Повышение коэффициента мощности в сельских электрических сетях при его весьма низком уровне составляет огромный технико-экономический резерв в электроснабжении сельскохозяйственного производства.
Известно, что ожидаемым результатом от повышения коэффициента мощности может быть получение эффекта трех видов.
Благодаря повышению коэффициента мощности снижаются потери активной мощности.
Активная мощность в трехфазной линии при симметричной нагрузке выражается формулой:
(9)
Из этого выражения видно, что при постоянной мощности Р и напряжении U увеличение cos φ вызывает уменьшение тока нагрузки I.
(15)
Разность этих выражений дает уменьшение потерь в линии:
(16)
Отношение уменьшения потерь к уменьшению реактивной нагрузки из выражения (16) будет иметь следующий вид:
(17)
Это отношение и есть экономический эквивалент реактивной мощности, который дает величину снижения потерь активной мощности в киловаттах при уменьшении на 1 кВАр передаваемой реактивной мощности.
Значение экономического эквивалента реактивной мощности увеличивается по мере удаленности (r) рассматриваемой точки сети от генераторов станций и увеличения числа ступеней трансформации при передаче электроэнергии в данную точку сети.
По приведенному выражению (17) можно определить снижение потерь активной мощности, если известно значение экономического эквивалента реактивной мощности и величина уменьшения потребления реактивной мощности в точке сети, где проведены мероприятия по повышению cos φ.
Значение экономического эквивалента реактивной мощности для различных точек конкретной электрической системы определяется путем расчета.
Ориентировочные усредненные величины экономического эквивалента реактивной мощности К на шинах районной подстанции 6—10 кВ в зависимости от схемы электроснабжения (ступеней трансформации) и величины средневзвешенного коэффициента мощности приведены на рис. 3.
Благодаря экономическому эквиваленту реактивной мощности можно судить о целесообразности проведения мероприятий по улучшению коэффициента мощности.
Установка компенсирующих устройств для повышения коэффициента мощности сопровождается затратой активной мощности (например, в статических конденсаторах затрата активной мощности на 1 кВАр составляет 0,003—0,005 кВт).
Рис. 3. Значения экономического эквивалента реактивной МОЩНОСТИ (Kl) и cos φ при различных вариантах электроснабжения.
Применение устройств компенсации целесообразно лишь в тех случаях, когда экономический эквивалент в киловаттах на 1 кВАр больше потерь активной мощности на компенсацию, выраженных в киловаттах на 1 кВАр уменьшения потребления реактивной мощности.
Повышение коэффициента мощности приводит к уменьшению потерь напряжения в линиях и трансформаторах. В этом можно убедиться, рассмотрев уравнение потерь напряжения: 
В этом уравнении при х>r увеличение cos φ вызывает снижение ∆U. Таким образом, можно сделать вывод, что повышение коэффициента мощности имеет существенное значение в улучшении качества электроэнергии у потребителя.
В условиях интенсификации сельскохозяйственного производства и наращивания темпов потребления электроэнергии наиболее важным результатом повышения коэффициента мощности является увеличение пропускной способности линии электропередачи. Это позволяет передавать дополнительную активную мощность потребителям без реконструкции существующих или сооружения новых линий электропередачи.
Рис. 4. Векторная диаграмма напряжения и токов при компенсации реактивной мощности.
На рис. 4 дана векторная диаграмма напряжения и токов в цепи до и после компенсации реактивной мощности.
В режиме до компенсации реактивной мощности активная составляющая тока, полная мощность, активная составляющая и реактивная составляющая мощности выражаются следующими уравнениями:
Вычитая выражение для мощности (18) из (22), получим величину дополнительной мощности, передача которой становится возможной по существующим линиям в результате применения компенсаций реактивной мощности:
(24)
При вычитании выражения (23) из выражения для реактивной мощности (18) получим величину уменьшения потребления реактивной мощности:
(25)
Увеличение пропускной способности, приходящееся на 1 кВАр уменьшения реактивной нагрузки, равно:
(26)
Таким образом, компенсация реактивной мощности приводит к улучшению качества электроэнергии, к снижению потерь активной мощности, а при неизменном к.п.д. линии увеличивает пропускную способность последней.
Ниже мы рассмотрим, какими современными техническими средствами осуществляется увеличение пропускной способности линий электропередачи.
