Слайд 1Последовательное соединение элементов (неразветвленная цепь)
Действующее значение напряжения U (В):
Ради
простоты принимаем
Слайд 2Действующее значение напряжения
Напряжение на зажимах цепи
Слайд 4Значение напряжения на зажимах этой цепи равно сумме значений трех
составляющих:
Действующее значение
Слайд 5- полное сопротивление цепи
Х=ХL-XC – реактивное сопротивление
Слайд 6Разность фаз напряжения и тока
Слайд 7В зависимости от соотношения между индуктивным и емкостным сопротивлениями в
данной цепи возможны
3 режима работы.
Активно-индуктивный режим
Ради простоты принимаем
Слайд 10При резонансе напряжений полное сопротивление минимально
В связи со снижением полного
сопротивления значение силы тока максимально
Слайд 12Активная мощность, Вт:
P = U I cosφ = URI =
I2R
Реактивная мощность, вар:
Полная мощность, ВА:
S = U I = I2Z =
Слайд 13Коэффициент мощности цепи
- отношение активной мощности P к полной мощности
S, потребляемой цепью, т. е.
Коэффициент мощности cosφ - важнейший энергетический
параметр системы переменного тока.
При cosφ = 1 (φ = 0) имеем наиболее благоприятный режим (по энергетическим соображениям) работы системы.
В этом случае вся подводимая полная мощность S = UI, например, к цеху преобразуется, т. е. используется полезно.
Слайд 14 Допустимая минимальная величина коэффициента мощности cosφ нагрузки цеха, участка и
т. п. определена ГОСТом:
cos φ ≥ 0,8
Для повышения значения коэффициента
мощности cosφ, например, цеховой нагрузки, носящей, как правило, резистивно-индуктивный характер, подключают параллельно нагрузке батарею конденсаторов, уменьшая тем самым полную реактивную мощность Q нагрузки
Слайд 15Цепь с параллельными ветвями
Рассмотрим разветвленную цепь, состоящую из двух
ветвей.
Ток неразветвленной части цепи может быть определен по закону Ома:
I = U/Z = UY, где Y-полная проводимость цепи.
Слайд 16Цепь с параллельными ветвями
Активная проводимость цепи G равна арифметической
сумме активных проводимостей параллельных ветвей:
Слайд 17Цепь с параллельными ветвями
Реактивная проводимость цепи B равна разности
индуктивных и емкостных проводимостей параллельных ветвей.
Слайд 18BL=BC
Y=G
Резонанс токов
φ =0
Цепь обладает только активной мощностью.
Слайд 19Компенсация реактивной мощности
Идея компенсации реактивной энергии индуктивного потребителя заключается в
подключении к нему емкостного потребителя, в результате чего потребление реактивной
энергии всей установкой уменьшается.
Схема замещения индуктивного потребителя содержит резистивный и индуктивный элементы с сопротивлениями R и XL, активная мощность Р и напряжение U потребителя заданы.
Слайд 20Компенсация реактивной мощности
Ток потребителя Iп отстает по фазе от напряжения
U на угол φп и может быть представлен как сумма
двух составляющих: активной Ia и реактивной Ip.
Активная составляющая тока Ia определяет его активную мощность Р=UIa и при заданных значениях P и U должна остаться неизменной.
Возможно уменьшение реактивной составляющей тока Iр.
Слайд 21Компенсация реактивной мощности
Необходимо включить параллельно индуктивному потребителю батарею конденсаторов, чтобы
повысить коэффициент мощности потребителя cos φп до заданного значения cos
φ.
Слайд 22Компенсация реактивной мощности
Ток батареи конденсаторов IC, которая подключается параллельно индуктивному
потребителю, должен быть равен разности реактивных составляющих токов потребителя до
компенсации Ip и после компенсации Ip1.
Слайд 23Компенсация реактивной мощности
С другой стороны, ток
IC=U/XC, Ia=P/U
Тогда
Откуда искомое значение
емкости конденсатора
Обычно при помощи батареи компенсацию реактивной мощности осуществляют
до cosφ=0,90÷0,95.