Что такое коэффициент мощности

Коэффициентом мощности называют показатель, характеризующий искажения формы тока и напряжения электросети. Он обусловлен влиянием нагрузки, а его повышение приводит к возрастанию активной мощности и снижению потерь от бесполезной циркуляции реактивной энергии.

Коэффициент мощности электрических установок

По значению этого коэффициента можно судить о том, как приемник использует мощность источника. При его повышении, когда активная мощность постоянна, уменьшается ток цепи, также снижаются потери мощности в проводах, что обеспечивает возможность дополнительной загрузки источника. В том случае, когда нагрузка остается неизменной, повышение данного коэффициента приводит к возрастанию активной мощности.

Если коэффициент мощности равен единице, это означает, что реактивная мощность равна нулю, при этом вся мощность источника считается активной. Для электрических ламп характерно активное сопротивление, при их включении сдвиг фазы между током и напряжением почти отсутствует, поэтому для осветительной нагрузки коэффициент мощности можно считать равным единице. У типовой промышленной нагрузки коэффициент мощности - 0,8, у компьютерной — 0,7. Для двигателей переменного тока этот показатель зависит от нагрузки, при их недогрузке коэффициент мощности резко падает.

Способы повышения коэффициента мощности

Коэффициент мощности можно повысить разными способами. Один из самых распространенных — включение специального устройства, которое называют компенсатором, параллельно приемникам электрической энергии. В качестве такого устройства чаще всего используют батарею конденсаторов. В этом случае компенсатор является статическим. Данный способ повышения называют компенсацией сдвига фаз или компенсацией реактивной мощности.

Если компенсатор отсутствует, от источника к приемнику поступает ток, который отстает от напряжения на некий угол сдвига фаз. Когда подключается компенсатор, по нему проходит ток, опережающий напряжение, при этом в цепи источника угол сдвига фаз относительно напряжения будет меньше. Для полной компенсации угла сдвига фаз нужно создать условия, чтобы ток компенсатора был равен реактивной составляющей тока источника. При включении компенсатора источник и электрическая сеть разгружаются от реактивной энергии, поскольку она начинает циркулировать по цепи приемник-компенсатор.

Для повышения коэффициента мощности могут также применяться синхронные электрические машины, тогда компенсатор называют вращающимся. При этом повышается эффективность использования электрических сетей и генераторов переменного тока, а также уменьшаются потери, возникающих от бесполезной циркуляции реактивной энергии между приемником и источником.