Что_такое_косинус_фи_в_энергетике

Что_такое_косинус_фи_в_энергетике

Приказ Министерства энергетики РФ от 23 июня 2015 г. N 380 "О Порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии"

Приказ Министерства энергетики РФ от 23 июня 2015 г. N 380
"О Порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии"

В соответствии с подпунктом "в" пункта 15 Правил недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2004 г. N 861 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 52 (ч. 2), ст. 5525; 2007, N 14, ст. 1687; N 31, ст. 4100; 2009, N 9, ст. 1103; N 8, ст. 979; N 17, ст. 2088; N 25, ст. 3073; N 41, ст. 4771; 2010, N 12, ст. 1333; N 24, ст. 2607; N 25, ст. 3175; N 40, ст. 5086; 2011, N 10, ст. 1406; 2012, N 4, ст. 504; N 23, ст. 3008; N 41, ст. 5636; N 49, ст. 6858; N 52, ст. 7525; 2013, N 30 (ч. 2), ст. 4119; N 31, ст. 4226; N 31, ст. 4236; N 32, ст. 4309; N 33, ст. 4392; N 35, ст. 4523; N 42, ст. 5373; N 44, ст. 5765; N 47, ст. 6105; N 48, ст. 6255; N 50, ст. 6598; 2014, N 7, ст. 689; N 9, ст. 913; N 11, ст. 1156; N 25, ст. 3311; N 32, ст. 4513; N 32, ст. 4521), приказываю:

1. Утвердить прилагаемый Порядок расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии.

2. Признать утратившим силу приказ Минпромэнерго России от 22 февраля 2007 г. N 49 "О порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон в договорах об оказании услуг по передаче электрической энергии (договорах энергоснабжения)" (зарегистрирован Минюстом России 22 марта 2007 г., регистрационный N 9134).

Зарегистрировано в Минюсте РФ 22 июля 2015 г.

Регистрационный N 38151

Порядок
расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии
(утв. приказом Министерства энергетики РФ от 23 июня 2015 г. N 380)

I. Общие положения

1. Настоящий Порядок разработан в соответствии с Правилами недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2004 г. N 861 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 52 (ч. 2), ст. 5525; 2007, N 14, ст. 1687; N 31, ст. 4100; 2009, N 9, ст. 1103; N 8, ст. 979; N 17, ст. 2088; N 25, ст. 3073; N 41, ст. 4771; 2010, N 12, ст. 1333; N 24, ст. 2607; N 25, ст. 3175; N 40, ст. 5086; 2011, N 10, ст. 1406; 2012, N 4, ст. 504; N 23, ст. 3008; N 41, ст. 5636; N 49, ст. 6858; N 52, ст. 7525; 2013, N 30 (ч. 2), ст. 4119; N 31, ст. 4226; N 31, ст. 4236; N 32, ст. 4309; N 33, ст. 4392; N 35, ст. 4523; N 42, ст. 5373; N 44, ст. 5765; N 47, ст. 6105; N 48, ст. 6255; N 50, ст. 6598; 2014, N 7, ст. 689; N 9, ст. 913; N 11, ст. 1156; N 25, ст. 3311; N 32, ст. 4513; N 32, ст. 4521), и устанавливает требования к расчету значений соотношения потребления активной и реактивной мощности, определяемых при заключении и исполнении договоров об оказании услуг по передаче электрической энергии сетевыми организациями с потребителями услуг (договоров энергоснабжения гарантирующими поставщиками, энергосбытовыми, энергоснабжающими организациями с потребителями электрической энергии (далее — потребители).

2. Значения соотношения потребления активной и реактивной мощности определяются в виде диапазонов допустимых значений коэффициента реактивной мощности, задаваемых максимальным значением коэффициента реактивной мощности, потребляемой в часы больших суточных нагрузок электрической сети, соблюдение которых обеспечивается потребителями посредством соблюдения режимов потребления электрической энергии (мощности) либо использования устройств компенсации реактивной мощности, и минимальным значением коэффициента реактивной мощности, генерируемой в часы малых суточных нагрузок электрической сети.

II. Общие требования к расчету

3. В случае участия потребителя по соглашению с сетевой организацией в регулировании реактивной мощности в договоре оказания услуг по передаче электрической энергии в отношении соответствующего энергопринимающего устройства (группы энергопринимающих устройств) определяются часы больших и (или) малых суточных нагрузок электрической сети в периоды участия потребителя в регулировании реактивной мощности, а также диапазоны допустимых значений коэффициентов реактивной мощности, устанавливаемые отдельно для часов больших и (или) малых суточных нагрузок электрической сети в периоды участия потребителя в регулировании реактивной мощности.

В случае урегулирования в интересах потребителя отношений по передаче электрической энергии гарантирующим поставщиком (энергосбытовой, энергоснабжающей организацией) указанное соглашение с сетевой организацией заключает в интересах потребителя гарантирующий поставщик (энергосбытовая, энергоснабжающая организация), при этом диапазоны допустимых значений коэффициентов реактивной мощности, устанавливаемые отдельно для часов больших и (или) малых суточных нагрузок электрической сети в периоды участия потребителя в регулировании реактивной мощности, определяются в договоре энергоснабжения, заключенном между потребителем и гарантирующим поставщиком (энергосбытовой, энергоснабжающей организацией), и в договоре оказания услуг по передаче электрической энергии, заключенном гарантирующим поставщиком (энергосбытовой, энергоснабжающей организацией) с сетевой организацией в интересах указанного потребителя.

Читайте также:  Каркасный_дом_с_гаражом_проекты_фото

4. Для энергопринимающих устройств потребителей, за исключением случаев, указанных в пункте 3 настоящего Порядка, сумма часов, составляющих определяемые соответствующими договорами об оказании услуг по передаче электрической энергии (договорами об оказании услуг по передаче электрической энергии и энергоснабжения в случае если договоры об оказании услуг по передаче электрической энергии в интересах потребителей заключены гарантирующими поставщиками (энергосбытовыми, энергоснабжающими организациями)) периоды больших и малых суточных нагрузок, должна быть равна 24 часам для каждых суток месяца. Если иное не определено указанными договорами, часами больших суточных нагрузок считается период с 7 часов 00 минут до 23 часов 00 минут по местному времени, а часами малых суточных нагрузок — с 23 часов 00 минут до 7 часов 00 минут по местному времени.

5. Максимальные и минимальные значения коэффициентов реактивной мощности определяются отдельно для каждой точки поставки потребителя на границе балансовой принадлежности энергопринимающих устройств и (или) иных объектов электроэнергетики такого потребителя со смежными субъектами электроэнергетики или потребителями.

При присоединении энергопринимающего устройства (группы энергопринимающих устройств) потребителя к объектам электросетевого хозяйства одной сетевой организации в нескольких точках в пределах одного распределительного устройства подстанции допускается задание максимального и минимального значения коэффициента реактивной мощности по совокупности точек поставки потребителя на одном уровне напряжения, по которому дифференцируется цена (тариф) на услуги по передаче электрической энергии, в пределах указанного распределительного устройства подстанции на границе балансовой принадлежности энергопринимающих устройств и (или) иных объектов электроэнергетики такого потребителя со смежными субъектами электроэнергетики или потребителями.

III. Расчет коэффициентов реактивной мощности

6. Для энергопринимающих устройств потребителей в точках поставки с уровнем напряжения 220 кВ и выше, а также с уровнем напряжения 110 кВ (154 кВ) в случае, если субъектом оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике заданы предельные значения соотношения активной и реактивной мощности на шинах классом напряжения 110 кВ (154 кВ) и выше объектов электросетевого хозяйства сетевой организации, к которым присоединены такие энергопринимающие устройства, максимальное значение коэффициента реактивной мощности, потребляемой в часы больших суточных нагрузок электрической сети, минимальное значение коэффициента реактивной мощности, генерируемой в часы малых суточных нагрузок электрической сети, а также диапазоны допустимых значений коэффициента реактивной мощности, применяемые в периоды участия потребителя в регулировании реактивной мощности, определяются сетевой организацией на основе расчетов режимов работы электрической сети в указанные периоды, выполняемых сетевой организацией для нормальной и ремонтной схем сети, на основании заданных субъектом оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике предельных значений соотношения активной и реактивной мощности на шинах классом напряжения 110 кВ (154 кВ) и выше объектов электросетевого хозяйства данной сетевой организации.

7. Максимальные значения коэффициента реактивной мощности, потребляемой в часы больших суточных нагрузок электрической сети, для энергопринимающих устройств потребителей в точках поставки с уровнем напряжения ниже 220 кВ, за исключением энергопринимающих устройств, определенных в пункте 6 настоящего Порядка, определяются в соответствии с приложением к настоящему Порядку.

8. Минимальные значения коэффициента реактивной мощности, генерируемой в часы малых суточных нагрузок электрической сети, за исключением часов малых суточных нагрузок электрической сети, применяемых в периоды участия потребителя в регулировании реактивной мощности, устанавливаются равными нулю.

Приложение
к Порядку расчета
значений соотношения потребления
активной и реактивной мощности
для отдельных энергопринимающих
устройств (групп энергопринимающих
устройств) потребителей электрической энергии

Максимальные значения коэффициента реактивной мощности, потребляемой в часы больших суточных нагрузок электрической сети

Уровень напряжения в точке поставки потребителя электрической энергии

Максимальное значение коэффициента реактивной мощности, потребляемой в часы больших суточных нагрузок электрической сети

Были установлены новые правила функционирования розничных рынков электроэнергии.

В связи с этим обновлен порядок расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (их групп) потребителей электроэнергии.

Такие значения определяются в виде диапазонов допустимых показателей коэффициента реактивной мощности. Они задаются максимальным и минимальным значениями коэффициента реактивной мощности, потребляемой и генерируемой в часы больших и малых суточных нагрузок электросети соответственно. Данные значения рассчитываются отдельно для каждой точки поставки потребителя на границе балансовой принадлежности энергопринимающих устройств и (или) иных объектов электроэнергетики такого потребителя со смежными субъектами электроэнергетики или потребителями.

Читайте также:  Как_отличить_саженец_груши_от_яблони

Для энергопринимающих устройств в точках поставки с напряжением 220 кВ и выше, а в ряде случаев — 110 кВ (154 кВ) максимальное и минимальное значения, а также диапазоны допустимых значений указанного коэффициента, применяемые в периоды участия потребителя в регулировании реактивной мощности, определяются сетевой организацией на основе расчетов режимов работы электросети в данные периоды.

Установлены максимальные значения коэффициента для энергопринимающих устройств в точках поставки с напряжением ниже 220 кВ.

Минимальные значения коэффициента устанавливаются равными 0 (кроме часов малых суточных нагрузок электросети, применяемых в периоды участия потребителя в регулировании реактивной мощности).

Приказ Министерства энергетики РФ от 23 июня 2015 г. N 380 "О Порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии"

Зарегистрировано в Минюсте РФ 22 июля 2015 г.

Регистрационный N 38151

Настоящий приказ вступает в силу по истечении 10 дней после дня его официального опубликования

Что такое коэффициент мощности

При проектировании электрических сетей для расчета различных значимых показателей используют коэффициенты. В частности, электрику необходимо знать, что такое коэффициент мощности (косинус фи), с опорой на какие параметры определяют его значение, и в чем его физический смысл.

Что такое коэффициент мощности (косинус фи)

Что такое коэффициент мощности? В электротехнике косинус фи – это параметр, характеризующий потребителя электротока в роли реактивного компонента сетевой нагрузки. Этот показатель, равный косинусу от сдвига фазы относительно прикладываемого напряжения, используется только применительно к переменному току. В случае отставания его от напряжения значение сдвига считается положительным, в обратной ситуации – отрицательным.

Формула коэффициента мощности

Отношение, выражающее коэффициент, считается по следующей формуле:

где Р – усредненная мощность переменного тока, U и I – эффективные показатели, соответственно, напряжения и силы электротока.

Практическое значение

В электроэнергетике при проектировании сетей cos коэффициент фи стремятся повысить как можно больше. Соотношение cos угла fi подразумевает, что в случае его малого показателя для обеспечения нужной мощности цепи потребуется использовать электрический ток очень большой силы. Существует корреляция между применением высокого тока и потерями энергии в подводящих кабелях: если показания электросчетчика заметно выше ожидаемых, всегда проверяют правильность расчетов угла фи.

Показатель может быть выяснен с помощью специального прибора – фазометра. При недостаточности коэффициента в дело идут усилители и другие установки, призванные скомпенсировать энергетические потери. Если угол фи рассчитан неправильно, будут иметь место снижение эффективности работы электрооборудования и рост энергопотребления.

Сдвиг фаз между напряжением и током

Фазовый сдвиг – показатель, описывающий разность исходных фаз двух параметров, имеющих свойство меняться во времени с одинаковыми скоростями и периодами. Именно сдвиг между силой и напряжением определяет, сколько будет значение угла фи.

В радиотехнической промышленности используются цепочки для получения асинхронного хода. Одна RC-цепь создает 60-градусный сдвиг, для получения 180-градусного для трехфазной структуры организуют последовательное соединение трех цепочек.

При трансформации электродвижущей силы во вторичных обмотках прибора для всех вариаций тока ее значение идентично по фазе таковому для первичной обмотки. Если обмотки трансформатора включить в противофазе, значение напряжения получает обратный знак. Если напряжение идет по синусоиде, происходит сдвиг на 180 градусов.

В простом случае (к примеру, включение электрического чайника) фазы двух показателей совпадают, и они в одно и то же время достигают пиковых значений. Тогда при расчете потребительской мощности применять угол фи не требуется. Когда к переменному току подключен электродвигатель с составной нагрузкой, содержащей активный и индуктивный компоненты (двигатель стиральной машинки и т.д.), напряжение сразу подается на обмотки, а ток отстает вследствие действия индуктивности. Таким образом, между ними возникает сдвиг. Если индуктивный компонент (обмотки) подменен использованием достижений химии в виде емкостного аккумулятора, отстающей величиной, напротив, оказывается напряжение.

Косинус фи не следует путать с другим показателем, рассчитываемым для комплексных нагрузок, – коэффициентом демпфирования. Он широко используется в усилителях мощности и равен частному номинального сопротивлению прибора и выходному – усилка.

Треугольник мощностей

Рассматриваемый коэффициент может быть измерен так же, как частное полезного активного значения мощности к общей (S=I*U). Для иллюстрации влияния фазового сдвига на косинус фи применяется прямоугольный треугольник мощностей. Катеты, образующие прямо угол, представляют реактивное и активное значение, гипотенуза – общее. Косинус выделенного угла равен частному активной и общей мощностей, то есть он является коэффициентом, демонстрирующим, какой процент от полной мощности требуется для нагрузки, имеющей место в данный момент. Чем меньший вес имеет реактивный компонент, тем больше полезная мощность.

Важно! Строго говоря, данный параметр полностью соответствует коэффициенту мощности только при идеально синусоидальном движении тока в электросети. Для получения максимально точной цифры требуется анализ искажений нелинейного характера, присущих переменным току и напряжению. В практических подсчетах эти искажения чаще всего игнорируют и полагают показатель cos fi примерно равным требуемому коэффициенту.

Читайте также:  Куда_деть_ненужные_ключи

Усредненные значения коэффициента мощности

ГОСТы указывают на необходимость корректного указания данной цифры. Для разных типов электроприборов характерные значения находятся в определенных границах:

  • Нагревательные компоненты и лампы накаливания, несмотря на присутствие в составе катушек, рассматриваются как строго активная нагрузка, несущественную индуктивную составляющую в этом случае принято игнорировать. Косинус фи для них берут за единицу.
  • У ударных и обычных дрелей, перфораторов и подобных ручных инструментов, работающих от электричества, индуктивная нагрузка выражена слабо, индикатор примерно равен 0,95-0,97. Обычно эту цифру не указывают в инструкциях из-за очевидного пренебрежимо малого значения индукции.
  • Сварочные трансформаторы, высокомощные двигатели, люминесцентные лампочки несут существенную индуктивную нагрузку. Цифра может иметь значения в диапазоне 0,5-0,85. Ее надо правильно определить и учитывать при эксплуатации, к примеру, при выборе сечения кабелей питания (они не должны перегреваться).

Низкий коэффициент мощности, его последствия

Из-за низких значений угла фи возможны следующие неприятные явления:

  • возрастание трат на электроэнергию примерно на 20%;
  • необходимость использовать более толстые провода из-за энергопотерь, что ведет к еще большим потерям;
  • выделение тепла влечет за собой потребность в изоляционных материалах, более стойких к воздействию высоких температур.

Способы расчета

Данный параметр можно представить, как отношение мощностей: полезной нагрузочной и общей. В формульном виде это записывается так:

где:

  • S (полная мощность) = I*U=√P2¯+¯Q¯2¯;
  • Q (реактивная мощность) = I*U*sin fi.

У асинхронного электродвигателя с тремя фазами можно посчитать коэффициент так:

Помимо этого, для вычисления показателя можно применять мощностный треугольник.

Единицы измерения

Иногда встает вопрос, в чем измеряется данный коэффициент, если его описывают, как безразмерную величину. Его обычно указывают в процентах или в сотых долях, во втором случае значения находятся в диапазоне от 0 до 1.

Чтобы приборы, подсоединенные к электрической сети, эксплуатировались возможно более долгий срок, необходимо знать, что такое показатель cos f в электричестве, и как его правильно определять. Его значение нужно учитывать в процессе подключения устройств и их дальнейшей эксплуатации.

Видео

Что такое «коэффициент мощности» («косинус фи»)?

Коэффициент мощности — безразмерная физическая величина, характеризующая потребитель тока, с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности показывает, на сколько сдвинут по фазе ток, протекающий через потребитель электроэнергии, относительно приложенного к потребителю напряжения. Численно, коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига. Можно показать, что, если источник синусоидального сигнала (например розетка 220В, 50Гц) нагрузить на нагрузку, в которой ток опережает или отстаёт по фазе на некоторый угол от напряжения, то на внутреннем сопротивлении источника, выделяется повышенная мощность. На практике это означает, что при работе на нагрузку со сдинутыми напряжением и током, от электростанции требуется больше энергии, избыток выделяется в виде тепла на проводах и может быть довольно значительным.

Равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность расходуется на совершение работы. Полная мощность — геометрическая сумма активной и реактивной мощностей (в случае синусоидальных тока и напряжения). В общем случае полную мощность можно определить как произведение действующих (среднеквадратических) значений тока и напряжения в цепи. Полная мощность равна корню квадратному из суммы квадратов активной и неактивной мощностей. В качестве единицы измерения полной мощности принято использовать вольт-ампер (В∙А) вместо ватта (Вт).
Согласно неравенству Коши—Буняковского, активная мощность, равная среднему значению произведения тока и напряжения, всегда не превышает произведение соответствующих среднеквадратических значений. Поэтому коэффициент мощности принимает значения от нуля до единицы (то есть от 0 до 100 %).
Коэффициент мощности математически можно интерпретировать как косинус угла между векторами тока и напряжения. Поэтому в случае синусоидальных напряжения и тока величина коэффициента мощности совпадает с косинусом угла, на который отстают соответствующие фазы.
В электроэнергетике для коэффициента мощности приняты обозначения cos φ (где φ — сдвиг фаз между силой тока и напряжением) либо λ. Когда для обозначения коэффициента мощности используется λ, его величину обычно выражают в процентах.
При наличии реактивной составляющей в нагрузке кроме значения коэффициента мощности иногда также указывают характер нагрузки: активно-ёмкостный или активно-индуктивный. В этом случае коэффициент мощности соответственно называют опережающим или отстающим.
В случае синусоидального напряжения, если нагрузка не имеет реактивной составляющей, коэффициент мощности равен доле мощности первой гармоники тока в полной мощности, потребляемой нагрузкой, и равен коэффициенту искажений тока.


Треугольник мощностей: Здесь P — активная мощность, S — полная мощность, Q — реактивная мощность.

Ссылка на основную публикацию
Что_такое_вагонка_в_строительстве
Вагонка Ваго́нка — тонкая обшивочная доска, продукт переработки древесины. Имеет соединение «шип-паз». Используются для внутренней и внешней отделки помещений: жилые...
Чертежи_блёсен_для_зимней_рыбалки
Зимние блесны на окуня своими руками С приходом зимы многие рыболовы не покидают этого интересного занятия. Они отставляют в сторону...
Чертежи_двигателей_для_моделей
d-e-a-d › Блог › Второй проект самодельного ДВС (хобби) Всем привет, вот решил поделится вторым проектом ДВС, проект уже построен...
Что_такое_взвешенные_частицы
Взвешенные частицы в воде. Глина. Многие владельцы частных, загородных домов сталкивались с проблемой появления грязной, мутной, с механическими примесями воды...
Adblock detector