коэффициент мощности COS(φ) здания, компенсация реактивной мощности | упражнение 6 - 1/2

Определяем реактивную мощность и компенсируем коэффициент мощности FP = COS(φ). Измеряем мощность и коэффициент мощности каждой зоны промышленной установки и оцениваем, необходима ли компенсация реактивной мощности для всей промышленной установки: зона1 = 60 [кBAP], с фазовой задержкой. зона2 = 50 [кBAP] и 90 [кВт], с опережением фазы. зона3 = 100 [кВт], PF = COS(φ) = 1. Примечание: схема подключения электроустановок отсутствует. В реальности на строительной площадке нет необходимости демонтировать каждую единицу электрооборудования, чтобы узнать коэффициент мощности или значение сопротивления каждой единицы электрооборудования. Для этого мы применим формулу комплексной мощности для каждой зоны: 1) Зона 1 имеет : Comp_S1 = S1.COS(φ1°) + j.S1.SIN(φ1°) = { P1 + j.Q1 } Зона 1 не потребляет активную мощность, т.е. P1 = 0 [Вт]. Следовательно Comp_S1 = { 0 [кВт] + j.60 [кBAP] } [кBA] = { 60.j } [кBA]. Примечание: пока мы рассуждаем в терминах комплексной мощности, единица измерения остается вольт-ампер [ВА] или киловольт-ампер [КВА]. 2) Зона2: Comp_S2 = S2.COS(φ2°) + j.S2.SIN(φ2°)= { P2 + j.Q2 } Зона 2 потребляет активную мощность P2= 90[кВт] и реактивную мощность Q2=50 [KBAP]. С другой стороны, сдвиг фаз в зоне 2 опережает, т.е. ток опережает напряжение, поэтому φ2° отрицателен, т.е. - j . Следовательно : Comp_S2 = { 90 [кВт] - j.50 [кBAP] } [кBA] = { 90 - 50.j } [кBA]. 3) В зоне 3: Comp_S3 = S3.COS(φ3°) + j.S3.SIN(φ3°) = { P3 + j.Q3 } Зона 3 не потребляет реактивную мощность, так как FP = 1, т.е. Q3 = 0 [BAP]. Следовательно Comp_S3 = { 100 [кВт] + j.0 [кBAP] } = { 100 } в [кBA]. 4) Комплексная мощность содержит всю информацию о цепи, поэтому мы можем сложить три комплексные мощности Comp_S1, Comp_S2 и Comp_S3, чтобы получить общую комплексную мощность электроустановки Comp_S : Comp_S = Comp_S1 + Comp_S2 + Comp_S3 = { 60.j + (90 - 50.j) + 100 } в [кBA]. Comp_S = Comp_S1 + Comp_S2 + Comp_S3 = { 190 + 10.j } в [кBA]. Comp_S = Comp_S1 + Comp_S2 + Comp_S3 = 190262,98∠(3,013°) в [кBA]. Фазовый угол полной комплексной мощности цепи представляет собой сдвиг фаз между полным током, потребляемым цепью, и напряжением на клеммах электроустановки, поэтому мы можем вывести коэффициент мощности FP : FP = cos(3,013°) = 0,998 = 99,8%, т.е. 99,8% кажущейся мощности используется как активная мощность. Реактивная мощность Q составляет всего 0,2%. Нет необходимости компенсировать реактивную мощность. Наш общий коэффициент мощности здания COS(φ) составляет : FP = COS(φ) = 0,998 и строго говоря, FP = COS(φ) почти равен единице.