Вплив cos? На економічні показники

Для з`ясування впливу коефіцієнта потужності на економічні характеристики електротехнічних установок розглянемо приймач енергії, що працює з незмінною активною потужністю при постійній напрузі в мережі.

Струм в приймальнику, а як слід, і в проводах, що з`єднують його з генератором електричної енергії, при цих умовах залежить від cos? :

P = UI cos ?, I = P: U cos ?,

Чим менше cos? приймача, тим більший струм повинен бути в самому приймальнику, в генераторі, в сполучних проводах, трансформаторі і інших елементах мережі електропостачання.

Потужність тепловтрат, відповідно до закону Ленца - Джоуля, пропорційна квадрату струму і опору проводів:

?P = I2r

Зрозуміло, чим більше струм приймача, тим більше втрати енергії в електронній ланцюга. Ціна втраченої енергії заходить в експлуатаційні витрати. підвищення cos? приймачів веде до зменшення струму, скорочення втрат енергії і скорочення експлуатаційних витрат.

Якщо електротехнічна установка спроектована з відносно низьким cos?, то обладнання (комутаційна апаратура, прилади для контролю і ін.) і проводи повинні бути обрані на величезні струми, ніж при високому cos?. Це означає, що обладнання має бути встановлено щодо величезних розмірів, а дроти - більшого перетину. Останнє спричинить за собою підвищення обсягу будівель, ускладнення фундаменту і опор і т. П.

Підвищення коефіцієнта потужності приймачів енергії призводить до скорочення капітальних витрат.

Генератори електричної енергії і трансформатори характеризуються номінальною потужністю, яка визначається твором номінальних значень напруги і струму:

SH = UнIн

Більш повне використання генераторів і трансформаторів відповідає режиму роботи з номінальним струмом при номінальній напрузі (особливі випадки, коли допускається деяка перевантаження устаткування при експлуатації, тут не враховуються).

Величина активної потужності генератора визначається не тільки напругою і струмом, та й cos?, величина якого залежить від приймача енергії:

Р = UI cos?

Якщо приймач має cos? = 1, генератор може розвивати активну потужність, що дорівнює його номінальній потужності, т. е. основна функція генератора - перетворення енергії - може бути виконана більш багато, а первинний движок - турбіна, також розрахований на номінальну потужність, буде працювати з повним навантаженням.

при cos? < 1> активна потужність менше номінальної, хоча генератор буде працювати при номінальних значеннях напруги і струму. Таким чином, генератор по потужності виявляється недовантаженим. Чи не завантажений повністю і первинний движок. Недовантаження турбіни і генератора призводить до зниження їх коефіцієнта корисної дії.