Экономическое значение коэффициента мощности

Для оценки эффективности использования электрической энергии в промышленности используют несколько важных показателей, одним из которых является коэффициент использования мощности - косинус фи - cos φ, который определяет степень преобразования полученной потребителем электрической энергии в другие виды энергии - в работу, т.е. характеризует качество использования получаемой электрической энергии.

Большинство потребителей электрической энергии переменного тока получают от питающих сеть генераторов электростанции полную электрическую мощность S = I U [кBA], из которой только часть – активная мощность -
P = I U cos φ [кВт] - преобразуется в различного рода работу, включая как полезную, так и различного рода потери. Такие потребители имеют коэффициент мощности cos φ < 1 и наряду с активной мощностью получают от сети реактивную мощность Q = I U sin φ [кВАр], которая в другие виды энергии не превращается и поэтому никакой работы не производит. Однако реактивная энергия необходима для создания переменных электрических и магнитных полей, на использовании которых основана работа электрических машин, аппаратов и большинства других электротехнических устройств переменного тока.

Основными потребителями реактивной индуктивной мощности являются асинхронные двигатели, на долю которых приходится около 65 – 70 % всей потребляемой промышленностью реактивной мощности.

Чем ниже коэффициент мощности соs φ потребителя, тем меньшую активную мощность сможет отдавать генератор в питающую сеть и тем меньше будет его коэффициент полезного действия. Кроме того, при низком коэффициенте мощности потребителя заметно возрастает потребляемый ток: I = P / U _ном cos φ, что приводит к резкому увеличению тепловых потерь электроэнергии в питающих сетях, в линиях электропередачи, в трансформаторах и в генераторах, установленных на электростанции. При этом трансформаторы и генераторы оказываются сильно загруженными реактивными токами, что приводит к их неполному использованию, т.е. не позволяет получать от них расчётную активную мощность.

С целью экономического стимулирования промышленных предприятий и других потребителей к выполнению мероприятий по снижению получаемой реактивной мощности и повышению коэффициента мощности электроустановок оплата за электрическую энергию в настоящее время производится по дифференцированному тарифу с учетом коэффициента мощности. Для этого предусмотрена шкала надбавок и скидок к тарифу на получаемую электрическую энергию в зависимости от величины и характера коэффициента мощности, отличающегося от нормируемого нейтрального значения cos φ = 0,92 – 0,95.

В случае более низкого коэффициента мощности на предприятиях с целью снижения дополнительных финансовых расходов предусматривается выполнение ряда комплексных мероприятий, направленных на повышение коэффициента мощности:

1. Мероприятия по снижению реактивной мощности потребителей за счет оптимизации режима работы электрооборудования. Такие организационные мероприятия достаточно просты, однако недостаточно эффективны и обычно не позволяют повысить коэффициент мощности потребителя до нормируемых значений cos φ = 0,92 – 0,95.

2. Мероприятия по компенсации реактивной мощности потребителей за счет использования специальных компенсирующих устройств, вырабатывающих реактивную мощность - так называемая параллельная или поперечная компенсация .

---

Дата добавления: 2015-08-09