Большая часть электрооборудования представляет собой активно–индуктивную нагрузку. Включение этой нагрузки вызывает в электрической сети появление синусоидального тока, сдвинутого по фазе относительно напряжения на угол ϕ.
Косинус угла сдвига фаз (cosϕ) также называют коэффициентом мощности. Он показывает, какая доля полной мощности составляет активную мощность, т.е. затрачивается на выполнение полезной работы. Коэффициент мощности – это величина, равная отношению активной мощности используемой нагрузки к полной мощности.
Остальная же часть от полной мощности – реактивная мощность – потребляется самими электроприборами, требующими для обеспечения их нормальной работы создания электромагнитных полей или имеющими в качестве основных преобразователей электрической энергии элементы с нелинейными вольт–амперными характеристиками: электромагнитные устройства, источники питания, электродуговые, выпрямительные установки.
Значение реактивной мощности для потребителя
Показатель коэффициента мощности является одним из важнейших параметров энергоэффективности подключаемого оборудования. Чем его значение ближе к единице, тем ниже реактивная мощность и выше эффективность потребления тока из сети.
Например, для питания двух светильников, номинальной мощностью 100 Вт, но имеющих cosϕ=0,65 и 0,95, из сети будет потреблено 154 и 105 ВА полной мощности соответственно.
Помимо очевидных дополнительных расходов на электроэнергию, высокий уровень реактивной мощности означает также и повышенную нагрузку на всю систему электропередачи: провода, щиты ввода и питания. В таком случае во избежание перегрева проводов и перегрузки всей системы приходится либо применять защитную автоматику бóльших номиналов, либо снижать количество подключаемого оборудования.
Наибольшие потери мощности и энергии наблюдаются в сетях напряжением 0,4 кВ.
В случаях, когда необходимо обеспечить питание оборудования с заведомо высокими показателями реактивной мощности (мощные станки, электродвигатели, трансформаторы), прибегают к дополнительному снижению реактивного тока.
Устройства компенсации реактивной мощности (УКРМ)
Для того, чтобы реактивная мощность не передавалась по сетям, а вырабатывалась в местах ее потребления, широко применяют автоматические установки компенсации реактивной мощности КРМ (УКМ58, УКРМ, АКУ), основными элементами которых являются конденсаторы.
Конденсаторная установка КРМ – это электроприемник с емкостным током, который при работе формирует опережающую реактивную мощность для компенсации отстающей реактивной мощности, генерируемой индуктивной нагрузкой.
Применение автоматических конденсаторных установок КРМ позволяет:
- снизить потребляемый из сети ток (на 30-50% в зависимости от действующего значения cosϕ) и, соответственно, уменьшить затраты на электроэнергию;
- уменьшить нагрузку на трансформаторы и коммутирующую аппаратуру, и как следствие - увеличить срок их службы;
- использовать кабели и провода меньшего сечения;
- подключить дополнительные потребители электроэнергии за счет высвобождения мощностей и разгрузки подводящих кабелей;
- значительно увеличить пропускную способность распределительной сети (наращивание потребляемой мощности предприятия без реконструкции энергосистемы) и ее надежность;
- снизить вероятность и глубину просадки напряжения на линиях электропередач дальних потребителей;
- избежать штрафов за снижение качества электроэнергии из-за пониженного коэффициента мощности и практически свести к нулю оплату за реактивную энергию.
В зависимости от подключенного к сети оборудования применяют следующие установки компенсации реактивной мощности:
- автоматические низковольтные конденсаторные установки КРМ, УКМ58, УКРМ, АКУ;
- высоковольтные автоматические конденсаторные установки УКЛ56, УКЛ57 и нерегулируемые конденсаторные установки УКЛ, УКП;
- тиристорные конденсаторные установки КРМТ, УКМТ, АКУТ;
- фильтрокомпенсирующие конденсаторные установки КРМФ;
- тиристорные конденсаторные установки с фильтрацией высших гармоник КРМТФ.
Разработать и изготовить УКРМ необходимого типа и мощности вам помогут инженеры ООО «Завод КЛАЙВ», входящего в состав ГК «КЛАЙВ».
С ассортиментом производимого нами электрощитового оборудования можно на сайте: https://zavod-clive.ru/elektroshchitovoe-oborudovanie.