Тема 4 Активная, реактивная и полная мощности. Коэффициент мощности. Формула реактивной мощности27. Формулы для расчета потерь активной и реактивной мощности, активной электроэнергии в лэп за год.Потери активной мощности на участке ЛЕП (см. рис. 7.1) обусловлены активным сопротивлением проводов и кабелей, а также несовершенством их изоляции. Мощность, теряемая в активных сопротивлениях трехфазной ЛЕП и расходуемая на ее нагрев, определяется по формуле:
, где полный, активный и реактивный токи в ЛЕП; P, Q, S– активная, реактивная и полная мощности в начале или конце ЛЕП; U– линейное напряжение в начале или конце ЛЕП; R– активное сопротивление одной фазы ЛЕП. Потери активной мощности в проводимостях ЛЕП обусловлены несовершенством изоляции. В воздушных ЛЕП – появлением короны и, в очень незначительной степени, утечкой тока по изоляторам. В кабельных ЛЕП – появлением тока проводимости а его абсорбции. Рассчитываются потери по формуле: , где U– линейное напряжение в начале или конце ЛЕП; G– активная проводимость ЛЕП. При проектировании воздушных ЛЕП потери мощности на корону стремятся свести к нулю, выбирая такой диаметр провода, когда возможность возникновения короны практически отсутствует. Потери реактивной мощности на участке ЛЕП обусловлены индуктивными сопротивлениями проводов и кабелей. Реактивная мощность, теряемая в трехфазной ЛЕП, рассчитывается аналогично мощности, теряемой в активных сопротивлениях:
Генерируемая емкостной проводимостью зарядная мощность ЛЕП рассчитывается по формуле: , где U– линейное напряжение в начале или конце ЛЕП; B– реактивная проводимость ЛЕП. Зарядная мощность уменьшает реактивную нагрузку сети и тем самым снижает потери мощности в ней. По графикам однотипных предприятий получают типовые графики нагрузки, которые приводятся в справочной литературе. При отсутствии графиков реактивной мощности, их можно получить из графиков активной мощности:
где определяется по значениюcosφmax, которое задается как исходный параметр для каждого потребителя. По суточным графикам нагрузки строят годовые графики нагрузки по продолжительности. Нагрузки на графике располагают в порядке их убывания от Рmax до Рmin (см. рис. 6.1). График по продолжительности нагрузок применяют в расчетах технико – экономических показателей установки, расчетах потерь электроэнергии, при оценке использования оборудования в течении года. Площадь, ограниченная кривой графика активной нагрузки, численно равна энергии, потребленной электроприемником за год: , где Рі – мощность і-й ступени графика; Δti – продолжительность ступени. Средняя нагрузка за год равна: Рср = Wп / 8760. Степень неравномерности графика работы установки оценивают коэффициентом заполнения:
Коэффициент заполнения графика показывает, во сколько раз потребленное количество электроэнергии меньше того количества энергии, которое было бы потреблено, если бы нагрузка установки все время была максимальной. Очевидно, чем равномернее график, тем значение коэффициента заполнения ближе к единице. Для характеристики графика пользуются временем использования максимальной нагрузки Tmax. Это время, в течение которого при работе установки с максимальной нагрузкой из сети потребляется такое же количество электроэнергии, что и по реальному графику нагрузки. Значение Tmax можно рассчитать следующим образом: Tmax = Wп / Рmax. studfiles.net Реактивная мощность: от возникновения к практикеРеактивная мощность – часть электрической энергии, возращенная нагрузкой источнику. Явление возникновения ситуации считается вредным. Возникновение реактивная мощностьДопустим, цепь содержит источник питания постоянного тока и идеальную индуктивность. Включение цепи порождает переходный процесс. Напряжение стремится достичь номинального значения, росту активно мешает собственное потокосцепление индуктивности. Каждый виток провода согнут круговой траекторией. Образуемое магнитное поле будет пересекать соседствующий сегмент. Если витки расположены один за другим, характер взаимодействия усилится. Рассмотренное называется собственным потокосцеплением. Характер процесса таков: наводимая ЭДС препятствует изменениям поля. Ток пытается стремительно вырасти, потокосцепление тянет обратно. Вместо ступеньки видим сглаженный выступ. Энергия магнитного поля потрачена, чтобы воспрепятствовать процессу создавшему. Случай возникновения реактивной мощности. Фазой отличается от полезной, вредит. Идеально: направление вектора перпендикулярно активной составляющей. Подразумевается, сопротивление провода нулевое (фантастический расклад). При выключении цепи процесс повторится обратным порядком. Ток стремится мгновенно упасть до нуля, в магнитном поле запасена энергия. Пропади индуктивность, переход пройдет внезапно, потокосцепление придает процессу иную окраску:
 Графики напряжения, тока, мощности Реактивная мощность некое звено инерции, постоянно запаздывающее, мешающее. Первый вопрос: зачем тогда нужны индуктивности? О, у них хватает полезных качеств. Польза заставляет мириться с реактивной мощностью. Распространенным положительным эффектом назовем работу электрических двигателей. Передача энергии идет через магнитный поток. Меж витками одной катушки, как было показано выше. Взаимодействию подвержены постоянный магнит, дроссель, все, способное захватить вектором индукции. Случаи нельзя назвать в смысле описательном всеобъемлющими. Иногда применяется поток сцепления в виде, показанном для примера. Принцип используют пускорегулирующие аппараты газоразрядных ламп. Дроссель снабжен несметным количеством витков: отключение напряжения вызывает не плавное снижение тока, но выброс большой амплитуды противоположной полярности. Индуктивность велика: отклик поистине потрясающий. Превышает исходные 230 вольт на порядок. Достаточно, чтобы возникла искра, лампочка зажглась. Реактивная мощность и конденсаторыРеактивная мощность запасается энергией магнитного поля индуктивностями. А конденсатор? Выступает источником возникновения реактивной составляющей. Дополним обзор теорией сложения векторов. Поймет рядовой читатель. В физике электрических сетей часто используются колебательные процессы. Всем известные 220 вольт (теперь принятые 230) в розетке частотой 50 Гц. Синусоида, амплитуда которой равна 315 вольт. Анализируя цепи, удобно представить вращающимся по часовой стрелке вектором.  Анализ цепей графическим методом Упрощается расчет, можно пояснить инженерное представление реактивной мощности. Угол фазы тока считают равным нулю, откладывается вправо по оси абсцисс (см. рис.). Реактивная энергия индуктивности совпадает фазой с напряжением UL, опережает на 90 градусов ток. Идеальный случай. Практикам приходится учитывать сопротивление обмотки. Реактивной на индуктивности будет часть мощности (см. рис.). Угол меж проекциями важен. Величина называется коэффициентом мощности. Что означает на практике? Перед ответом на вопрос рассмотрим понятие треугольника сопротивлений. Треугольник сопротивлений и коэффициент мощностиЧтобы проще вести анализ электрических цепей, физики предлагают использовать треугольник сопротивлений. Активная часть откладывается, как ток, – вправо оси абсцисс. Договорились, индуктивность направлять вверх, емкость – вниз. Вычисляя полное сопротивление цепи, значения вычитаем. Исключено комбинированный случай. Доступно два варианта: реактивное сопротивление положительное, либо отрицательное. Получая емкостное/индуктивное сопротивление, параметры элементов цепи домножают коэффициентом, обозначаемым греческой буквой «омега». Круговая частота – произведение частоты сети на удвоенное число Пи (3.14). Еще одно замечание по поводу нахождения реактивных сопротивлений укажем. Если индуктивность просто домножается указанным коэффициентом, для емкостей берутся величины обратные произведению. Понятно из рисунка, где приведены указанные соотношения, помогающие вычислять напряжения. После домножения берем алгебраическую сумму индуктивного, емкостного сопротивлений. Первые рассматриваются положительными величинами, вторые – отрицательными.  Формулы реактивных составляющих Две составляющие сопротивления – активная и мнимая – являются проекциями вектора полного сопротивления на оси абсцисс и ординат. Углы сохраняются при переносе абстракций на мощности. Активная откладывается по оси абсцисс, реактивная — вдоль сои ординат. Емкости и индуктивности являются основополагающей причиной возникновения в сети негативных эффектов. Было показано выше: без реактивных элементов становится невозможным построение электротехнических устройств. Коэффициентом мощности принято называть косинус угла меж полным вектором сопротивления и горизонтальной осью. Столь важное значение параметру приписывают, поскольку полезная часть энергии источника является долей полных трат. Доля высчитывается умножением полной мощности на коэффициент. Если векторы напряжения и тока совпадают, косинус угла равен единице. Мощность теряется нагрузкой, улетучиваясь теплом. Сказанному верить! Средняя мощность периода при подключении к источнику чисто реактивного сопротивления равна нулю. Половину времени индуктивность принимает энергию, вторую отдает. Обмотка двигателя обозначается на схемах прибавлением источника ЭДС, описывающего передачу энергии валу. Практическое истолкование коэффициента мощностиМногие замечают неувязку в случае практического рассмотрения реактивной мощности. Для снижения коэффициента рекомендуют параллельно обмоткам двигателя включать конденсаторы большого размера. Индуктивное сопротивление уравновешивает емкостное, ток вновь совпадает с напряжением фазой. Сложно понять вот по какой причине:
 Коэффициент мощности Величина энергии, запасаемой полем, определяется размером индуктивности или емкости. Прочитаете в любом учебнике физики для ВУЗов (Курс физики Жданова и Маранджяна, т. 2, стр. 234), точнее – пропорциональна квадрату величины. Теория реактивной мощности предполагает: некая энергия запасается каждый период паразитной индуктивностью, емкостью, потом уходит во внешнюю цепь. Получается своеобразная циркуляция внутри колебательного контура. Сильно нагреваются соединительные провода, если индуктивность находится слишком далеко от ёмкости. Но! Колебательный процесс безучастен работе двигателей, трансформаторов. Теория реактивной мощности предполагает: колебания совершает вся энергия. До последней капли. В трансформаторе, двигателе из поля происходит активная «утечка» энергии на совершение работы, наведение тока вторичной обмотки. Энергия циркулировать между источником и потребителем не может. Реальная цепь процесс согласования отдельных участков затрудняет. Для перестраховки поставщики требуют установить параллельно обмотке двигателя конденсаторы, чтобы энергия циркулировала в локальном сегменте, не выходила наружу, нагревая соединительные провода. Важно избежать перекомпенсации. Если емкость конденсаторов будет слишком велика, батарея станет причиной увеличения коэффициента мощности. Что касается сдвига фаз, возникает на вторичной обмотке трансформатора подстанции. Роль играет не это. Двигатель работает, часть энергии не преобразована в полезную работу, отражается назад. В результате возникает коэффициент мощности. Участвующая составляющая индуктивности – технологический, конструкционный дефект. Часть, не приносящая пользы. Скомпенсируем, добавляя конденсаторные блоки. Проверка правильности согласования ведется по факту отсутствия сдвига фаз между напряжением и током работающего электродвигателя. Лишняя энергия циркулирует меж избыточной индуктивностью обмоток, установленным конденсаторным блоком. Достигнута цель мероприятия – избежать нагрева проводников питающей устройство сети. Что предлагают под видом экономии электроэнергииВ сети предлагают купить устройства экономии электроэнергии. Компенсаторы реактивной мощности. Важно не перегнуть палку. Допустим, компенсатор будет уместно смотреться рядом с включенным компрессором холодильника, коллекторным двигателем пылесоса, обременять квартиру мерами при работающих лампочках накала – предприятие сомнительное. До установки потрудитесь узнать сдвиг фаз меж напряжением и током, согласно информации, правильно рассчитайте объем блока конденсаторов. Иначе попытки сэкономить таким образом потерпят неудачу, разве случайно удастся навести палец в небо, попасть в точку. Вторым аспектом компенсации реактивной мощности является учет. Делается для крупных предприятий, где стоят мощные двигатели, создающие большие углы сдвига фаз. Внедряют специальные счетчики учета реактивной мощности, оплачиваемой согласно тарифу. Для расчетов коэффициента оплаты применяется оценка тепловых потерь проводов, ухудшение режима эксплуатации кабельной сети, некоторые другие факторы. Перспективы дальнейшего изучения реактивной энергии, как явленияРеактивная мощность выступает явлением отражения энергии. Идеальные цепи явления лишены. Реактивная мощность проявляется выделенным теплом на активном сопротивлении кабельных линий, искажает синусоидальную форму сигнала. Отдельная тема разговора. При отклонениях от нормы двигатели работают не столь гладко, трансформаторам – помеха. vashtehnik.ru Мощность: полная, активная, реактивная | Инверторы, источники бесперебойного питания, стабилизаторы напряжения, аккумуляторные батареи, обзоры и тестированиеМощность — работа в единицу времени по перемещению зарядов из А в B за некий период времени. С помощью закона Ома мощность на сопротивлении R можно выразить через ток и напряжение:  P=I*U=I2*R=U2/R Эти формулы справедливы только при постоянном напряжении.Значение полной мощности S для переменного тока сформировано из корня квадратного суммы квадратов активной и реактивной составляющих. Полную мощность можно рассчитать с помощью активной и реактивной: S=U*I= P2+Q2 (В*А), она равна произведению значений периодического I в цепи и U на контактах.Активная мощность — средняя за определенный период времени, в цепях однофазного синусоидального напряжения P=U*I*cos φ (Вт)Реактивная мощность характеризует нагрузку, созданную колебаниями энергии ЭМПоля в цепи синусоидального переменного напряжения. Q=U*I*sin φ (var — вар).Физически — это энергия для перемагничивания короткозамкнутой обмотки асинхронного двигателя во время его работы. Если нагрузка активно-индуктивная, то реактивная мощность будет положительной, если нагрузка активно-ёмкостного характера — отрицательной. Для измерения электрической мощности используют косвенный метод (вольтметр + амперметр), но обычно применяются ваттметры и варметры. Для полной мощности цепи: S2=P2+N2 где N — неактивная мощность.Коэффициент мощностиcos φ ( φ — сдвиг фаз между I (сила тока) и U (напряжение)) — характеризует потребителя переменного напряжения относительно наличия реактивной составляющей. Чем меньше значение коэффициента мощности, тем больше могут вносится нелинейных искажений, тем больше нагреваются провода, увеличиваются потери на трансформаторах, увеличивается плата за электроэнергию и т.д. Хорошие показатели — 0.8-:-1, удовлетворительные — 0.65-:-0.8. Работа при коэффициенте ниже 0.5 не рекомендуется. Чтобы повысить этот коэффициент, используется процесс его коррекции power factor correction (есть пассивный (PPFC) и активный корректор коэффициента мощности (APFC)). На это следует обращать внимание при выборе совместимого с БП компьютера устройства типа ИБП или инвертора. Рассчитать мощность для гармонических I (сила тока) и U (напряжение) можно, используя формулы: 1) cos φ=P/S 2) P=U*I*cos φ 3) Q=U*I*sin φ 4) S=U*I= P2+Q2 где Q— реактивная, S — полная, P — активная мощность. Как повысить коэффициент мощности?Для коррекции реактивной составляющей полной мощности против индуктивной реактивной составляющей параллельно цепи питания необходимо подключить конденсатор. Обычно используются конденсаторные установки, это позволяет платить меньше за реактивную, то есть не «используемую» мощность. С целью коррекции нелинейности потребления тока используется дроссель с большой индуктивностью последовательно подключенный к питаемой нагрузке. Он позволяет сгладить импульс и убрать основную (низшую) гармонику. Бороться с несинусоидальностью (высокочастотные гармоники), способной уменьшать коэффициент мощности, ограничивать применение конденсаторов для борьбы с этим процессом, необходимо с помощью:  — фильтрокомпенсирующих устройств (L-С цепочка) — подключения нелинейной нагрузки через отдельные трансформаторы — уменьшения сопротивления питающего участка — подключения к более мощной системе подачи электроэнергии Отдельная статья посвящена вопросам повышения качества напряжения. Тяжело представить, что на самом деле происходит в сети без схематического изображения, поэтому:  Напряжение и ток синфазны (φ=0°, cos φ=1) полностью активная нагрузка. Вся энергия переходит в активную мощность потребляемую нагрузкой.  Напряжение и ток имеют фазовый сдвиг φ=45° (сos φ=0,71) — нагрузка имеет две составляющие: активную, реактивную. Часть мощности уходит обратно в сеть в течение цикла φ.
Похожие постыinvertory.com.ua Тема 4 Активная, реактивная и полная мощности. Коэффициент мощности1. Активная мощность при r = XC = 20 Ом и показаниях амперметра 10 А, вольтметра 200В, равна 1) P = 2000 Вт 2) Р = 200 Вт 3) Р = 100 Вт 4) Р = 20 Вт 2. Формула для определения мгновенной мощности переменного тока
3. Выражение для энергии WL, накопленной в поле индуктивного элемента, имеет вид 4) 4. Формула полной мощности имеет вид 1) 2) 3) 4) 5. Формула активной мощности цепи имеет вид 1) 2) 3) 4) 6. Полная комплексная мощность для цепи из последовательно соединенныхR,L,Cопределяется по формуле 1) 2) 3)4) 7. Формула реактивной мощности катушки индуктивности имеет вид 1) 2) 3) 4) 8. Формула реактивной мощности QCконденсатора С в цепи имеет вид 1) 2) 3) 4) 9. Выражение активной мощности Р пассивного двухполюсника в цепи переменного тока имеет вид 1)2) 3) 4) 10. Каким свойством обладают индуктивные элементы схем 1) поглощать энергию2) создавать энергию 3) запасать энергию в виде электрического поля 4) запасать энергию в виде магнитного поля 11.Полная мощность цепи переменного тока 1)2) 3) 4) 12. Каким свойством обладают резистивные элементы схем 1) создавать энергию 2) запасать энергию в виде электрического поля 3) запасать в виде энергию магнитного поля 4) преобразовывать электрическую энергию 13. Формула для определения реактивной мощности QLна индуктивностиLв цепи переменного тока 1) 2) 3) 4) 14. Формула, показывающая связь между активной, реактивной и полной мощностью 1) 2) 3) 4) 15. Формула, показывающая связь между реактивной и полной мощностью 1) Q=S tg 2) Q=S/sin 3) Q=S/tg 4) Q=S sin 16. Выражение полной мощности S пассивного двухполюсника в цепи переменного тока имеет вид
17. Реактивная мощность при r = XC = 20 Ом и показаниях амперметра 10 А, вольтметра 200В, равна 1) Q=20 вар 2) Q= 2000 вар 3) Q= 200 вар 4) Q= 2вар 18. Полная мощность приr = XC = 20 Ом и показаниях амперметра 10 А, вольтметра 200В, равна 1) S =ВА 2)S=ВА 3) 200 ВА 4) 2000 ВА 19. Активная мощность цепи переменного тока 1) 2) 3) 4) 20. Реактивная мощность цепи переменного тока 1) 2) 3) 4) 5. Частотные свойства электрической цепи. Резонанс1. Резонансная частота0колебательного контура 2. Резонансная частота - 0 колебательного контура 3. В режиме резонанса, приU=90 В,r=5 Ом,ХL =ХC= 20 Ом, амперметр покажет 1) I=18A2)I=2A3)I=4,5A4)I=6A 4. В режиме резонанса, приU=90 В,R=5 Ом,Ом, вольтметр покажет: 1) U=90 В 2) U=10 В 3) U=30 В 4) U=22,5 В 5. В режиме резонанса, при U=90 В,R=5 Ом, 20 Ом, вольтметр покажет: 1) U=360 В 2) U=180 В 3) U=40 В 4) U=120 В 6. В режиме резонанса, приU=90 В,R=5 Ом,Ом, вольтметр покажет 1) U=360 В 2) U=180 В 3) U=40 В 4) U=120 В 7. В режиме резонанса, приU=100 В,R=10 Ом,Ом, амперметр покажет: 1) I=10A2)I=20A3)I=5A4)I=50A 8. Резонансная частота контура при уменьшении активного сопротивления в 4 раза 1) уменьшится в 2 раза 2) увеличится в 2 раза 3) не изменится 9. Резонансная частота контура при увеличении активного сопротивления в 4 раза 1) уменьшится в 2 раза 2) увеличится в 2 раза 3) не изменится 10. Резонансная частота контура при увеличении емкости в 4 раза 1) уменьшится в 2 раза 2) увеличится в 2 раза 3) не изменится 11. Резонансная частота контура при уменьшении емкости в 4 раза 1) уменьшится в 2 раза 2) увеличится в 2 раза 3) не изменится 12. Резонансная частота контура при увеличении индуктивности в 4 раза 1) уменьшится в 2 раза 2) увеличится в 2 раза 3) не изменится 13. Резонансная частота контура при уменьшении индуктивности в 4 раза 1) уменьшится в 2 раза 2) увеличится в 2 раза 3) не изменится 14. Условием возникновения резонанса напряжений в линейной электрической цепи является 1) равенство нулю активной составляющей полной мощности 2) равенство нулю активной и мнимой части комплексной проводимости 3) равенство нулю мнимой части комплексного сопротивления 4) равенство нулю активной составляющей комплексного сопротивления 15. Условием возникновения резонанса токов в линейной электрической цепи является 1) равенство нулю мнимой части комплексной проводимости 2)равенство нулю действительной и мнимой части комплексного сопротивления 3) равенство нулю активной мощности 4) равенство нулю разности мнимой и действительной части 16. Резонансом электрической цепи r, L, С называется режим работы, при котором 1) резонансная частота цепи равна частоте напряжения сети 2) активная мощность цепи равна нулю 3) цепь имеет чисто активный характер 4) цепь имеет индуктивный характер 5) цепь имеет емкостной характер 17. Электрическая цепь, в которой возможно возникновение резонанса напряжений, имеет вид
1) 2) 3) 4) 18. Электрическая цепь, в которой возможно возникновение резонанса токов, имеет вид
1) 2) 3) 4) 19. Цепь находится в режиме резонанса, когда 1) IL =IC 2) I = IL + IC 3) IC = I + IL 4) IL = I + IC 20. Цепь находится в режиме резонанса, когда 1) UL =UC 2) U = UL + UC 3) UC = Ur + UL 4) UL = Ur + UC 21. Резонансные кривые,,имеют вид
studfiles.net Расчет реактивной мощности | Проектирование электроснабжения Для компенсации реактивной мощности в электрических сетях используют конденсаторные установки. Основным параметром конденсаторной установки является реактивная мощность конденсаторов необходимая компенсации. В этой статье я расскажу, как рассчитывается мощность конденсаторной установки, а также представлю вашему вниманию свою программу для расчета реактивной мощности конденсаторной установки. После того, как мы подключили все электроприемники, у нас уже есть расчетная мощность, реактивная мощность и коэффициент мощность электроустановки. Все эти данные необходимы для расчета реактивной мощности конденсаторной установки. Реактивная мощность конденсаторной установки требуемая для получения нужного коэффициента мощности определяется по формуле: Qк=Р*К Qк – реактивная мощность конденсаторной установки, кВАр; Р – активная мощность, кВт; К – коэффициент выбираемый из таблицы; сosf1 – коэффициент мощности по расчету; сosf2– коэффициент мощности требуемой энергоснабжающей организацией;  Таблица для выбора коэффициента К Приведу пример. Пусть P=412кВт, сosf1=0,6, сosf2=0,92. Из таблицы находим К=0,907 (на пересечении сosf1 и сosf2). Тогда Qк=412*0,907=373,7кВАр. Как видим, в таблице присутствуют не все значения. А это значит, что пользоваться этим методом не совсем удобно, приходится интерполировать значения. На основе этого метода я сделал простую программу для расчета требуемой реактивной мощности конденсаторной установки.  Расчет реактивной мощности конденсаторной установки Указываем расчетную мощность, реактивную мощность и требуемый коэффициент мощности и программа сразу выдаст вам результат. Условия получения программы для расчета реактивной мощности конденсаторной установки на странице МОИ ПРОГРАММЫ. Перечень нормативных документов по компенсации реактивной мощности.
Советую почитать:220blog.ru Потребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета
Асинхронные электродвигатели и трансформаторы потребляют 60…80 % реактивной энергии в промышленных электросетях. Рассмотрим потребление ими реактивной мощности, основываясь на схемах замещения АД и Тр. Эти схемы идентичны, отличаются только ветвью, имитирующей нагрузку. Значения сопротивлений ротора АД аналогично вторичной обмотки трансформатора, приводятся с учетом коэффициентов трансформации к параметрам цепей статора АД (первичной обмотки Тр), г0 и х0 — сопротивления ветви намагничивания. В обоих случаях реактивная составляющая тока нагрузки равна:
Реактивная мощность холостого хода не зависит от нагрузки, а реактивная мощность короткого замыкания зависит от квадратакоэффициента загрузки: в АД — по активной мощности, в Тр — по полной мощности.
При номинальной нагрузке АД значения обеих составляющихреактивной мощности АД примерно равны. В паспортах АД приводятся значения коэффициента мощности при номинальной нагрузке, что позволяет легко определить Q0 и ЩЩ при любом значении ку В АД значение Q0 составляет около 50 % от номинальной мощности. Этим значением можно пользоваться при приблизительных расчетах. Значения Q0 составляет 2… 5 % от номинальной мощности Тр. Это объясняется отсутствием воздушного зазора в магнитопроводе Тр, благодаря чему для создания основного магнитного потока требуются меньшие значения намагничавающего тока iор и реактивной мощности. Несмотря на это суммарное потребление реактивной мощности трансформаторами соизмеримо с потреблением АД, поскольку суммарная номинальная мощность Тр, как правило, во много раз больше, чем АД. Для уменьшения потребления реактивной мощности АД выбирают двигатели с небольшим запасом по активной мощности; выполняют переключения статорных обмоток с треугольника на звезду при их загрузке ниже 40… 50 %; исключается режим холостого хода путем установки соответствующих ограничителей; заменяют асинхронные двигатели синхронными той же мощности, если это возможно по техникоэкономическим условиям. Для уменьшения потерь реактивной мощности в Тр рекомендуется отключение в резерв Тр, загруженных менее 40 % от номинальной мощности, а также перевод нагрузки на другой трансформатор либо замена на менее мощный Тр. Дуговые сталеплавильные печи относятся к числу крупных потребителей реактивной мощности. В значительной мере это объясняется необходимостью обеспечения непрерывности горения электрической дуги, что возможно только при наличии индуктивности в цепи ДСП. Достаточный для непрерывного горения дуги угол сдвига по фазе между первыми гармониками тока и напряжения определяется выражением где Ud — минимальное необходимое напряжение для горения дуги; Um — амплитудное значение напряжения источника питания. Наличие автоматических регуляторов, позволяющих воздействовать на уровни Ud и Um, позволяет осуществлять работу ДСП с углами ф < 32,5е. Таким образом, минимально возможные соотношения между реактивной и активной мощностями, потребляемыми ДСП без применения регуляторов, позволяющих изменить соотношение Ud и Um, составляет: На практике в большинстве случаев Qn > 0,637 что объясняется наличием значительных индуктивностей в цепи ДСП.ДСП относятся к резкопеременным несимметричным нагрузкам. Оценивать значения реактивной мощности, потребляемой ДСП, на основании чисто теоретических предпосылок очень затруднительно изза влияния конструктивных параметров ДСП, материала электродов, состава скрапа, несимметрии и несинусоидальности режима и ряда других параметров. Поэтому на практике используются усредненные данные, полученные в результате многочисленных измерений на действующих ДСП. Средние значения tgсp за весь период плавки для печей различной емкости составляют: Тип печи tgcp ДСП12 и ДСП25 — 0,65 ДСП100 — 0,90 ДСП200 — 0,97 Для печей ДСП100 и ДСП200 приведенные значения tg<p могут использоваться также при оценке 30минутного максимума реактивной нагрузки. Для ДСП меньшей емкости значение tgq>pсоответствующее 30минутному максимуму, принимается равным приведенному выше с коэффициентом 0,47. Максимальное значение реактивной мощности имеет место при так называемом эксплуатационном коротком замыкании:
где Sn.т. — номинальная мощность печного трансформатора; kэкз — кратность эксплуатационного короткого замыкания, соответствующего режиму соприкосновения электродов с плавящимся металлом (среднее значение кэ к 3 для печей ДСП12…ДСП25 — 3,2…3,5; для ДСП100…ДСП200 1,5…2,3). В настоящее время более 50 % электроэнергии, поставляемой промышленными предприятиями, преобразуется с помощью выпрямителей и инверторов; эти устройства называются вентильными преобразователями (ВП). Они являются крупными потребителями реактивной мощности. На основе ВП строятся современные регулируемые источники реактивной мощности. Угол сдвига фаз между первыми гармониками напряжения и тока определяется по формуле
Индукционные печи предназначены для расплавления металлов индуцированными токами, для чего необходимо создание сильных агнитных полей. Для этой цели необходима значительная реактивая мощность, поэтому коэффициент мощности индукционных (печей очень низкий (от 0,1 до 0,6), в связи с чем в комплект индукционной печи входят регулируемые батареи конденсаторов. Установи дуговой и контактной электросварки являются однофазными езкопеременными нагрузками с cos от 0,2 до 0,6. pue8.ru Активная и реактивная мощность - ОсновыНередко возникает вопрос ток, с какими характеристиками необходим для обеспечения полноценной работы электроприборов? Какую мощность должна иметь электросеть, чтобы тот или иной прибор работал? Для ответа на эти вопросы необходимо разобраться в понятиях полной, активной и реактивной мощности.В жизни и быту всем людям приходиться сталкиваться с такими понятиями как активная и реактивная мощность. Эти обозначения относятся непосредственно к электроприборам, какими бы они не били. Что же представляют собой эти виды мощностей? Полная, активная и реактивная мощности – что это?В первую очередь необходимо отметить что, любой электроприбор имеет свою полную мощность, которая равна мощности потребления электроэнергии прибором в единицу времени. Как раз в это понятие входят активная и реактивная мощности как составляющие. Измеряется полная мощность в вольт-амперах, естественно этот показатель является производной числовых значений двух показателей электрического тока - напряжения и силы. Активной мощностью в электроприборе является мощность, полностью затрачиваемая на полезную работу. Например, в лампочках и других приборах накаливания, активная мощность равняется полной мощности электроприбора, так как вся потребляемая электролампочкой энергия тратиться на полезное действие - непосредственно на ее накаливание излучающее свет. Работают на такой полной-реактивной мощности многие электроприборы: – утюги; - обогреватели; - электроплиты; - электропечи и т.п. В сложных приборах, в которых происходят какие-то преобразования электрической энергии, часть полной мощности затрачивается на работу связанную с этим преобразованием. В чистом виде она уходит на подчас не нужный нагрев прибора, его составляющих, или другие бесполезные с точки зрения ожидаемой от этого прибора работы траты энергии. Циркулируя по проводникам генераторов, трансформаторов, линий передач, двигателей, она попросту нагревает их. Такая часть полной мощности, которая, проходя через прибор, теряется, называется реактивной мощностью прибора. Реактивная составляющая мощности обязательно присутствует в разных типах электродвигателей. Примерами приборов, в которых имеется, и активная, и реактивная мощности потребления есть: - переносной электроинструмент – дрели, шуруповерты, болгарки и др. - разнообразная бытовая техника - стиральные машинки, хлебопеки, посудомоечные машины, пылесосы, холодильники и др.
Рассчитываем полную, активную и реактивную мощностиНа таких приборах указывается активная мощность, выраженная в ваттах, и присутствует коэффициент cos, с помощью которого высчитывается полная мощность этого электроприбора. Вычисление полной мощности происходит путем деления активной мощности на коэффициент cos. Для примера если активная мощность указана в размере 1000 ватт, а cos равен 0,9, то полная мощность прибора равна 1111, 11 ватт. Коэффициент cos может колебаться в пределах от 0,5 до 0,9. Активная мощность рассчитывается по следующей формуле. Активная мощность формула – P= UIcosφ, где U-напряжение тока, I–сила тока, cosφ - косинус угла сдвига фаз между собой. Реактивную, равно как и активную мощность, тоже можно рассчитать по формуле. Реактивная мощность формула - Q = UIsinφ, где U-напряжение тока, I–сила тока, sinφ - синус угла сдвига фаз между собой. Имея все приведенные выше формулы и расшифровку понятий полной, активной и реактивной мощностей можно без труда рассчитать необходимую мощность запитки - для обеспечения полноценной работы электроприбора или комплекса электрических приборов работающих на определенном объекте. solo-project.com |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
