Tg j1; tg j2 - тангенс угла потерь до и после компенсации.

Снижение потерь достигается подключением фазосдвигающего конденсатора в сетях с индуктивной составляющей. Конденсатор уменьшает реактивные потери в линии. Снижение силы тока Δ I при увеличении коэффициента мощности (Соs φ ₂ > Cоs φ) определяет соотношение:

Р ´ η 1 1 Δ I = ––– ––– (––––––– – ––––––––), (4.50) U Ö 3 Cоs φ Cоs φ 2

где: Р - мощность электродвигателя [ Вт ];

η - коэффициент полезного действия электродвигателя в долях единицы;

U - напряжение на зажимах электрической машины [ В ];

Cоs φ; Cоs φ ₂ - коэффициент мощности потребителя электрической

энергии до и после подключения фазосдвигающего конденсатора.

Экономия электрической энергии Δ W [ Вт ´ час ] вследствие уменьшения реактивных потерь линии за время t [ час ] определяет выражение:

Δ W = 3 ´ I 2 ´ R ´ t. (4.51)

где: R - сопротивление фазного провода линии электропередачи от трансформатора до потребителя электрической энергии [ Ом ].

Экономия возможна при увеличении загрузки сети. При снижении коэффициента мощности Cos φ с 1 до 0,8 сила тока возрастает в 1,25 раза:

1 / 0,8 = 1,25. Потери на нагрев проводов растут пропорционально квадрату тока линии: 1,25 ² = 1,56. При Cos φ = 0,5 потери возрастают в 4 раза.

Для компенсации потерь устанавливают фазосдвигающие конденсаторы типов КМ (с пропиткой диэлектрика минеральным маслом) и КС (с пропиткой диэлектрика синтетическими жидкостями с высокой диэлектрической проницаемостью) В обозначении конденсатора КМ1 – 0,22 – 4,5 – 3У3 первая цифра обозначает габарит (размеры) конденсатора, вторая – рабочее напряжение в киловольтах [кВ], третья – полную мощность S [ кВАр ], четвертая – трехфазное исполнение, У3 – умеренный климат.

Емкость С [ Ф ] фазосдвигающего конденсатора при частичной компенсации сдвига фаз определяется выражением:

РS 1 Cosφ1 С = ––––– (tg φ1 – tg φ2) = ––––––––– (tg φ1 – tg φ2). (4.52) ω ´ U 2ω ´ U 2

Из выражения (4.52) определяется тангенс угла потерь tg φ₂ после компенсации:

С ´ω´ U 2 Q 2 tg φ2 = tg φ1 – ––––––––– = ––––. (4.53) S 1 Cosφ1 Р

Из (4.53) определяется полная потребляемая мощность S ₂ [ ВА] электроприемника при неполной компенсации сдвига фаз:

__________ _____________ __________ S 2 = Ö Р 2 + Q 2 2 = Ö Р 2 + (Р tg φ2) 2 = Р Ö1 + (tg φ2) 2 ; (4.54)

где φ₁и φ₂ - углы сдвига фаз между током и напряжением на зажимах

электрической машины - до и после компенсации;

Q ₂ -потребляемая электроприемником реактивная мощность после

неполной компенсации сдвига фаз [ ВАр ];

ω- круговая частота питающего тока.

Величина емкости конденсатора С [ Ф ] при полной компенсации сдвига фаз между током и напряжением на зажимах электрической машины. определяется выражением:

Р С = ––––– tg φ 1. (4.55) ω ´ U 2 Векторная диаграмма «треугольника мощностей» приведена на рисунке 4.1.

0 φ Р QS   Рисунок 4.1 - Соотношение между активной Р [ Вт ], реактивной Q [ ВАр ] и полной S [ ВА ] мощностями электроприемника в зависимости от угла сдвига фаз φ между вектором тока I [ А ] и напряжения U [В ]

 

Таблица 4.16 - Значения коэффициента с

в зависимости от материала провода

 

Ном. напряж. UН В сети	Система сети. Род тока	С
Cu	Al
380 / 220	Трехфазная с нулевым проводом
380 / 220	Двухфазная с нулевым проводом
	Двухпроводная Const или» тока	12,8	7,7
220 / 127	Трехфазная с нулевым проводом	25,6	15,5
220 / 127	Двухфазная с нулевым проводом	11,4	6,9
	Двухпроводная Const или» тока   Двухпроводная Const или» тока	4,3	2,3
	3,8	2,6
	3,2	1,9
	0,34	0,21
	0,153	0,092
	0,038	0,023