Почему коэффициент мощности так важен в электроэнергетической системе?

Вообще, мы можем дать определение этому термину коэффициент мощности тремя способами;

• "Косинус угла между током и напряжением в цепи переменного тока называется коэффициентом мощности"
• «Отношение между сопротивлением и полным импедансом цепи переменного тока называется коэффициентом мощности»
• «Отношение активной мощности к полной мощности называется коэффициентом мощности»

При индуктивной нагрузке коэффициент мощности будет отставать, из-за чего ток отстает от напряжения. В то время как при емкостной нагрузке угол становится противоположным, угол приложенного тока теперь опережает напряжение и считается опережающим коэффициентом мощности. Коэффициент мощности играет важную роль в цепях переменного тока в зависимости от нагрузки. Как известно, чем ниже коэффициент мощности, тем выше ток нагрузки и наоборот. *Запаздывающий коэффициент мощности имеет некоторые недостатки, такие как большой рейтинг KVA, поскольку KVA обратно пропорционален коэффициенту мощности.

• Точно так же при отстающем коэффициенте мощности линии передачи должны иметь больший размер проводника, из-за чего при низком коэффициенте мощности проводник несет большой ток.
• Другим недостатком являются большие потери в меди, при низком коэффициенте мощности по проводнику течет большой ток.
• вызывает больше IR ² потери. Это приводит к низкой эффективности.
• Большой ток при низком коэффициенте мощности приводит к большим потерям напряжения в генераторе и линиях электропередачи, и в связи с этим система может также снизить пропускную способность нагрузки.

Причины низкого коэффициента мощности :

Низкий коэффициент мощности нежелателен с экономической точки зрения.

1. Большинство двигателей переменного тока (однофазных и трехфазных) представляют собой асинхронные двигатели, которые работают с чрезвычайно низким коэффициентом мощности (от 0,2 до 0,3).
2. Промышленные печи, дуговые лампы, газоразрядные лампы и т. д. работают с низким коэффициентом мощности.

Улучшение коэффициента мощности :

Низкий коэффициент мощности в основном связан с индуктивными нагрузками. Чтобы преодолеть эту ситуацию, мы должны подключить конденсатор параллельно с нагрузками, которые могут каким-то образом стабилизировать коэффициент мощности. Улучшение коэффициента мощности может быть достигнуто за счет использования следующих типов оборудования.

• Статический конденсатор

                        Коэффициент мощности можно улучшить, подключив конденсатор параллельно индуктивной нагрузке. Как мы знаем, конденсатор потребляет опережающий ток, который может нейтрализовать отстающий коэффициент мощности, создаваемый индуктивными нагрузками. Для трехфазной нагрузки конденсаторы могут быть соединены звездой или треугольником.

• Синхронный конденсатор

                 Синхронные двигатели потребляют опережающий ток, когда они перенапряжены, и поэтому они ведут себя как конденсаторы. Поэтому перевозбужденные синхронные двигатели, работающие без нагрузки, называются синхронными конденсаторными. Когда такие машины подключены параллельно к источнику питания, они потребляют опережающий ток, который частично нейтрализует или минимизирует низкий коэффициент мощности. Следовательно, коэффициент мощности улучшается.

• Ускорители фазы

Ускоритель фазы также является устройством для улучшения коэффициента мощности. Поскольку мы знаем, что низкий коэффициент мощности связан со статором асинхронного двигателя, потому что он потребляет очень большой ток, который отстает от напряжения питания на 90 ⁰ . Ускоритель фазы в действительности представляет собой внешнее возбуждение переменного тока для двигателя, которое освобождает обмотку статора от тока возбуждения и может улучшить коэффициент мощности.