Rok akademicki
2011/2012
Laboratorium Obwodów
Rodzaj studiów
Elektrycznych
SI
Temat dwiczenia:
Kompensacja mocy biernej
Kierunek: Informatyka
Skład sekcji:
Semestr: II
1). Piotr Guzia
Grupa: III
2). Daniel Makowski
Sekcja: III
3). Tomasz Marzec
ProwadzÄ…cy:
4). A
ukasz Szewczyk
dr. Inż. Piotr Holajn
Data wykonania: Data oddania: Ocena: Podpis:
13.06.2012r.
1. Wstęp teoretyczny
Moc czynna  jest wartością średnią za okres z mocy chwilowej i jest równa
iloczynowi wartoÅ›ci skutecznych napiÄ™cia, prÄ…du i cosÕ zawartego miÄ™dzy prÄ…dem i
napięciem, liczonego od prądu do napięcia. Moc czynną może pobierad jedynie element
rezystancyjny, wyrażana jest w watach [W]. Moc ta zamieniana jest na energie
mechaniczną, świetlną oraz cieplną. Moc czynną można wyrazid wzorem:
P =ð|U || I | cosjð =ð|UR || I |=ð RZ | I |2
Moc bierna  jako iż, kÄ…t Õ może przyjmowad wartoÅ›ci z zakresu -90o  90o moc
ta może byd ujemna bądz
dodatnia. Moc tÄ™ pobierajÄ… jedynie elementy reaktancyjne,
przy czym moc bierna pobierana przez cewkÄ™ jest dodatnia, natomiast pobierana przez
kondensator ujemna. Jednostką mocy biernej jest [var]. Można wyrazid ją wzorem:
Q =ð|U || I | sinjð =ð|U || I |=ð X | I |2
X
Moc pozorna  jest amplitudÄ… oscylacji mocy chwilowej. Mierzona jest w
woltoamperach [V * A]. Moc ta decyduje o wymiarach z
ródeł zasiania i całego układu
pośredniczącego. Wyraża się wzorem:
| S |=ð|U || I |=ð P2 +ð Q2
1
Współczynnik mocy  określa jaką częścią mocy pozornej |S| wytwarzanej przez
urzÄ…dzenie elektryczne stanowi moc czynna P. Wskazuje na wykorzystanie mocy |S|
dostarczonej ze z
ródła do odbiornika. Wyrażany jest wzorem:
P
cosjð =ð
| S |
2. Układ pomiarowy
3. Pomiary
Tab.1 Wyniki pomiarów
U1 [V] I [A] P1 [W] UL [V] P2 [W] U2 [V]
bez kompensacji 229,8 1 72 26,1 58 205
C1 229,9 0,55 70 16,55 64 220
C1+C2 230,4 0,34 73 10,65 70 230
C1+C2+C3 230 0,65 86 17,9 76 240
C1+C2+C3+C4 230 1,29 114 34,8 84 250
2
4. Obliczenia
Tab.2 Wyniki wszystkich obliczeo
cosÕ2 cosÕ2' |S1| [V * A] |S2| [V * A] "U [%] "P [W] "Q [var]
0,31 0,28 229,80 205,00 10,79% 14,00 21,61
0,55 0,53 126,45 121,00 4,31% 6,00 2,61
0,93 0,90 78,34 78,20 0,17% 3,00 -6,44
0,58 0,49 149,50 156,00 -4,35% 10,00 -13,95
0,38 0,26 296,70 322,50 -8,70% 30,00 -37,44
· Q1 Q2 tg tg' C [źF]
0,81 218,23 196,62 3,03 3,39 1,5784
0,91 105,30 102,69 1,50 1,60 0,4220
0,96 28,42 34,86 0,39 0,50 0,4582
0,88 122,29 136,24 1,42 1,79 1,5574
0,74 273,92 311,37 2,40 3,71 5,5811
P2
| S |=ð U * I cosjð2 =ð
| S2 |
|
U1 -ðU P2 (tgjð2 -ð tgjð2 )
2
DðU =ð *100% C =ð
U1
wð |U |2
2
DðP =ð P1 -ð P2 Q =ð | S |2 -ðP2
DðQ =ð Q1 -ð Q2
P2
hð =ð
P1
3
5. Wnioski
W dwiczeniu staraliśmy się tak dobrad kondensatory na odbiorniku, aby uzyskad optymalną
kompensację całkowitą, przedstawiona na ilustracji :
Kompensacja mocy biernej skutkuje zmniejszeniem opłat za energie elektryczną,
poprawia jakośd przesyłanej energii oraz poprawia funkcjonalnośd układów
elektroenergetycznych. Dzięki tworzeniu baterii kondensatorów możliwe jest
przesyłanie prądu lepszej jakości.
4