КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ И ТРЕУГОЛЬНИК МОЩНОСТЕЙ, ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

Особенности индуктивных нагрузок

Большинство нагрузок в современных системах электроснабжения имеют индуктивный характер. К ним, например, относятся электродвигатели, трансформаторы, балласты люминесцентных ламп, индукционные печи. Для нормальной работы подобных нагрузок в них требуется создать магнитное поле.

Индуктивные нагрузки требуют наличия двух составляющих тока:

• Активной составляющей, за счет которой происходит нагрев, получение света, механическое движение, полезная работа и т.п.;
• Реактивной составляющей, необходимой для получения и поддержания магнитного поля.

Активная составляющая тока отвечает за потребление активной мощности, которая может быть измерена с помощью ваттметра. Она измеряется в ваттах (Вт) и киловаттах (кВт). Реактивная мощность не совершает никакой полезной работы, но циркулирует между генератором и нагрузкой. При этом она увеличивает нагрузку на источники питания и распредсистему. Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах-реактивных (вар).

Вместе активная и реактивная мощность образуют полную или кажущуюся мощность. Она измеряется в киловольт-амперах (кВА).

Рис. 1. Активная мощность

Рис. 2.Реактивная мощность

Понятие коэффициента мощности (косинуса фи)

Под коэффициентом мощности понимают отношение активной мощности к полной. Этот коэффициент характеризует, насколько эффективно используется электроэнергия. Высокие значения коэффициента мощности соответствуют эффективному использованию электроэнергии, а низкие – напротив, неэффективному.

Для определение коэффициента мощности (PF) следует разделить активную мощность (в кВт) на полную (кВА). Для линейных систем с синусоидальными токами коэффициент мощности численно равен cos ?:

PF = кВт/кВА = cos ?

Например, для токарно-карусельного станка, работающего с полезной мощностью 100 кВт и полной мощностью 125 кВА, коэффициент мощности составит 100/125 = 0,8.

Рис. 3. Полная мощность

Рис. 4. Треугольник мощностей

Примечание: показанный на рис.4 треугольник мощностей используется для иллюстрации соотношений между активной, реактивной и полной мощностями.

Должен ли нас волновать низкий коэффициент мощности PF (косинус фи — cos ?)?

Низкий cos ? означает, что вы не полностью используете оплачиваемую вами электроэнергию.

Из показанных на рис.5 соотношений можно видеть, что полная мощность уменьшается с ростом коэффициента мощности. При коэффициенте мощности, равном 70%, для получения 100 кВт требуется 142 кВА. При коэффициенте мощности, равном 95%, для получения 100 кВт требуется только 105 кВА. Если посмотреть на все это с точки зрения величины тока, получается, что при коэффициенте мощности 70% требуется на 35% больший ток для совершения той же самой полезной работы.

Рис. 5. Типичные треугольники мощностей

Что можно сделать для повышения косинуса фи (коэффициента мощности)?

Коэффициент мощности можно повысить путем установки компенсирующих конденсаторов в распредсистеме предприятия

Если полная мощность (кВА) больше, чем полезная мощность (кВт), через энергосистему протекает сумма активного и реактивного токов. Силовые конденсаторы являются своего рода генератором реактивной мощности (см. рис. 6). Выдавая реактивный ток, они снижают общий ток, протекающий от энергосистемы к нагрузкам.

Наиболее выгодным является коэффициент мощности 95%

Теоретически конденсаторы могут выдать 100% требуемой реактивной мощности. Однако наиболее выгодным является поддержание коэффициента мощности на уровне 95%.

На рис.7 показано потребление полной мощности в системе до и после установки конденсаторов. Установка конденсаторов и увеличение коэффициента мощности до 95% обеспечивает снижение полной мощности со 142 кВА до 105 кВА, т.е. снижение составляет 35%.

Рис.6. Конденсаторы как генераторы реактивной мощности

Рис.7. Требуемая полная мощность до и после компенсации

Компенсация реактивной мощности: руководство для главного энергетика

Какова будет экономия при установке компенсирующих конденсаторов

Силовые конденсаторы дают множество преимуществ:

• снижение расходов на электроэнергию;
• снижение требований к мощности системы;
• улучшение стабильности напряжения;
• снижение потерь.

Снижение расходов на оплату электроэнергии

Ваша энергоснабжающая организация поставляет как активную (кВт), так и реактивную мощность (квар). Хотя реактивная мощность и не регистрируется счетчиками электроэнергии (считающими киловатт- часы), распределительная сеть должна быть достаточно мощной, чтобы обеспечить необходимую полную мощность. Поэтому у энергоснабжающих компаний есть масса способов заставить потребителей компенсировать их расходы на более мощные генераторы, трансформаторы, кабели, выключатели и т.п.

Как показано в случае ниже, конденсаторы могут сэкономить ваши деньги вне зависимости от того, как именно происходит начисление платы за электроэнергию.

Начисление за полную мощность (кВА)

Энергоснабжающая организация измеряет и тарифицирует каждый ампер потребляемого тока, включая реактивную составляющую.

Начисление за кВт с учетом коэффициента мощности

Энергоснабжающая организация начисляет плату в соответствии с потребляемой активной энергией и добавляет пени при низком коэффициенте мощности. Также может использоваться поправочный коэффициент, на который умножается величина активной энергии. Следующая формула иллюстрирует начисление, при котором «отправной точкой» является коэффициент мощности, равный 90%:

Потребление в кВт х 0,90

фактический коэффициент мощности

Если коэффициент мощности равен 0,84, поставщик электроэнергии увеличит плату на % в соответствии с формулой:

кВт х 0,90 / 0,84 = 107 (множитель)

Некоторые энергоснабжающие организации требуют дополнительную плату за низкий коэффициент мощности, но предоставляют вычеты или бонусы за потребление свыше определенного уровня.

Начисление за реактивную мощность

Энергоснабжающая организация напрямую взимает плату за реактивную мощность, которая обычно составляет определенную долю от активной мощности (кВт). Например, если эта плата составляет 1 рубль за каждый квар для всего, что находится сверх 50% активной мощности. Иными словами, если имеется нагрузка 400 кВт, энергоснабжающая организация предоставит 200 квар бесплатно.

Увеличение пропускной способности системы при компенсации реактивной мощности

Применение конденсаторов для компенсации реактивной мощности увеличивает пропускную способность системы по току. Повышение коэффициента мощности снижает количество квар на кВт полезной нагрузки. Таким образом, используя конденсаторы можно увеличить полезную нагрузку при сохранении величины полной мощности (кВА).

Рис.8. Увеличение пропускной способности трансформатора при компенсации

Компенсация реактивной мощности позволяет увеличить нагрузочную способность трансформатора

Предприятие имеет трансформатор мощностью 500 кВА, работающий почти на номинальной мощности. Он потребляет 480 кВА или 578 А при 400 В. Существующий коэффициент мощности – 75%, соответственно доступная активная мощность составляет 360 кВт.

Желательно увеличить производительность на 25%, т.е. необходимо получить 450 кВт. Как этого добиться? Самый простой выход – установить новый трансформатор. Для получения 450 кВт потребуется трансформатор мощностью 600 кВА при работе с коэффициентом мощности 75%. При этом, скорее всего, понадобится следующий стандартный типоразмер трансформатора (750 кВА).

Возможно, лучшим решением будет повысить коэффициент мощности, чтобы трансформатор смог работать с дополнительной нагрузкой. Для повышения коэффициента мощности с 75 до 95% при нагрузке в 450 кВт потребуется конденсатор с мощностью 450 х 0,553 = 248,8 квар.

Аналогичный принцип используется при необходимости снизить ток, протекающий через перегруженное оборудование. Повышение коэффициента мощности с 75 до 95% при той же активной мощности приводит к снижению тока на 21%. Если посмотреть по другому, при работе с коэффициентом мощности 75% ток возрастает на 26,7%, а при 65% — на 46,2%.

Отрасли промышленности с низким коэффициентом мощности, в которых выгодно использовать конденсаторы

Низкий косинус фи является следствием того, что множество двигателей работают с нагрузкой ниже номинальной. Такое часто происходит в циклических технологических процессах, например, при использовании циркулярных пил, шаровых мельниц, конвейеров, компрессоров, шлифовальных станков, прессов и т.п. Для подобных механизмов двигатели обычно выбираются, исходя из максимально возможной нагрузки. Примерами механизмов, работающих с низким коэффициентом мощности (от 30 до 50%), можно считать токарный станок, работающий в режиме неглубокого реза, ненагруженный компрессор, циркулярную пилу в отсутствии заготовки.

С низким коэффициентом мощности обычно работают предприятия в следующих отраслях:

Отрасли с низким коэффициентом мощности

Включайте конденсаторы КРМ в новые проекты и проекты расширения производства

Включение конденсаторов в новые проекты и проекты модернизации производства позволяет уменьшить типоразмеры трансформаторов, шин, выключателей и т. п., что ведет к прямой экономии.

На рис. 9 показано, как высвобождается полная мощность системы (кВА) при увеличении коэффициента мощности. Увеличение коэффициента мощности с 70 до 90% высвобождает 0,32 кВА на кВт. При нагрузке 400 кВт высвобождается 128 кВт.

Повышение стабильности напряжения

Пониженное из-за больших потребляемых токов напряжение приводит к затрудненному пуску двигателей и их перегреву. По мере снижения коэффициента мощности растет общий ток в линии, что приводит к увеличению падения напряжения. Установка конденсаторов и конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности и снижение просадок позволяют добиться более эффективной работы двигателей и продлить их срок службы.

Снижение потерь

Потери из-за низкого коэффициента мощности связаны с реактивным током, протекающим в системе. Эти потери связаны с выделением тепла и могут быть устранены за счет коррекции коэффициента мощности. Мощность потерь (в ваттах) в распредсистеме рассчитывается как произведение квадрата тока на активное сопротивление контура (I2R). Рассчитать снижение потерь можно по формуле:

Снижение потерь (%) = 100 – 100 х (начальный коэф. мощности/конечный коэф. мощности)²

Рис.9. Высвобождение полной мощности при коррекции коэффициента мощности

Как правильно выбрать конденсаторы для конкретного случая?

Если сделан вывод о целесообразности компенсации реактивной мощности на том или ином объекте, понадобится выбрать оптимальный типоразмер и количество конденсаторов.

Существует два основных способа установки конденсаторов: «индивидуальный» (когда отдельные конденсаторы устанавливаются непосредственно у нагрузок, обычно линейных) и «групповой» (когда батарея с фиксированной или регулируемой емкостью устанавливается на присоединении или на подстанции).

Сравнение индивидуальной и групповой компенсации

Преимущества установки индивидуальных конденсаторов рядом с нагрузками:

• Предсказуемость; конденсаторы не могут создать проблемы в сети при работе без нагрузки;
• Не требуются отдельные выключатели; двигатель всегда включается вместе с относящимся к нему конденсатором;
• Оптимизация режимов работы двигателей за счет более эффективного использования электроэнергии и снижения просадок напряжения;
• Двигатели можно переставлять вместе с относящимися к ним конденсаторами;
• Проще выбрать конденсатор для конкретной нагрузки;
• Снижение потерь в линии;
• Повышение пропускной способности системы.

Преимущества установки конденсаторных батарей на присоединении или на подстанции:

• Ниже цена за квар;
• Повышение коэффициента мощности всего предприятия, что снижает или исключает любые санкции за низкий коэффициент мощности;
• Автоматическое переключение конденсаторов обеспечивает получение строго необходимой реактивной мощности, что исключает перекомпенсацию и связанные с ней перенапряжения.

Преимущества и недостатки индивидуальной и групповой (с нерегулируемыми и автоматически регулируемыми батареями) компенсации

Изучение особенностей объекта

Для выбора оптимального решения необходимо взвесить достоинства и недостатки каждого из возможных способов компенсации. При этом следует учитывать «переменные объекта», такие как тип нагрузок, их мощность, постоянство нагрузки, нагрузочная способность сети, способы пуска двигателей и способ начисления платы за электроэнергию.

Тип нагрузок

Если на предприятии установлено много крупных двигателей с мощностью 35 кВт и более, обычно целесообразно устанавливать на каждый двигатель свой конденсатор и включать его одновременно с относящимся к нему конденсатором. Если на предприятии используется много мелких двигателей, от 0,5 до 18 кВт, можно сгруппировать эти двигатели и установить один конденсатор в центральной точке системы. Часто наилучшим решением для предприятий с множеством двигателей разных мощностей оказывается комбинирование обоих типов компенсации.

Мощность нагрузки

Для предприятий с мощными нагрузками может оказаться выгодным комбинирование индивидуальной и групповой компенсации с нерегулируемыми или автоматическими конденсаторными батареями. С другой стороны, для небольшого объекта может оказаться достаточно одного единственного конденсатора в распределительном щите.

Иногда на предприятии обнаруживается изолированный «проблемный участок», в котором требуется коррекция. Такая ситуация может возникнуть, если на предприятии используются сварочные аппараты, индукционные нагреватели или приводы постоянного тока. В этом случае, если скомпенсировать реактивную мощность на конкретном фидере, питающем нагрузку с низким коэффициентом мощности, это повысит коэффициент мощности всего предприятия, и дополнительные конденсаторы будут не нужны.

Постоянство нагрузки

Если предприятие работает круглосуточно и потребляет постоянную мощность, использование нерегулируемых конденсаторов наиболее экономично. Если нагрузка «привязана» к восьмичасовому рабочему дню и потребляется пять дней в неделю, удобно использовать конденсаторные батареи, отключаемые в периоды с меньшей нагрузкой.

Нагрузочная способность

Если фидеры или трансформаторы перегружены, или требуется увеличить нагрузку и без того нагруженных линий, компенсацию реактивной мощности необходимо производить непосредственно на нагрузке. Если распредсистема имеет запас по току, конденсаторы можно устанавливать на главных фидерах. Если нагрузка сильно меняется, разумно использовать регулируемую батарею с автоматическим переключением ступеней.

Способ начисления платы за электроэнергию

Размеры тарифов и штрафы за низкий коэффициент мощности могут существенно влиять на экономический эффект от компенсации и срок окупаемости. Во многих отраслях оптимально подобранное оборудование для коррекции коэффициента мощности окупается менее чем за два года.

Сколько квар необходимо?

Единицей измерения мощности конденсаторов для компенсации реактивной мощности является квар, равный 1000 вар (вольт-ампер-реактивный). Количество квар характеризует, какую реактивную мощность выдаст конденсатор.

Выбор типоразмера конденсаторов для индивидуальной компенсации

Для выбора конденсаторов для индивидуальной компенсации моторных нагрузок следует обратиться к таблице 3. При этом необходимо использовать данные с заводской таблички двигателя — номинальную скорость и мощность. В таблице приведены мощности конденсаторов (квар), необходимые для доведения коэффициента мощности до 95%. В таблицах также приведено, насколько снизится ток после установки конденсаторов.

Выбор типоразмера конденсаторов для компенсации всего предприятия

Если известно, какую активную мощность (кВт) потребляет предприятие, его существующий коэффициент мощности и желаемый коэффициент мощности.

определение, способы увеличения «косинуса фи»

Показатель коэффициента мощности двигателя, который обозначается как «косинус фи», обычно стараются сделать как можно больше. Чем меньше будет значение, тем большую силу должен иметь ток, чтобы выделить в цепи нужную мощность. Если при расчетах в чем-то ошибиться, то неизбежно увеличится потребление электроэнергии, а коэффициент полезного действия при этом, наоборот, уменьшится.

• Важный показатель
• Мгновенная мощность
• Активная и реактивная
• Увеличение значения

Важный показатель

Косинус фи — показатель приборов, работающих от электротока. Это параметр, который характеризует искажения формы переменного тока. Если говорить математическим языком, этот показатель можно охарактеризовать как отношение активной мощности к полной. Чем выше это значение, тем эффективнее устройство расходует электроэнергию.

Для объяснения физического значения коэффициента в пример можно взять расчет других связанных с ним параметров для одного из устройств. Допустим:

1. В сеть переменного тока был включен идеальный конденсатор.
2. Поскольку переменное напряжение периодически меняет свою полярность, устройство будет то заряжаться, то вновь возвращать сохраненную энергию к источнику.
3. В итоге будет происходить циркуляция электронов.

В электросетях с постоянным током мощность, как и другие ключевые параметры, остается неизменной в течение некоторого периода. Для таких случаев применимо понятие мощности, представляющей собой произведение двух важных параметров тока — его силы и напряжения. Однако это нельзя сказать о токе переменном, ведь его параметры постоянно меняются. Именно поэтому нельзя просто определить значение по той формуле коэффициента мощности, которая используется для ее определения в случае с электросетью с постоянным током. По этой причине было введено такое понятие, как мгновенная мощность.

Мгновенная мощность

Этот показатель имеет непосредственное отношение к выделению энергии и к механической работе: то есть к тем явлениям, которые имеют инерционный характер. Применяется он исключительно для расчетов. В оценке расчетов различных показателей электрических сетей применяются также действующие значения силы тока и напряжения.

Измерительные приборы, знакомые со школьной скамьи — вольт- и амперметр — предназначены для измерения этих значений. Такой показатель, как полная мощность, по сути представляет собой произведение действующих силы тока и напряжения: достаточно их лишь перемножить.

Этот показатель используют при определении требований электросети. Измеряется не в ваттах, для этого существует специальная единица измерения с названием, которое прямо указывает на то, что именно нужно перемножить для определения значения — вольт-ампер.

Активная и реактивная

С появлением в электросети реактивных элементов начинают происходить изменения. Эти элементы могут накапливать энергию и затем возвращать ее. В итоге образуется так называемая реактивная мощность. Впрочем, она не выполняет никакую полезную работу. Разумеется, возвращается энергия уже с некоторыми потерями, поэтому в любой электросети реактивное значение пытаются свести к минимуму.

Активная мощность — это усредненное значение мгновенной за определенный временной отрезок. Она способна выполнять полезную работу. Для определения полной нужно активную и реактивную возвести в квадрат и затем из суммы этих квадратов извлечь квадратный корень.

Активную можно узнать, перемножив силу тока, напряжение и косинус фи. Если он будет равен единице, то активная мощность будет полностью соответствовать полной. Это будет означать, что потерь энергии нет вообще, и любая работа является полезной.

Коэффициент полезного действия в этом случае будет равен 100%. Случается это лишь на активной нагрузке, в сети, где нет реактивных элементов. Следовательно, при реактивной мощности не выполняется работа, однако, происходят потери, которые имеют обратно пропорциональную зависимость от косинуса фи. Чем ближе значение к единице, тем меньше потеря.

Увеличение значения

Косинус фи можно увеличить либо с помощью специальных компенсирующих устройств, либо без них. Первый способ подразумевает упорядочение процесса, которое улучшает энергетический режим. Определить коэффициент помогают специальные электроизмерительные приборы, называемые фазометрами.

Увеличивая значение косинуса фи в электрике, пытаются достичь трех главных целей:

1. Таким способом хотят сэкономить электроэнергию.
2. Увеличение косинуса фи способствует также экономии материала, который используется для изготовления проводников. Это тоже является экономией.
3. Высокое значение показателя говорит о высоком коэффициенте полезного действия.

Показатель косинус фи обязательно нужно принимать во внимание при создании электросетей. Если он будет недостаточно высоким, это неизбежно приведет к огромным потерям энергии.

Калькулятор коэффициента мощности

Калькулятор коэффициента мощности. Расчет коэффициента мощности, полной мощности, реактивной мощности и емкости корректирующего конденсатора.

Этот калькулятор предназначен для образовательных целей.

Фаза #
ОднофазныйТрехфазный

Реальная мощность в киловаттах

кВт

Ток в амперах

А

Напряжение в вольтах

В

Частота в герцах

Гц

Скорректированный коэффициент мощности

Результат коэффициента мощности

Полная мощность

кВА

Реактивная мощность

кВАр

Корректирующий конденсатор

мкФ

Конденсатор коррекции коэффициента мощности должен быть подключен параллельно к каждой фазе нагрузки.

При расчете коэффициента мощности не различаются опережающие и отстающие коэффициенты мощности.

При расчете коррекции коэффициента мощности предполагается индуктивная нагрузка.

Расчет однофазной цепи

Расчет коэффициента мощности:

PF = |cos φ| = 1000 ×
P _(кВт) / ( В _(В) ×
I _(A) )

Расчет полной мощности:

|S _(кВА) | = В _(В) × I _(А) / 1000

Расчет реактивной мощности:

Q _{(кВАр) 9005 8 = √( |S (кВА) | ² — P (кВт) ² )}

Расчет емкости конденсатора коррекции коэффициента мощности:

S 9 0057 с поправкой (кВА) = P _(кВт) / PF _{скорректированный}

Q _{скорректированный (кВАр)} = √( S _{скорректированный (кВА)} ² — P _(кВт) ² )

Q _{c (кВАр)} = Q _(кВАр) — Q _{скорректированный (кВАр)}

C _(F) = 1000 × Q _{c (кВАр)}
/ (2π f _(Гц) × В _(В) ² )

Расчет трехфазной цепи

Для трехфазной с симметричной нагрузки:

Расчет с межфазным напряжением

Расчет коэффициента мощности:

PF = |cos φ| = 1000 ×
P _(кВт) / ( √ 3 ×
V _L-L(V) × I _(A) )

Расчет полной мощности:

|S _(кВА) | = √ 3
× В _L-L(V) × I _(A) / 1000

Расчет реактивной мощности:

Q _{(кВАр) 9 0058 = √( |S (кВА) | ² — P (кВт) ² )}

Расчет емкости конденсатора коррекции коэффициента мощности:

Q 9 0057 c (кВАр) = Ом _(кВАр) — Ом _{с поправкой (кВАр)}

C _(F) = 1000 × Q _{c (кВАр)}
/ (2π f _(Гц) × В _L-L(В) ² )

Расчет с линейным напряжением

Расчет коэффициента мощности:

PF = |cos φ| = 1000 ×
P _(кВт) / (3 × В _L-N(V) × I _(A) )

Расчет полной мощности:

90 002 |S _(кВА) | = 3 × В _L-N(В) × I _(A) / 1000

Расчет реактивной мощности:

Q _{(кВАр) )} = √( |S _(кВА) | ² — P _(кВт) ² )

Расчет емкости конденсатора коррекции коэффициента мощности:

Q _{c (кВАр)} = Ом _(кВАр) — Ом _{с поправкой (кВАр)}

C _(F) = 1000 × Q _{c (кВАр)} / (3×2π f _(Гц) × В _{L-N (В)} ² )

Калькулятор мощности ►

См.

также

• Коэффициент мощности
• Электроэнергия
• Калькулятор мощности

Калькулятор

• Ампер в кВт

Калькулятор

• Ампер в кВА

Калькулятор коэффициента мощности, активной, полной и реактивной мощности. Косинус фи.

Калькулятор

(*) Расчет φ и реактивной мощности верен только для линейных нагрузок. См. разъяснения ниже

Пояснения по коэффициенту мощности

Активная мощность (П)

Это значение полезной мощности, то есть электрической мощности, которая может быть преобразована в работу.

Реактивная мощность (Ом)

Это не мощность, реально потребляемая установкой, она не производит полезной работы. Он появляется при наличии индуктивных или емкостных нагрузок и необходим для создания магнитных и электрических полей.
Измеряется в вольт-амперах реактивных (ВАР). Электрические компании могут наложить штраф, если значение этой реактивной мощности слишком велико.
Один из способов понять это — представить себе, что реактивная мощность течет иногда в одном, а иногда в противоположном направлении и, усредненная по времени,
его общее значение равно нулю. Чтобы увидеть это более ясно, давайте подумаем о нагрузке, питаемой синусоидой, напряжение которой
а текущие 90º вне фазы (я предполагаю, что это означает, что вся мощность является полностью реактивной). Будучи сдвинутым по фазе на 90º,
в течение двух четвертей каждого цикла произведение напряжения на ток положительно (помните, что P = V·I), а в другие два цикла равно
отрицательный (это будет соответствовать второму графику ниже, где видно, что мощность представляет собой синусоидальную волну, среднее значение которой равно нулю). То есть нет чистой передачи энергии в нагрузку. Именно по этой причине реактивная мощность часто считается нежелательной.
Он не способен передавать энергию, но его необходимо учитывать при расчете параметров установки (кабели, трансформаторы и т. д.).
Кроме того, установки никогда не ведут себя идеально, например, кабели всегда имеют определенное электрическое сопротивление, поэтому эта реактивная мощность приведет к потере энергии.

Разберемся подробнее, что означает, что реактивная мощность не передает полезную работу. Если напряжение и ток совпадают по фазе, мощность всегда положительна,
независимо от того, являются ли напряжение и ток положительными или отрицательными:

Если нагрузка полностью реактивна, мощность будет колебаться между отрицательными и положительными значениями, со временем усредняясь до нуля.

Наконец, если нагрузка частично реактивна, значение мощности будет иногда положительным, а иногда отрицательным, но его среднее значение во времени не изменится.
время не отменяется (оно будет положительным или отрицательным в зависимости от того, емкостная или индуктивная нагрузка, т.е. в зависимости от направления, в котором ток не совпадает по фазе по отношению к напряжению):

Калькулятор показывает значение реактивной мощности, но не уточняет ее знак, так как это зависит от типа нагрузки. Если у нас есть емкостная нагрузка,
где ток опережает напряжение, знак реактивной мощности должен быть отрицательным.
С другой стороны, у нас есть положительная реактивная мощность, если нагрузка индуктивная, и в этом случае ток отстает от напряжения.

Полная мощность

Он измеряется в вольт-амперах (ВА) или кратном ему кВА (1 кВА = 1000 ВА).
В случае синусоидальных (синусоидальных) волн, это векторная сумма активной мощности и реактивной мощности:

.

S ² = P ² + Q ²

Где φ (phi) — угол разности фаз между V и I. Из этого мы также можем заключить, что активная мощность, P, в W равно кажущейся мощности S в ВА, умноженной на косинус числа фи (cosφ).
мощность, S, в ВА, умноженная на косинус числа фи (cosφ):

P = S · cosφ

Коэффициент мощности

Он определяется как:

Коэффициент мощности = P/S

Это безразмерное число, полученное путем деления активной мощности на полную мощность. Значение, равное единице, свидетельствует о том, что напряжение и ток совпадают по фазе и, следовательно, реактивная мощность отсутствует.
фазы, поэтому реактивной мощности нет. Его максимальное значение равно единице, и чем оно ближе к единице, тем больше работы можно произвести при заданных напряжении и токе.

Угол фи (φ)

Это угол разности фаз между напряжением и током.
Это также угол между кажущейся и активной мощностью при линейных нагрузках в соответствии с приведенной выше векторной диаграммой.

Случай нелинейных нагрузок. Гармоники

В случае линейных нагрузок верно, что: Коэффициент мощности = cosφ, однако в общем случае это равенство неверно или, по крайней мере, неточно.
Когда у нас есть нелинейные нагрузки, ток больше не является чисто синусоидальным, и для расчета полной мощности мы должны вычислять значения для каждой из этих гармоник независимо.
По той же причине расчет φ, сделанный нашим калькулятором выше, верен только тогда, когда у нас есть синусоидальные волны.
Коэффициент мощности по-прежнему равен P/S, но в полную мощность (S) также включены гармонические составляющие.
La potencia aparente vendría Dada por la ecuación:

S ² = P ² + Q ² + D ²

900 08
где D — гармоническая составляющая искажения.