Коэффициент мощности. Определение. Правила расчета. Искажения тока

Коэффициент мощности это физическая величина без размерности, являющаяся энергетической характеристикой электрического тока. Коэффициент мощности дает характеристику приёмнику электроэнергии переменного тока. Он указывает на  линейность или нелинейность нагрузки. Коэффициент мощности равняется отношению потребляемой активной мощности к полной мощности. Активная мощность, потребляемая приемником электрического тока, расходуется на работу. Полная мощность складывается из геометрической суммы активной мощности и реактивной мощности (для синусоидального напряжения и тока). Полная мощность это произведение среднеквадратических значений тока и напряжения в цепи.
Полную мощность измеряют в вольт-амперах ВА, а коэффициент мощности лежит в пределах от ноля до единицы. В качестве обозначения для коэффициента мощности применяют обозначение cos f (косинус фи). Математически это косинус угла между векторами напряжения и тока. Для синусоидального напряжения и тока коэффициент мощности совпадает с косинусом угла отставания соответствующих фаз.
В случае наличия реактивности нагрузка имеет характер соответствующий нагрузке. Для емкостной реактивности активно-емкостной, а для индуктивной реактивности активно-индуктивный. При отсутствии реактивности коэффициент мощности равняется коэффициенту искажения тока.
Нелинейные искажения тока возникают если ток от нелинейных потребителей меняется непропорционально напряжению. Ток при этом становится несинусоидальным и качество электроэнергии ухудшается из-за соответствующего изменения формы напряжения.
Два основных вида искажений это сдвиг фаз и несинусоидальность. Сдвиг фаз это разность между начальными фазами двух величин, изменяющихся с одной частотой и с одним периодом. Сдвиг фаз безразмерен и может измеряться в долях периода и градусах. Сдвиг фаз между напряжением и током вызывает ухудшение параметров электрической сети. Несинусоидальность это нелинейные искажения напряжения сети, связанные с появлением гармоник с высокими частотам во много раз большими, чем напряжение в сети. Высшие гармоники напряжения ухудшают работу  системы электроснабжения и приводят к потерям в трансформаторах, электрооборудовании и сетях; повышают аварийность; уменьшают коэффициент мощности гармоник. Высшие гармоники тока дают плавильные дуговые печи, сварочные аппараты , газоразрядные светильники и т.п.

© Все материалы защищены законом РФ об авторских правах и ГК РФ. Запрещено полное копирование без разрешения администрации ресурса. Разрешено частичное копирование с прямой ссылкой на первоисточник. Автор статьи: коллектив инженеров ОАО «Энергетик ЛТД»