1.4.8 Мощность однофазной цепи синусоидального тока.

Активная мощность:

Р =UI соsφ = I²R = U²G.

Активная мощность характеризует интенсивность необратимого преобразования электрической энергии в другие виды энергии. Единицы измерения: ватт (Вт), киловатт (кВт), мегаватт (МВт) и др.

_{Реактивная мощность:}

Q= UI sinφ = I²X = U²B.

Характеризует интенсивность колебательного обмена энергией между источником и реактивными элементами приёмника электрической анергии без её преобразования. Единицы измерения: вольт-ампер реактивный (ВАр), киловольт-ампер реактивный (кВ-Ар), мегавольт-ампер реактивный (МВАр) и т.д.

^{Полная мощность}

S = UI = = I²Z = UY.

Полная мощность — это наибольшее значение активной мощности, которое может быть получено при заданных значениях напряжения и тока. Единицы измерения: вольт-ампер (В-А), киловольт-ампер (кВА) и др.

1.4.9 Повышение коэффициента мощности в электрической цепи.

Рассмотренный выше случай параллельного соединения R, L и C может быть также проанализирован с точки зрения повышения cosφ для электроустановок. Известно, что cosφ является технико-экономическим параметром в работе электроустановок. Определяется он по формуле:

где

Р - активная мощность электроустановок, кВт,

S - полная мощность электроустановок, кВА.

На практике cosφ определяют снятием со счётчиков показаний активной и реактивной энергии и, разделив одно показание на другое, получают tgφ.

Далее по таблицам находят и cosφ.

Чем больше cosφ, тем экономичнее работает энергосистема, так как при одних и тех же значениях тока и напряжения (на которые рассчитан генератор) от него можно получить большую активную мощность.

Снижение cosφ приводит к неполному использованию оборудования и при этом уменьшается КПД установки. Тарифы на электроэнергию предусматривают меньшую стоимость 1 киловатт-часа при высоком cosφ, в сравнении с низким.

К мероприятиям по повышению cosφ относятся:

- недопущение холостых ходов электрооборудования,

- полная загрузка электродвигателей, трансформаторов и т.д.

Кроме этого, на cosφ, положительно сказывается подключение к сети статических конденсаторов.

1.5 Переходные процессы в линейных электрических цепях.

1.5.1 Общие понятия о переходных процессах и определения.

Процессы, протекающие в электромагнитах, механических и тепловых системах при переходе из одного установившегося (стационарного) состояния к другому, при котором энергия системы (соответственно энергия электрического и магнитного полей, кинетическая энергия и тепловая энергия и обусловливающие их величины - напряжение, ток, скорость и температура) изменяется, называются переходными или неустановившимися процессами.

Процесс перехода от одного установившегося состояния к другому протекает не мгновенно (скачком), а постепенно в течение определённого времени в силу того, что энергия скачком изменяться не может и, следовательно, не может изменяться скачком обусловливающая ее величина. Если предположить, что энергия изменится мгновенно за время t = 0, то мощность, необходимая для этого,

оказалась бы равной бесконечности, а источников с бесконечной мощностью в природе не существует.

В электрических цепях, содержащих в общем случае резистивный, индуктивный и ёмкостной элементы, переходный процесс возникает при включении, выключении и изменении параметров цепи. Такие действия в общем случае называют коммутацией электрической цепи или просто коммутацией.

После коммутации изменяется энергия индуктивного W_L=I²L/2 и ёмкостного Wc = CU²/2 элементов. Поскольку энергия мгновенно изменяться не может, следовательно, не может изменяться мгновенно ток в индуктивности и напряжение на ёмкости.

Из этого вытекают два важных положения (их называют законами коммутации), без знания которых невозможно рассчитывать и анализировать переходные процессы в электрических цепях.