3.7. Účiník a metody jeho zvýšení

Průřezy pohonů vedení a elektrických sítí, vinutí elektrických strojů, transformátorů, elektrických zařízení a přístrojů se volí na základě ohřevu, podle hodnoty proudu v nich, která je při daném střídavém napětí přímo úměrná celkovému výkonu. SA energie transformovaná z elektrické do jiných forem (mechanická, tepelná atd.) a využívaná převážně pro praktické účely je úměrná činné energii a odpovídajícímu činnému výkonu. R.

Jak je známo, existují vztahy mezi specifikovanými výkony a jalovým výkonem

Cos φ obsažený v prvním výrazu se nazývá účiník a ukazuje, jaká část celkového výkonu je činný výkon: cos φ = P/S= R/√ P 2 + Q 2 .

Vzhledem k tomu, že činný výkon instalace, jehož hodnota závisí hlavně na výkonu přijímačů, zůstává konstantní, zjistíme, k čemu povede zvýšení účiníku instalace.

Jak vyplývá z uvedených vzorců, se zvyšujícím se cos φ se zvyšuje výkon S klesá. Když Р = const To se může stát pouze snížením jalového výkonu Q instalace. Snížení výkonu S vede ke snížení proudu ve vedení I л . To bude doprovázeno snížením ztrát napětí a výkonu v odporech síťových vodičů, vinutí transformátoru a generátoru.

Je zřejmé, že když se sníží proud, lze zmenšit i průřezy jmenovaných prvků. U transformátorů a generátorů to vede ke snížení celkových rozměrů, spotřeby vzácných materiálů na výrobu, hmotnosti, jmenovitého výkonu a nákladů.

V existující instalaci umožní zvýšení cos φ s existující plochou průřezu vodičů zvýšit počet přijímačů, které lze připojit k dané síti.

Zvýšení účiníku tedy v mnoha ohledech přináší určité výhody, a proto má velký národní ekonomický význam.

Většina prvků elektrických obvodů se střídavým proudem spotřebovává kromě činného výkonu i indukční energii. Patří mezi ně v první řadě nejběžnější asynchronní elektromotory v národním hospodářství. Významnou část indukční energie spotřebovávají transformátory, které se hojně používají v různých instalacích. Indukční energii spotřebovávají také různá elektromagnetická zařízení, jako jsou elektromagnety, stykače a magnetické spouštěče, relé atd.

Pro snížení indukčního výkonu a tím i zvýšení cos φ je v první řadě nutné:

vybrat správné motory na základě jejich výkonu, protože neoprávněné zvýšení výkonu povede k jejich nedostatečnému zatížení a v tomto případě se cos φ zpravidla snižuje;

nahradit motory pracující s nedostatečným zatížením motory s nižším výkonem;

Pokud je to možné, zkraťte dobu klidu motorů a transformátorů.

Pokud cos φ není dostatečně vysoký, často se uměle zvyšuje. Za tímto účelem se k třífázové síti připojují kompenzační zařízení, mezi která patří kondenzátorové baterie a třífázové synchronní kompenzátory (viz kapitola 11). Ty se používají méně často. Kondenzátorová baterie se obvykle zapojuje do trojúhelníku, jak je znázorněno na obr. 3.18. . Kondenzátorová banka spotřebovává kapacitní výkon, který částečně kompenzuje indukční výkon instalace, v důsledku čehož se jalový výkon snižuje a účiník zvyšuje. Cos φ samotných přijímačů přirozeně zůstává stejný.

Obr. 3.18. Schéma a vektorový diagram pro příklad 3.5

Pro snížení proudu v síťových vodičích je kondenzátorová banka instalována co nejblíže k přijímačům.

Příklad 3.5. Do třífázové sítě Obr. 3.18, а s napětím v síti U л = Dva třífázové přijímače připojené k napětí 220 V. Činný výkon a účiník prvního přijímače P 1 = 10 kW, cos φ 1 = 0,7. Fázové odpory druhého přijímače r f = 6 ohmů,
xL f = 8 Ohmů, symetrické zatížení.

Určete proudy, výkony a účiník cos φ sestavy sestávající ze dvou přijímačů. Určete výkon, proudy a kapacitu kondenzátorové baterie, pokud je nutné zvýšit účiník na cos φ‘ = 0,95. Určete proudy a výkony sestavy sestávající ze dvou přijímačů a kondenzátorové baterie.

Řešení: Plný a jalový výkon prvního přijímače

S 1 = P 1 /cos φ 1 = 14,3 kVA, Q 1 = √ S 1 2 – P 1 2 ≈ 10,2 kVar.

Celková impedance a fázový proud druhého přijímače

Činný a jalový výkon druhého přijímače

Р 2 = 3I 2 f2 r 2 = 8,7 kW; Q 2 = 3I f2 xL f ≈ 11,6 kVar.

Činný, jalový a zdánlivý výkon instalace sestávající ze dvou následníků.

Lineární proud a účiník uspořádání se dvěma přijímači

Napájení instalace z přijímačů a kondenzátorové baterie

Lineární proudy instalace z přijímačů a kondenzátorové baterie, výkon a lineární proudy kondenzátorové baterie

Fázové proudy a fázový odpor kondenzátorové baterie

Kapacita jedné fáze a celé kondenzátorové baterie

Vektorový diagram obvodu Obr. 3.18, а je znázorněno na obr. 3.18, b. Diagram zobrazuje pouze ty proudy, které určují proud Jsem (tj. IA и I кa ), stejně jako proudy, které určují proud I кa
(tj. I кab и I кca ).

 [při zpracování této směrnice došlo k chybě]

Elektrotechnika/U. M. Borisov, D. N. Lipatov, Yu N. Zorin. Učebnice pro vysoké školy. — 2. vydání, přepracované. a přidat. — M.: Energoatomizdat, 1985.

[při zpracování této směrnice došlo k chybě]