Что вызывает низкий коэффициент мощности cos φ (cos фи) в электрической системе?

Содержание

Установка Wi-Fi анализатора

Чтобы установить программу, необходимо потратить всего несколько минут. Первым делом ее нужно найти в Google Play или на официальном сайте microsoft.net, скачать, нажать кнопку «запустить». После полного проведения загрузки, программа автоматически отсканирует все доступные подключения, и предложит их диагностику.

Изучая составленный график, можно определить, какие сети пересекаются между собой, и создают определенные помехи, что отрицательно влияют на вай-фай. Рейтинг каналов показывает сети, которые подвержены сильным помехам, и желательно их не использовать. Также в предоставленном списке есть информация о различных каналах, режимах их безопасности, типах шифрования и уровнях сигналов.

Дисплей ПК практически ничем не отличается от версии для смартфона.

Используя функцию измерительных сигналов, можно выяснить местоположение источника сети — чем сильнее будут издаваться звуковые сигналы, тем ближе источник. Кнопка «Тулс» необходима для отображения устройств, которые работают на локальных источниках.

Для Windows 10

Как только программа будет установлена на компьютере, после активации, на мониторе появится сообщение, где будет указан оптимальный вариант подключения к сети, которую может использовать пользователь.

На экране компьютера также будет показываться:

  • чувствительность приемника;
  • качество поступающего сигнала;
  • настройки, которые можно произвести с сетью;
  • mac-адрес используемой сети.

Пользователю необходимо обращать внимание на несколько значков, обозначающих качества сигналов. Программа может указывать, что Wi-Fi слабый и лучше выбрать другой канал, а также имеющиеся линии, которые не выходит в интернет или не защищены

Для Windows 7

Wi-Fi аналайзер предназначен для установки только на Windows 10 или более новые версии, все другие операционные системы не будут синхронизированы с программой, а потому пользователям придется загружать обновление Windows, если есть желание работать именно с этим приложением.

В ближайшее время разработчики не планируют выпускать новые версии программы, которые будут подходить ко всем версиям ОС Виндовс. Поэтому нужно искать аналоги или обновлять версию системы компьютера.

Расчет коэффициента спроса на щит

Расчет коэффициента спроса на щит будем выполняют в два этапа:

  1. Определение коэффициентов спросов для разных типов потребителей;
  2. Определение коэффициента спроса на щит.

Однако, технически для этого в расчетной таблице DDECAD потребуется выполнить три шага:

  1. Определение коэффициентов спросов для разных типов потребителей;
  2. Определение коэффициента спроса на щит;
  3. Указание коэффициентов спроса на щит и на группы.

2.1. Расчет коэффициента спроса сети освещения

Расчет коэффициента спроса для расчета питающей, распределительной сети и вводов в здания для рабочего освещения выполняются в соответствии с требованиям п.6.13 СП 31‑110‑2003 по Таблице 6.5.

Коэффициент спроса для расчета групповой сети рабочего освещения, распределительных и групповых сетей аварийного освещения принимают равным единице в соответствии с п.6.14 СП 31-110-2003.

Установленная мощность светильников рабочего освещения Pуст осв. = 7,4 кВт. Принимаем, что рассматриваемый офис относится к зданиями типа 3 по Таблице 6.5 СП 31-110-2003. В таблице данная мощность отсутствует, поэтому, в соответствии с примечанием к таблице, определяем коэффициент спроса при помощи интерполяции. Пользователи DDECAD могут легко и быстро определить коэффициент спроса при помощи встроенного в программу расчета. Получаем Kс осв. = 0,976.

2.2. Расчет коэффициента спроса розеточной сети

Расчет коэффициента спроса розеточной сети выполняют в соответствии с п.6.16 СП 31-110-2003 и Таблице 6.6. Получаем Кс роз. = 0,2.

2.3. Расчет коэффициента спроса сети питания компьютеров

Коэффициент спроса для сети питания компьютеров выполняют в соответствии с п.6.19 СП 31-110-2003 и Таблице 6.7. По п.9 Таблицы 6.7 для числа компьютеров более 5 получаем Кс ком. = 0,4.

2.4. Расчет коэффициента спроса сети питания множительной техники

Коэффициент спроса для сети питания множительной техники выполняют в соответствии с п.6.19 СП 31-110-2003 и Таблице 6.7. По п.12 Таблицы 6.7 для числа копиров менее 3 получаем Кс множ. = 0,4.

2.5. Расчет коэффициента спроса технологического оборудования

Коэффициент спроса для сети питания кухонного оборудования выполняют в соответствии с п.6.19 СП 31-110-2003 и Таблице 6.7. Примем, в общем случае, что кухонное оборудование является технологическим оборудование пищеблока общественного здания. По п.1 Таблицы 6.7 коэффициент спроса следует принять по Таблице 6.8 и п.6.21 СП 31-110-2003. Получаем Кс кух. = 0,8.

Если технологическое оборудование пищеприготовления не является оборудование пищеблока общественного здания, а находится в помещении приёма пищи небольшого офиса, то коэффициент спроса следует принимать как для розеточной сети в соответствии.

Что такое реактивная мощность?

Для начала рассмотрим понятие электрической мощности. В широком смысле слова, этот термин означает работу, выполненную за единицу времени. По отношению к электрической энергии, понятие мощности немного откорректируем: под электрической мощностью будем понимать физическую величину, реально характеризующую скорость генерации тока или количество переданной либо потреблённой электроэнергии в единицу времени. Понятно, что работа электричества в единицу времени определяется электрической мощностью, измеряемой в ваттах. Мгновенную мощность на участке цепи находят по формуле: P = U×I, где U и I – мгновенные значения показателей параметров напряжения и силы тока на данном участке.

Строго говоря, приведённая выше формула справедлива только для постоянного тока. Однако, в цепях синусоидального тока формула работает лишь тогда, когда нагрузка потребителей чисто активная. При резистивной нагрузке вся электрическая энергия расходуется на выполнение полезной работы. Примерами активных нагрузок являются резистивные приборы, такие как кипятильник или лампа накаливания.

При наличии в электрической цепи ёмкостных или индуктивных нагрузок, появляются паразитные токи, не участвующие в выполнении полезной работы. Мощность этих токов называют реактивной.

На индуктивных и ёмкостных нагрузках часть электроэнергии рассеивается в виде тепла, а часть препятствует выполнению полезной работы.

К устройствам с индуктивными нагрузками относятся:

  • электромоторы;
  • дроссели;
  • трансформаторы;
  • электромагнитные реле и другие устройства, содержащие обмотки.

Ёмкостными сопротивлениями обладают конденсаторы.

Далекий от электротехники, но весьма наглядный пример

Чтобы объяснить, каким образом угол ϕ (а точнее его косинус) влияет на мощность, рассмотрим пример, не имеющий никакого отношения к электротехнике. Допустим нам необходимо передвинуть тележку, стоящую на рельсах. Чтобы удобнее было производить данную операцию, к ее передней части прикрепляем канат.

Если мы будем тянуть за веревку прямо вперед по направлению движения, то для перемещения тележки нам понадобится приложить достаточно небольшое усилие. Однако если находиться сбоку от рельсов и тянуть за канат в сторону, то для движения тележки с такой же скоростью необходимо будет приложить значительно большее усилие. Причем чем больше угол (ϕ) между направлением движения и прикладываемым усилием, тем больше «мощности» потребуется от нас.

Вывод! То есть, увеличение угла ϕ ведет к увеличению расходуемой нами энергии (при одной и той же выполненной работе).

Что вызывает низкий коэффициент мощности cos φ (cos фи) в электрической системе?

В разделе Техника на вопрос для чего нужен тангенс фи в электроэнергетики? При tgф<0 потребитель выдает реактивную мощность (емкостной характер) , при tgф>1 потребитель потребляет реактивную мощность (индуктивный характер).

Рассмотрев треугольник сопротивлений, можно понять смысл термина «тангенс фи». Это отношение между реактивной и активной составляющими нагрузки. Тангенс угла потерь также используется в электроэнергетике, но более привычным является показатель cos(φ).

Часть электрической мощности, пришедшая к потребителю, используется для совершения полезной работы и тепловое рассеяние на нагрузке у потребителя. Почему фазовый сдвиг приводит к потерям электроэнергии? Если активное сопротивление проводника просто рассеивает электроэнергию, переводя ее в тепловую, то фазовый сдвиг между током и напряжением приводит к повышенному расходу энергии на электростанции. Отношение активной мощности, потребляемой в нагрузке, и полной мощности, подаваемой на нагрузку по линии электропередач, численно равно cos(φ), где φ – угол фазового сдвига между током и напряжением. С другой стороны, 0% — крайне нежелательный вариант, когда φ=π/2, cos(φ)=0, при этом вся подаваемая мощность переменного тока отражается от реактивной нагрузки и рассеивается в подводящих проводах.

Р — мощность активная,Q — мощность реактивная. Главный инженер ЭнергосбытаА.

Мне тут в акте о разграничении балансовой ответственности МКС прописал Базовый коэффициент реактивной мощности тангенс Фи, который равен 0,2. Это как понимать?

Активный и реактивный токи, протекающие в проводе, складываются в один общий ток, который замеряется амперметром. Отношение активной мощности к полной называется коэффициентом мощности. Для удобства технических расчетов коэффициент мощности выражают через косинус условного угла «фи» (cosφ).

Коэффициент мощности (cos φ) это параметр, характеризующий искажения формы тока, потребляемого от электросети переменного тока. Важный показатель потребителя электроэнергии. Для оценки и расчетов цепей переменного тока используются действующие значения тока и напряжения. Вольтметры и амперметры переменного тока показывают именно действующие значения. Полная мощность в цепях переменного тока равна квадратному корню из суммы квадратов активной и реактивной мощностей. Фазового сдвига нет, cos φ = 1, вся энергия из сети переходит в активную мощность на нагрузке.

Косинус фи (cos φ) — это косинус угла между фазой напряжения и фазой тока. При активной нагрузке фаза напряжения совпадает с фазой тока, φ (между фазами) равен 0 (нулю). Попытаемся вычислить мощность для простоты возьмем максимальное значение напряжения равное 1(100%) в этот момент ток равен 0(нулю) соответственно их произведение, то есть мощность равны 0(нулю). И наоборот когда ток максимальный напряжение равно нулю. Получается что полезная, активная мощность равна 0(нулю). Счетчики активной мощности фиксируют соответственно только активную мощность.

Попробуем популярно объяснить причину такого уважения электриков к тригонометрической функции cos φ. «Косинус-фи» в электроэнергетике еще называют коэффициентом мощности. Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига. Источниками реактивной мощности в сети переменного тока являются катушки индуктивности и конденсаторы. Большинство потребителей электрической энергии имеют обмотки на магнитопроводах, т.е. представляют собой индуктивность. Тогда в однофазной цепи cos φ = P / (U х I), где Р, U, I — показания ваттметра, вольтметра и амперметра, соответственно.

В тренде:

  • Как Путин обошел Обаму в списке «Форбс»?Если это действительно так, то Путин с легкостью попадает в первую десятку богатейших людей мира по версии журнала Forbes. Этот журнал ежегодно проводит публикацию рейтинга самых богатых
  • Когда можно съесть банан, а когда нельзяЛучше всего их кушать утром, когда ваш организм так жаден к питательным веществам. Возможно, банан – именно то, чего в этот момент так не хватает организму. Съеденный банан перед сном
  • Типичные ошибки при приготовлении пломбираЕго разводят в молоке, а после заваривают до густоты. Если в пломбир добавляют ароматизаторы или ягоды и фрукты, то делать это нужно на заключительном этапе приготовления, уже пред тем как

Примечания

  1. Взята из примера результата компьютерного расчета (1996 года) с гораздо большим числом знаков, чем 1000 Golden ratio 1000 digits Архивная копия от 6 марта 2015 на Wayback Machine
  2. 12Савин А. Число Фидия — золотое сечение (рус.) // «Квант» : Научно-популярный физико-математический журнал (издается с января 1970 года). — 1997. — № 6.
  3. Радзюкевич А. В. Красивая сказка о «золотом сечении»
  4. Mario Livio, The Golden Ratio: The Story of Phi, The World’s Most Astonishing Number
  5. Devlin’s Angle, The Myth That Will Not Go Away
  6. Livio, Mario. The Golden Ratio: The Story of Phi, the World’s Most Astonishing Number. — First trade paperback. — New York City : Broadway Books, 2003. — ISBN 978-0-7679-0816-0.
  7. В. Лаврус , Золотое сечение
  8. François Lasserre. The birth of mathematics in the age of Plato. — American Research Council, 1964-01-01. — 200 с. — P. 76.
  9. Boyer, Carl B. (англ.)русск.. A History of Mathematics (неопр.). — Second Edition. — John Wiley & Sons, Inc., 1991. — С. 50. — ISBN 0-471-54397-7.
  10. Martin Ohm. Die reine Elementar-Mathematik. — 2-е изд. — Jonas Verlags-buchhandlung, 1835. — С. 194. — 454 с.
  11. Herz-Fischler, 2013, p. 168.
  12. Livio, 2008, p. 6-7.
  13. Василенко С. Л. Знак-символ золотого сечения // Академия Тринитаризма. — М., 05.02.2011. — № Эл № 77—6567, публ. 16335.
  14. Martin Ohm. Die reine Elementar-Mathematik. — 1-е изд.. — Berlin, 1826. — 492 с. — P. 188.
  15. Herz-Fischler, 2013, p. 169.
  16. Livio, 2008, p. 7.
  17. Herz-Fischler, 2013, p. 169-170.
  18. Тони Крилли. Математика: 50 идей, о которых нужно знать = 50 Mathematical Ideas you really need to know. — Phantom Press. — 209 с. — ISBN 9785864716700.
  19. Системы счисления (неопр.) .
  20. Ковалев А.Н. В поисках пятого порядка. — 2021. — 374 с. — ISBN 978-5-4485-3753-0.
  21. Современная Кристаллография / под ред. Вайнштейна Б. К.. — Т.2. — М.: Мир, 1979.
  22. Holland P. M. Casteiman A. W. A model for the formation and stabilization of chorqed water cluthrates // J. Chem. Phys.. — 1980. — Т. 72, № 1(11). — С. 5984.
  23. Электромагнитные поля в биосфере. — Сборник трудов конференции, Т.2. — М., 1984. — С. 22.
  24. Зенин С.В. Структурированное состояние воды как основа управления поведением и безопасностью живых систем. — Диссертация докт. биол. наук. — М., 1999.
  25. Золотой запас зодчества Архивная копия от 29 января 2009 на Wayback Machine
  26. Цветков, В. Д. Сердце, золотое сечение и симметрия. — Пущино: ПНЦ РАН, 1997. — 170 с.

История, терминология и обозначения

Леонард Эйлер ввел эту функцию в 1763 году. Однако в то время он не выбрал какой-либо конкретный символ для ее обозначения. В публикации 1784 года Эйлер дополнительно изучил функцию, выбрав для ее обозначения греческую букву π : он написал πD для «множества чисел меньше D , не имеющих с ним общего делителя». Это определение отличается от текущего определения функции totient при D = 1, но в остальном остается таким же. Ныне стандартное обозначение φ ( A ) взято из трактата Гаусса 1801 г. Disquisitiones Arithmeticae , хотя Гаусс не использовал круглые скобки вокруг аргумента и написал φA . Таким образом, ее часто называют phi-функцией Эйлера или просто phi-функцией .

В 1879 году, JJ Сильвестр ввел термин totient для этой функции, поэтому его называют также функцией Эйлера totient , в Эйлере totient или Эйлер в . Тотиент Джордана является обобщением теории Эйлера.

Cototient из п определяется как пф ( п ) . Он подсчитывает количество положительных целых чисел, меньших или равных n , у которых есть хотя бы один простой делитель, общий с n .

Методы измерения

Коэффициент мощности в однофазной цепи (или сбалансированной трехфазной цепи) может быть измерен методом ваттметр-амперметр-вольтметр, где мощность в ваттах делится на произведение измеренного напряжения и тока. Коэффициент мощности сбалансированной многофазной цепи такой же, как и у любой фазы. Коэффициент мощности несимметричной многофазной цепи не определяется однозначно.

Измеритель коэффициента мощности с прямым считыванием может быть выполнен с помощью измерителя с подвижной катушкой электродинамического типа, имеющего две перпендикулярные катушки на подвижной части прибора. Поле инструмента возбуждается протекающим в цепи током. Две движущиеся катушки, A и B, подключены параллельно нагрузке схемы. Одна катушка A будет подключена через резистор, а вторая катушка B — через катушку индуктивности, так что ток в катушке B будет задерживаться относительно тока в A. При единичном коэффициенте мощности ток в A синфазен. с током цепи, а катушка A обеспечивает максимальный крутящий момент, перемещая указатель прибора к отметке 1.0 на шкале. При нулевом коэффициенте мощности ток в катушке B находится в фазе с током цепи, и катушка B обеспечивает крутящий момент, чтобы привести указатель к нулю. При промежуточных значениях коэффициента мощности крутящие моменты, обеспечиваемые двумя катушками, складываются, и стрелка принимает промежуточное значение. позиции.

Другой электромеханический инструмент — это лопаточный поляризованный прибор. В этом приборе катушка постоянного поля создает вращающееся магнитное поле, как многофазный двигатель. Катушки возбуждения подключаются либо напрямую к источникам многофазного напряжения, либо к фазосдвигающему реактору, если используется однофазное применение. Вторая катушка стационарного поля, перпендикулярная катушкам напряжения, проводит ток, пропорциональный току в одной фазе цепи. Подвижная система инструмента состоит из двух лопаток, намагничиваемых токовой катушкой. В процессе работы движущиеся лопатки принимают физический угол, эквивалентный электрическому углу между источником напряжения и источником тока. Этот тип прибора может быть выполнен для регистрации токов в обоих направлениях, обеспечивая четырехквадрантное отображение коэффициента мощности или фазового угла.

Существуют цифровые инструменты, которые напрямую измеряют временную задержку между сигналами напряжения и тока. Недорогие инструменты этого типа измеряют пик формы волны. Более сложные версии измеряют пик только основной гармоники, тем самым обеспечивая более точное считывание фазового угла для искаженных сигналов. Расчет коэффициента мощности по фазам напряжения и тока является точным только в том случае, если обе формы сигнала являются синусоидальными.

Анализаторы качества электроэнергии, часто называемые анализаторами мощности, делают цифровую запись формы волны напряжения и тока (обычно однофазного или трехфазного) и точно рассчитывают истинную мощность (ватты), полную мощность (ВА), коэффициент мощности, напряжение переменного тока, Переменный ток, постоянное напряжение, постоянный ток, частота, измерение гармоник IEC61000-3-2 / 3-12, измерение мерцания IEC61000-3-3 / 3-11, отдельные фазные напряжения в треугольных приложениях, где нет нейтральной линии, общая гармоника искажение, фаза и амплитуда отдельных гармоник напряжения или тока и т. д.

Способы увеличения «косинуса фи»

Вышеперечисленные последствия низкого cos φ
с достаточной убедительностью говорят о том, что необходимо вести борьбу за высокий cos φ
. К мерам увеличения cos φ
относятся:

  1. Правильный выбор типа, мощности и скорости вновь устанавливаемых двигателей;
  2. Увеличение загрузки двигателей;
  3. Недопущение работы двигателей вхолостую продолжительное время;
  4. Правильный и высококачественный ремонт двигателей;
  5. Применение статических (то есть неподвижных, невращающихся) .

Малый вес конденсаторов, отсутствие вращающихся частей, незначительные потери энергии в них, легкость обслуживания, безопасность и надежность в работе дают возможность широкого применения статических конденсаторов для повышения cos φ
двигателей.

Отрезок ос
, представляющий активную слагающую тока I
1 , равен:

ос
= I
1 × cos φ
1 = оа
× cos φ
1 .

На бирках (шильдиках) электродвигателей обязательно указана его мощность, измеряемая в ваттах, и вот такой значок «cosφ». Что обозначает косинус фи в электротехнике – это коэффициент мощности. И определяется он соотношением мощности активной к полной. При этом чем выше данный коэффициент, то есть приближается к единице, тем лучше. Потому что в данном случае реактивная мощность будет равна нулю, а, значит, будет уменьшаться потребляемое значение, что приведет к экономии электроэнергии.

Поэтому чтобы разобраться в косинусе фи, необходимо сначала разобраться со всеми этими мощностями.

Треугольник мощностей

Чтобы разобраться с реактивной нагрузкой рассмотрим треугольник мощностей.

где Р – активная мощность, которая измеряется в Ватах и используется для совершения полезной работы;

Q – реактивная, которая измеряется в Варах и используется для создания электромагнитного поля;

S – полная мощность используется для расчета электрических цепей.

Для расчета полной мощности применяем теорему Пифагора: S2=P2+Q2. Или с помощью формулы: S=U*I, где U – это показание напряжения на нагрузке, I — показание амперметра, которое включается последовательно с нагрузкой. В расчетах также используется коэффициент мощности – cosφ. На приборах, которые относятся к реактивной нагрузке, обычно указаны активная мощность и cosφ. С помощью этих параметров также можно получить полную мощность.

Иногда на приборах указывается полная мощность, а cosφ не указан. В этом случае применяется коэффициент 0,7.

Измерение — коэффициент — мощность

Измерение коэффициента мощности cos ф и сдвига фаз ф в цепях переменного тока производят с помощью фазометров. Фазометры, применяемые для измерения в однофазных и трехфазных цепях, являются логометрами электродинамической системы. Наряду с электродинамическими логометрами для измерения в трехфазных цепях используют электромагнитные логометры с тремя обмотками.

Схема включения трехфазных ваттметров и счетчиков через измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Измерение коэффициента мощности возможно производить как приборами непосредственной оценки, специально предназначенными для этой цели и имеющими шкалу, градуированную в единицах созф, так и по показаниям приборов, не предназначенных для этой цели, например с помощью двух ваттметров в случае симметричной трехфазной трехпроводной цепи.

Для измерения коэффициента мощности в несимметричных трехфазных цепях косвенным методом необходимо измерить при помощи ваттметров активную и реактивную мощности. В промышленных установках коэффициент мощности в трехфазных цепях определяется по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии. При этом в последнюю формулу вместо мощностей подставляются значения активной и реактивной энергии, израсходованной за один и тот же промежуток времени.

Электромагнитная система фазометра.

Приборы для измерения коэффициента мощности называют фазометрами. Обычно применяют фазометры электродинамической системы. Этот прибор ( рис. 419, а) имеет неподвижную катушку, включаемую последовательно с потребителем, и две подвижные катушки, жестко связанные между собой и подключаемые параллельно потребителю. Катушки включены так, что создаваемые ими вращающие моменты направлены в разные стороны.

Схема электродинамического фазометра.

Поэтому для измерения коэффициента мощности применяют специальные приборы — фазометры.

Прибор для измерения коэффициента мощности переменного тока или сдвига фаз, то есть разницы между фазами тока и напряжением в цепи.

Известен также метод измерения коэффициента мощности по отношению мощности, измеренной при данном cos p, к полной мощности. Этот метод применен в установке типа У3551 для поверки фазометров на повышенных частотах.

Устройство фазометра.

Поэтому на практике для измерения коэффициента мощности пользуются также специальными приборами — фазометрами.

Поэтому на практике для измерения коэффициента мощности пользуются также специальными приборами — фазометрами.

Какие приборы необходимы для измерения коэффициента мощности синхронного генератора.

Фазометр типа Э144 предназначен для измерения коэффициента мощности в сетях трехфазного тока частотой 50 и 400 — 500 гц при равномерной нагрузке фаз и симметричном напряжении.