. Каждый конденсатор имеет несколько параллельно включенных секций, помещенных в общий стальной кожух. Выводы от обкладок конденсатора осуществляются через…

Установка статических конденсаторов при групповой компенсации

При групповой компенсации статические конденсаторы могут устанавливаться на отдельных крупных питательных линиях, питающих приемники, разгружая от реактивной мощности подводящую сеть. При индивидуальной компенсации статические конденсаторы могут устанавливаться непосредственно вблизи электродвигателей,…

Выбор аппаратуры управления, защиты и измерения по полному току

Как видно из кривых n=f (cosφ), приведенных на рисунке ниже, с понижением cosφ уменьшается КПД основного приемника электрической энергии — асинхронного двигателя. Зависимость n =f (cosφ) асинхронного двигателя от степени…

Уменьшение числа проводников в пазах статора при перемотке

Уменьшение числа проводников в пазах статора при перемотке вызывает также увеличение намагничивающего тока и снижение cosφ асинхронного двигателя. Для более четкого понимания влияния низкого качества ремонта на cosφ можно воспользоваться…

Определение затраты энергии без учета потерь реактивной энергии

Когда потери в сети и трансформаторах при передаче реактивной энергии не учитываются (например, для конденсаторов), тогда приведенные затраты определяются по выражению, тыс. руб/год: З = З0i + З1iQa Если сравниваются…

Дополнительные потери напряжения

Возникают дополнительные потери напряжения, которые особенно существенны в сетях районного значения. Например, при мощностях передачи Р и Q через элемент сети с активным сопротивлением R и реактивным X потери напряжения…

Наивыгоднейший коэффициент мощности электроустановок

Наивыгоднейший коэффициент мощности электроустановок зависит от схемы питания объекта и параметров питающей сети; он определяется из условия достижения наибольшей годовой экономии за счет снижения потерь электроэнергии от реактивных нагрузок сети…

Что такое коэффициент мощности? Самое простое объяснение

Что такое коэффициент мощности? Самое простое объяснение

https://www. theelectricalguy.in/wp-content/uploads/2020/06/01-1024×576.jpg
1024
576

Гаурав Дж.

Гаурав Дж.

https://secure.gravatar.com/avatar/87a2d2e0182faacb2e003da0504ad293?s=96&d=mm&r=g

12 июня 2020 г. 15 июня 2020 г.

У меня есть асинхронный двигатель с коэффициентом мощности 0,7. Но я действительно не знаю, что это значит. Каково точное значение коэффициента мощности и что означает 0,7?
Подобные вопросы сбивают с толку многих. Но вам больше не о чем беспокоиться, потому что к концу этого видео концепция коэффициента мощности станет для вас предельно ясной. Итак, начнем!

---

Прежде чем перейти к этому руководству, я настоятельно рекомендую вам сначала посмотреть мое видео об активной, реактивной и полной мощности, так как оно поможет вам лучше понять концепцию коэффициента мощности.

Мощность в чисто резистивной цепи

Рассмотрим резистивную нагрузку 60 Ом, подключенную к источнику переменного тока 230 вольт.

Чтобы узнать ток, протекающий через эту систему, нам нужно разделить напряжение на сопротивление по закону Ома.

Ампер

Итак, среднеквадратичное значение 3,83 А — это ток, протекающий через систему. Поскольку это резистивная цепь, ток и напряжение находятся в фазе друг с другом. В фазе означает, что ток и напряжение достигают своего нулевого значения и пикового значения одновременно. Теперь, если мне нужно нарисовать форму сигнала мощности этой схемы, она будет выглядеть так.

Здесь мы можем заметить, сила всегда положительная! Это означает, что любая мощность, потребляемая системой, используется. И, следовательно, никакая сила не тратится впустую.

Вт

Цепь потребляет 880,9 Вт мощности. Если источником является генератор, потребуется только механическая энергия, необходимая для производства 880,9 Вт энергии. И мы можем сказать, что мощность, потребляемая этой схемой, является активной мощностью!

---

Мощность в чисто индуктивной/емкостной цепи

9-3
XL = 50,24 Ом

Итак, импеданс равен 50,24 Ом. Теперь мы можем рассчитать ток.

Ампер

Итак, ток, протекающий через систему, составляет 4,57 ампера (среднеквадратичное значение). Поскольку это чисто индуктивная цепь, ток не совпадает по фазе с напряжением на 90 градусов. Чтобы получить мощность этой схемы, мы будем умножать напряжение и ток в каждом случае, и результирующая форма волны мощности в такой схеме будет выглядеть следующим образом.

Как видите, мощность чередуется одинаково между положительным и отрицательным циклом. Это означает, что некоторое количество энергии потребляется цепью и такое же количество возвращается к источнику. Следовательно, в идеале чистая мощность не используется! Если источником является генератор, для вращения вала не требуется чистой механической энергии, поскольку нагрузка не использует энергию. Но, поскольку на катушке индуктивности есть падение напряжения, а также система потребляет ток, это дает обманчивое утверждение о том, что схема действительно потребляет мощность. И эта мощность называется реактивной мощностью!

То же самое произойдет, если мы заменим чисто индуктивную нагрузку чисто емкостной нагрузкой.

---

Мощность в смешанной схеме

Самое интересное начинается в третьем случае! Теперь я добавлю резистор 60 Ом с катушкой индуктивности 160 мГн.

Чтобы рассчитать ток, протекающий по этой цепи, нам нужно сначала рассчитать импеданс цепи.

Ом

Ампер

Ток в этой цепи равен 2,93 ампера RMS. Как известно, чисто индуктивная цепь в идеале не будет потреблять никакого количества энергии. Но нельзя забывать и о резисторе в этой схеме. Он обязательно будет потреблять энергию. Ток и напряжение не совпадают по фазе, так как некоторая нагрузка является индуктивной. Если мы нарисуем форму сигнала мощности этой схемы, она будет выглядеть так.

Мы обнаружим, что положительная сила больше, чем отрицательная. В предыдущем случае чисто индуктивной цепи мы видели, что форма сигнала мощности поровну делится на положительную и отрицательную части. И, следовательно, полезная мощность равна нулю! Однако в цепи, которая смешана с сопротивлением и реактивным сопротивлением, как показано выше, мощность по-прежнему будет чередоваться между положительной и отрицательной, но сумма в положительном будет больше, чем в отрицательном. Простыми словами, такие смешанные схемы будут потреблять больше энергии, чем возвращать обратно. Итак, мощность в такой цепи не является чисто активной или реактивной, это комбинация того и другого, и поэтому она называется полной мощностью!

Теперь давайте рассчитаем все три мощности, то есть активную, реактивную и полную мощность в этой цепи.

• Активная мощность = Вт

• Реактивная мощность = ВАр

• Полная мощность = ВА

Мы можем связать эти три мощности, нарисовав треугольник, который называется треугольником мощности .

Треугольник мощности

Треугольник мощности связывает кажущуюся мощность с истинной или активной мощностью и реактивной мощностью. Это позволит вам узнать отношение фактической потребляемой мощности к общей мощности, потребляемой схемой.

И это соотношение между фактическим количеством потребляемой мощности или активной мощностью и общим количеством потребляемой мощности или полной мощностью называется Коэффициент мощности

Коэффициент мощности покажет вам общее количество активной мощности, потребляемой вашей цепью. Рассчитаем коэффициент мощности для схемы, показанной выше.

Коэффициент мощности =

Коэффициент мощности =

Помните, что коэффициент мощности – это величина, уменьшенная на единицу. Таким образом, это означает, что если схема потребляет 100% мощности, из которых только прибл. 70% — это активная мощность. Таким образом, чтобы полностью удовлетворить 100%-е требование активной мощности, схема будет потреблять дополнительно 30% мощности. И теперь общее количество энергии, потребляемой схемой, будет равно 130% .

Если бы эта схема имела коэффициент мощности, равный единице, т. е. чисто активную нагрузку, то мы смогли бы обеспечить 671,85 Вт активной мощности при том же токе 2,93 А. Но поскольку коэффициент мощности низкий, то есть 0,76, отдаваемая активная мощность составляет всего 515,094 Вт, а ток остается таким же 2,93 А. Это показывает, насколько важен коэффициент мощности!

---

Резюме

Теперь давайте подведем итоги этого урока.

• Коэффициент мощности представляет собой отношение активной мощности к полной мощности.
• Коэффициент мощности указывает количество активной мощности, потребляемой схемой.
• В случае чисто резистивной цепи коэффициент мощности будет равен единице или выше, поскольку реактивная мощность равна нулю, а полная мощность равна активной мощности.
• В случае чисто индуктивной или емкостной цепи коэффициент мощности будет равен нулю, поскольку активная мощность равна нулю, а полная мощность равна реактивной мощности.

Понимание коэффициента мощности – причины низкого коэффициента мощности

Обычно предполагается, что низкий коэффициент мощности подразумевает
низкая потребляемая мощность и, как следствие, небольшой счет за электроэнергию,
вводящий в заблуждение. Этот блог может помочь сломать концепцию коэффициента мощности.

Какая часть электроэнергии, потребляемой электрическими/электронными устройствами, используется для выполнения фактической работы, такой как нагрев змеевиков для поджаривания хлеба в тостере или работа водоочистителя для очистки воды путем пропускания ее через различные фильтры и т. д., называется Активная/реальная мощность (кВт) . Теперь в некоторых случаях мощность используется не для получения какой-либо полезной продукции, а потребляется самим устройством. Например, в электродвигателе (часть бустерного насоса) водоочистителя некоторая часть потребляемой мощности используется для создания магнитного поля, необходимого для работы двигателя. Это рассматривается конечным потребителем как бесполезная работа извне, но электричество по-прежнему используется. Это называется Реактивная мощность (кВАР) . Векторная сумма активной и реактивной мощности дает Полная мощность (кВА).

Коэффициент мощности — это просто отношение реальной мощности
и Полная мощность в диапазоне от 0 до 1. Если коэффициент мощности низкий
(близко к нулю), это означает, что очень небольшая мощность из общей потребляемой мощности
устройство используется для выполнения действительно полезной работы.

PF= кВт / кВА

Коэффициент мощности позволяет узнать, насколько эффективно вы используете электроэнергию . Высокий коэффициент мощности указывает на эффективное использование электроэнергии, тогда как низкий коэффициент мощности означает неэффективное использование электроэнергии. Устройство считается очень эффективным, если коэффициент мощности близок к 1,9.0007

Приведенную ниже аналогию можно использовать для объяснения компонентов силы. Чипсы, которые мы едим, представляют реальную силу. Воздух (азот) в пакете представляет собой реактивную мощность. Однако мы платим за весь пакет, хотя потребляем только его часть. Азот в пакете предназначен для предотвращения черствения чипсов и любых повреждений во время транспортировки, поэтому он должен присутствовать в пакете. Точно так же реактивная мощность поддерживает напряжение в системе. Он помогает установить и поддерживать магнитные и электрические поля, необходимые системе. Таким образом, как и азот, необходима реактивная мощность. Если реактивная мощность превышает пороговое значение, система становится нестабильной и имеет тенденцию потреблять больше тока от источника или, по существу, низкий коэффициент мощности.

Причины низкого коэффициента мощности 

(Обратите внимание, что все
эти проблемы приводят к изменению реактивной/активной мощности)

• Индуктивная нагрузка – 90% промышленной нагрузки составляют асинхронные машины (однофазные и трехфазные). Такие машины потребляют ток намагничивания для создания магнитного поля и, следовательно, работают с низким коэффициентом мощности.
• Изменения в нагрузке по мощности – Когда система нагружена незначительно, напряжение увеличивается, а также увеличивается ток, потребляемый машинами. Это приводит к низкому коэффициенту мощности.
• Гармонические токи
• Состояние, известное как 3-фазный дисбаланс питания, возникает из-за неправильной проводки или электрических аварий. Это также приводит к низкому коэффициенту мощности.

Реактивная мощность используется, не производя полезной работы. Таким образом, мы платим за кажущуюся мощность, но используем только реальную мощность. Когда у вас низкий коэффициент мощности, вы не полностью используете электроэнергию, за которую платите. Коммунальные предприятия часто наказывают клиентов за низкий коэффициент мощности в качестве стимула для компенсации этой неэффективности.

Почему коммунальные службы взимают штраф за коэффициент мощности?

В Индии, если
при снижении коэффициента мощности потребителя ниже 0,85 они будут сильно заряжаться.
При низком коэффициенте мощности потери мощности и энергии в линиях электропередач и
трансформаторы увеличиваются, и коммунальные службы включают эти затраты в электроэнергию
счет в виде штрафа за коэффициент мощности.

Коррекция коэффициента мощности

Потребители могут
избежать штрафов за коэффициент мощности, установив устройства для коррекции коэффициента мощности,

• Установить конденсаторы
  в системе распределения. В то время как конденсаторные батареи
  улучшить общий коэффициент мощности системы, отдельные машины, которые вызвали
  падение коэффициента мощности останется прежним. Эти машины могут быть
  обслуживаться или улучшаться до более энергоэффективных версий, чтобы поддерживать
  электрическая система.
• Свернуть операцию
  холостых или малонагруженных двигателей
• Установить переменную
  систем частотного привода (VFD) для малонагруженных асинхронных двигателей
• Установить новые двигатели
  которые будут эксплуатироваться вблизи их номинальной мощности
• Слегка заменить
  нагруженные двигатели с двигателями, рассчитанными на работу вблизи их номинальной мощности
• Избегайте эксплуатации
  оборудование выше его номинального напряжения.