Как найти активную мощность зная реактивную: Реактивная мощность кратко и понятно: что такое, формулы

Как посчитать активную мощность зная реактивную

Содержание: Определение Смысл реактивной нагрузки Треугольник мощностей и косинус Фи Расчёты Ответы на популярные вопросы. Нагрузка электрической цепи определяет, какой ток через неё проходит. Если ток постоянный, то эквивалентом нагрузки в большинстве случаев можно определить резистор определённого сопротивления. Тогда мощность рассчитывают по одной из формул:.

Поиск данных по Вашему запросу:

Как посчитать активную мощность зная реактивную

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Что такое активная, реактивная и полная мощность
• Активная мощность цепи переменного тока
• Активная и реактивная мощность. За что платим и работа
• Справочник строителя | Основы электротехники
• Реактивная мощность конденсатора
• Электрическая мощность
• Мощность в цепи переменного тока и коэффициент мощности (косинус φ)
• Что такое активная, реактивная и полная мощность — простое объяснение
• Главное меню
• Что такое активная и реактивная электроэнергия на счетчике

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Коэффициент мощности «косинус фи»

Что такое активная, реактивная и полная мощность

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! Активная и реактивная мощность — потребители электрической энергии на то и потребители, чтобы эту энергию потреблять. Потребителя интересует та энергия, потребление которой идет ему на пользу, эту энергию можно назвать полезной, но в электротехнике ее принято называть активной. Это энергия, которая идет на нагрев помещений, готовку пищи, выработку холода, и превращаемая в механическую энергию работа электродрелей, перфораторов, электронасосов и пр.

Кроме активной электроэнергии существует еще и реактивная. Это та часть полной энергии, которая не расходуется на полезную работу. Как понятно из вышесказанного, полная мощность — это активная и реактивная мощность в целом. В понятиях активная и реактивная мощность сталкиваются противоречивые интересы потребителей электрической энергии и ее поставщиков.

Потребителю выгодно платить только за потребленную им полезную электроэнергию, поставщику выгодно получать оплату за сумму активной и реактивной электроэнергии. Можно ли совместить эти кажущиеся противоречивыми требования? Да, если свести количество реактивной электроэнергии к нулю. Рассмотрим, возможно ли подобное, и насколько можно приблизиться к идеалу. Существуют потребители электроэнергии, у которых полная и активная мощности совпадают.

Это потребители, у которых нагрузка представлена активными сопротивлениями резисторами. Среди бытовых электроприборов примерами подобной нагрузки являются лампы накаливания, электроплиты, жарочные шкафы и духовки, обогреватели, утюги, паяльники и пр.

Указанная у этих приборов в паспорте, одновременно является активная и реактивная мощность. Это тот случай, когда мощность нагрузки можно определить по известной из школьного курса физики формуле, перемножив ток нагрузки на напряжение в сети.

Ток измеряется в амперах А , напряжение в вольтах В , мощность в ваттах Вт. Иногда, проходя по улице, можно увидеть, что стекла балконов покрыты изнутри блестящей тонкой пленкой. Эта пленка изъята из бракованных электрических конденсаторов, устанавливаемых с определенными целями на питающих мощных потребителей электрической энергии распределительных подстанциях. Конденсатор — типичный потребитель реактивной мощности.

В отличие от потребителей активной мощности, где главным элементом конструкции является некий проводящий электричество материал вольфрамовый проводник в лампах накаливания, нихромовая спираль в электроплитке и т. В конденсаторе главный элемент — не проводящий электрический ток диэлектрик тонкая полимерная пленка или пропитанная маслом бумага.

Красивые блестящие пленки, что вы видели на балконе — это обкладки конденсатора из токопроводящего тонкого материала. Конденсатор замечателен тем, что он может накапливать электрическую энергию, а затем отдавать ее — своеобразный такой аккумулятор.

Если включить конденсатор в сеть постоянного тока, он зарядится кратковременным импульсом тока, а затем ток через него протекать не будет. Вернуть конденсатор в исходное состояние можно, отключив его от источника напряжения и подключив к его обкладкам нагрузку.

Некоторое время через нагрузку будет течь электрический ток, и идеальный конденсатор отдает в нагрузку ровно столько электрической энергии, сколько он получил при зарядке. Интересная картина получается при подключении конденсатора к источнику переменного электрического напряжения.

Поскольку у источника переменного напряжения постоянно меняются полярность и мгновенное значение напряжения в домашней электросети по закону, близкому к синусоидальному. Конденсатор будет непрерывно заряжаться и разряжаться, через него будет непрерывно протекать переменный ток. Вычисляется реактивная мощность как произведение тока на напряжение, но единица измерения уже не ватт, а вольт-ампер реактивный ВАр.

Так, через подключенный к сети В частотой 50 Гц электрический конденсатор емкостью 4 мкФ течет ток порядка 0,3 А. Если в конденсаторе ток опережает напряжение, то существуют ли потребители, где ток отстает от напряжения? Да, и такие потребители, в отличие от емкостных потребителей, называются индуктивными, оставаясь при этом потребителями реактивной энергии.

Типичная индуктивная электрическая нагрузка — катушка с определенным количеством витков хорошо проводящего провода, намотанного на замкнутый сердечник из специального магнитного материала.

На практике хорошим приближением чисто индуктивной нагрузки является работающий без нагрузки трансформатор или стабилизатор напряжения с автотрансформатором. Хорошо сконструированный трансформатор на холостом ходу потребляет очень мало активной мощности, потребляя мощность в основном реактивную. Из рассмотрения особенностей емкостной и индуктивной нагрузки возникает интересный вопрос — что произойдет, если емкостную и индуктивную нагрузку включить одновременно и параллельно.

Ввиду их противоположной реакции на приложенное напряжение, эти две реакции начнут компенсировать друг друга. Суммарная нагрузка окажется только емкостной или индуктивной, и в некотором идеальном случае удастся добиться полной компенсации. Выглядеть это будет парадоксально — подключенные амперметры зафиксируют значительные и равные!

Описанная картина несколько нарушается лишь тем, что не существует идеальных конденсаторов и катушек индуктивности, но подобная идеализация помогает понять суть происходящих процессов.

Вернемся к реальным потребителям электрической энергии. В быту мы пользуемся в основном потребителями чисто активной мощности примеры приведены выше , и смешанной активно-индуктивной. Это электродрели, перфораторы, электродвигатели холодильников, стиральных машин и прочей бытовой техники.

Также к ним относятся электрические трансформаторы источников питания бытовой радиоэлектронной аппаратуры и стабилизаторов напряжения. В случае подобной смешанной нагрузки, помимо активной полезной мощности, нагрузка потребляет еще и реактивную мощность, в итоге полная мощность отказывается больше активной мощности.

Полная мощность измеряется в вольт-амперах ВА , и всегда представляет собой произведение тока в нагрузке на напряжение на нагрузке. Это отношение называется также и коэффициентом мощности. В случае смешанной нагрузки значение коэффициента мощности заключается в пределах от 0 до 1.

Для бытовой техники обычно в диапазоне 0,,9. В среднем можно считать его равным 0,7, более точное значение указывается в паспорте электроприбора. И, наконец, самый интересный вопрос — за какой вид энергии платит потребитель.

Исходя из того, что реактивная составляющая суммарной энергии не приносит потребителю никакой пользы, при этом долю периода реактивная энергия потребляется, а долю отдается, платить за реактивную мощность незачем. Но бес, как известно, кроется в деталях. Таким образом, заставить потребителя платить за потребляемую реактивную индуктивную мощность вполне справедливо. Это побуждает потребителя компенсировать реактивную составляющую своей нагрузки, а, поскольку эта составляющая в основном индуктивная, компенсация заключается в подключении конденсаторов наперед рассчитанной емкости.

Если потребителем оплачивается отдельно потребляемая активная и реактивная мощность. Он готов идти на дополнительные затраты и устанавливать на своем предприятии батареи конденсаторов, включаемые строго по графику в зависимости от средней статистики потребления электроэнергии по часам суток.

Существует также возможность установки на предприятии специальных устройств компенсаторов реактивной мощности , подключающих конденсаторы автоматически в зависимости от величины и характера потребляемой в данный момент мощности.

Эти компенсаторы позволяют поднять значение коэффициента мощности с 0,6 до 0,97, то есть практически до единицы. Что же касается индивидуальных потребителей, то, ввиду сравнительно невысокой потребляемой ими мощности, разделять счета на оплату потребляемой электроэнергии на активную и реактивную не принято. Бытовые однофазные счетчики электрической энергии учитывают лишь активную мощность электрической нагрузки, за нее и выставляется счет на оплату.

Особых стимулов компенсировать индуктивную составляющую нагрузки у потребителя нет, да это и сложно осуществить технически. Постоянно подключенные конденсаторы при отключении индуктивной нагрузки будут бесполезно нагружать подводящую электропроводку. За электросчетчиком перед счетчиком тоже, но за то потребитель не платит , что вызовет потребление активной мощности с соответствующим увеличением счета на оплату, а автоматические компенсаторы дороги и вряд ли оправдают затраты на их приобретение.

Другое дело, что производитель иногда устанавливает компенсационные конденсаторы на входе потребителей с индуктивной составляющей нагрузки. Эти конденсаторы, при правильном их подборе, несколько снизят потери энергии в подводящих проводах, при этом несколько повысив напряжение на подключенном электроприборе за счет уменьшения падения напряжения на подводящих проводах. Но, что самое главное, компенсация реактивной энергии у каждого потребителя, от квартиры до огромного предприятия, снизит токи во всех линиях электропитания, от электростанции до квартирного щитка.

За счет реактивной составляющей полного тока, что уменьшит потери энергии в линиях и повысит коэффициент полезного действия электросистем. Информационно-познавательный сайт. Публикация материалов сайта возможна только после разрешения администратора и при указании полной активной ссылки на источник. Ру Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация!

Активная мощность цепи переменного тока

Мощность в цепи переменного тока также есть переменной величиной. Среднее ее значение. В цепи, где есть реактивное сопротивление возьмем для примера индуктивное значение мгновенной мощности равно:. Данное выражение показывает, что реактивная энергия содержит только переменную часть, которая изменяется с двойной частотой, а ее среднее значение равно нулю. Если ток и напряжение имеют синусоидальную форму и сеть содержит элементы типа R-L или R-C, то в таких сетях кроме преобразования энергии в активном элементе R вдобавок еще и изменяется энергия электрического и магнитного полей в реактивных элементах L и C.

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи Активная мощность; Реактивная мощность; Полная мощность; Комплексная мощность . Можно считать, что мощность в цепи переменного тока выражается комплексным числом таким, что активная.

Активная и реактивная мощность. За что платим и работа

При расчете электрической мощности, потребляемой любым электротехническим или бытовым устройством, обычно учитывается так называемая полная мощность электрического тока, выполняющего определённую работу в цепи данной нагрузки. Активная мощность всегда измеряется и указывается в ваттах Вт , а полная мощность приводится обычно в вольт-амперах ВА. Различные приборы — потребители электрической энергии могут работать в цепях, имеющих как активную, так и реактивную составляющую электрического тока. Активная составляющая потребляемой любой нагрузкой мощности электрического тока совершает полезную работу и трансформируется в нужные нам виды энергии тепловую, световую, звуковую и т. Отдельные электроприборы работают в основном на этой составляющей мощности. Это — лампы накаливания, электроплиты, обогреватели, электропечи, утюги и т. При указанном в паспорте прибора значении активной потребляемой мощности в 1 кВт он будет потреблять от сети полную мощность в 1кВА.

Справочник строителя | Основы электротехники

Полная мощность S образуется из двух составляющих:. Чаще всего дома мы используем индуктивную мощность, любой электрический прибор, где есть катушка, обмотки, является реактивной нагрузкой электродрель, миксер, холодильник. Энергия не рассеивается на реактивных элементах, она на них за один полупериод накапливается и отдается обратно в сеть. Хотя без реактивной составляющей была бы невозможна работа многих электрических приборов, ее присутствие вызывает появление ряда негативных факторов:. Конечно же между выше упомянутыми параметрами существуют зависимости.

Тензор электромагнитного поля Тензор энергии-импульса 4-потенциал 4-ток. Единицей измерения в Международной системе единиц СИ является ватт русское обозначение: Вт , международное: W.

Реактивная мощность конденсатора

Термоваккумная обработка увеличивает срок службы конденсатора, исключая возможность внутренней коррозии элементов. Чистая комната, с контролем влажности и температуры воздуха, высокопроизводительное швейцарское оборудование. Мы готовы к выпуску до 20 шт. Там, где на других завода работают люди, у нас автоматизированные станки. Быстрее, качественнее, надежней.

Электрическая мощность

Мощностные характеристики установки или сети являются основными для большинства известных электрических приборов. Активная мощность проходящая, потребляема характеризует часть полной мощности, которая передается за определенный период частоты переменного тока. Активная и реактивная мощность может быть только у переменного тока, т. Стоит отметить, что как полная, так и активная характеристики могут измеряться в кВт и кВА, это зависит от параметров конкретного устройства и сети. В промышленных цепях чаще всего измеряется в килоВаттах. Электротехника используется активную составляющую в качестве измерения передачи энергии отдельными электрическими приборами. Рассмотрим, сколько мощности потребляют некоторые из них:. Исходя из всего, сказанного выше, активная мощность — это положительная характеристика конкретной электрической цепи, которая является одним из основных параметров для выбора электрических приборов и контроля расхода электричества.

Зная этот коэффициент, вы сможете найти полную, активную и реактивную мощности, а также угол сдвига фаз. Рассмотрим уравнение прямоугольного .

Мощность в цепи переменного тока и коэффициент мощности (косинус φ)

Как посчитать активную мощность зная реактивную

На рис. Ко входным зажимам цепи приложено синусоидальное напряжение. Графики токов и напряжений показаны на рис.

Что такое активная, реактивная и полная мощность — простое объяснение

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: УКРМ. Реактивная энергия. Компенсация.

Важный показатель потребителя электроэнергии. В цепях постоянного тока мощность, впрочем, как и все остальные параметры, не меняет своего значения в течение определенного отрезка времени. Поэтому, при постоянном токе, существует единственное понятие электрической мощности как произведение значений тока и напряжения. При переменном токе значения тока и напряжения постоянно меняются с течением времени.

Под активной мощностью Р понимают среднее значение мгновенной мощности Если ток напряжение на участке цепи 3. Действительно, произведение Следовательно, Единица активной мощности — Под реактивной мощностью Q понимают произведение напряжения U на участке цепи на ток I по этому участку и на синус угла Ф между напряжением U и током Единица реактивной мощности — вольт-ампер реактивный Если то если то.

Главное меню

Коэффициент мощности для трехфазного электродвигателя. На шильдиках многих электромоторов электродвигателей и др. Что тут к чему см. Подразумеваем,что переменное напряжение в сети синусоидальное — обычное, хотя все рассуждения ниже верны и для всех гармоник по отдельности других периодических напряжений. Полная, или кажущаяся мощность S apparent power измеряется в вольт-амперах ВА или VA и определяется произведением переменных напряжения и тока системы. Удобно считать, что полная мощность в цепи переменного тока выражается комплексным числом таким, что активная мощность является его действительной частью, реактивная мощность — мнимой.

Что такое активная и реактивная электроэнергия на счетчике

В этой статье рассказывается, как вычислить коэффициент мощности переменного электрического тока. Зная этот коэффициент, вы сможете найти полную, активную и реактивную мощности, а также угол сдвига фаз. Рассмотрим уравнение прямоугольного треугольника.

Расчет активной мощности трансформатора — Мастерок

Содержание

1. Формулы активной, реактивной и полной мощности
2. Как найти активную, реактивную и полную мощность
3. Как рассчитать мощность трансформатора
4. По сечению сердечника
5. По нагрузке
6. Определение габаритной мощности трансформатора
7. Расчет понижающего трансформатора
8. Упрощенный расчет 220/36 В
9. Видео на тему
10. Определение номинальной мощности трансформатора
11. Режимы работы трансформатора
12. Перегрузки силовых трансформаторов
13. Расчет номинальной мощности трансформатора

В электротехнике среди множества определений довольно часто используются такие понятия, как активная, реактивная и полная мощность. Эти параметры напрямую связаны с током и напряжением в замкнутой электрической цепи, когда включены какие-либо потребители. Для проведения вычислений применяются различные формулы, среди которых основной является произведение напряжения и силы тока. Прежде всего это касается постоянного напряжения. Однако в цепях переменного тока мощность разделяется на несколько составляющих, отмеченных выше. Вычисление каждой из них также осуществляется с помощью формул, благодаря которым можно получить точные результаты.

Формулы активной, реактивной и полной мощности

Основной составляющей считается активная мощность. Она представляет собой величину, характеризующую процесс преобразования электрической энергии в другие виды энергии. То есть по-другому является скоростью, с какой потребляется электроэнергия. Именно это значение отображается на электросчетчике и оплачивается потребителями. Вычисление активной мощности выполняется по формуле: P = U x I x cosф.

В отличие от активной, которая относится к той энергии, которая непосредственно потребляется электроприборами и преобразуется в другие виды энергии – тепловую, световую, механическую и т. д., реактивная мощность является своеобразным невидимым помощником. С ее участием создаются электромагнитные поля, потребляемые электродвигателями. Прежде всего она определяет характер нагрузки, и может не только генерироваться, но и потребляться. Расчеты реактивной мощности производятся по формуле: Q = U x I x sinф.

Полной мощностью является величина, состоящая из активной и реактивной составляющих. Именно она обеспечивает потребителям необходимое количество электроэнергии и поддерживает их в рабочем состоянии. Для ее расчетов применяется формула: S = .

Как найти активную, реактивную и полную мощность

Активная мощность относится к энергии, которая необратимо расходуется источником за единицу времени для выполнения потребителем какой-либо полезной работы. В процессе потребления, как уже было отмечено, она преобразуется в другие виды энергии.

В цепи переменного тока значение активной мощности определяется, как средний показатель мгновенной мощности за установленный период времени. Следовательно, среднее значение за этот период будет зависеть от угла сдвига фаз между током и напряжением и не будет равной нулю, при условии присутствия на данном участке цепи активного сопротивления. Последний фактор и определяет название активной мощности. Именно через активное сопротивление электроэнергия необратимо преобразуется в другие виды энергии.

При выполнении расчетов электрических цепей широко используется понятие реактивной мощности. С ее участием происходят такие процессы, как обмен энергией между источниками и реактивными элементами цепи. Данный параметр численно будет равен амплитуде, которой обладает переменная составляющая мгновенной мощности цепи.

Существует определенная зависимость реактивной мощности от знака угла ф, отображенного на рисунке. В связи с этим, она будет иметь положительное или отрицательное значение. В отличие от активной мощности, измеряемой в ваттах, реактивная мощность измеряется в вар – вольт-амперах реактивных. Итоговое значение реактивной мощности в разветвленных электрических цепях представляет собой алгебраическую сумму таких же мощностей у каждого элемента цепи с учетом их индивидуальных характеристик.

Основной составляющей полной мощности является максимально возможная активная мощность при заранее известных токе и напряжении. При этом, cosф равен 1, когда отсутствует сдвиг фаз между током и напряжением. В состав полной мощности входит и реактивная составляющая, что хорошо видно из формулы, представленной выше. Единицей измерения данного параметра служит вольт-ампер (ВА).

Зная, как рассчитать мощность трансформатора, можно самостоятельно выбрать и приобрести качественный прибор, позволяющий преобразовывать напряжение в большие или меньшие значения.

Как рассчитать мощность трансформатора

Особенность работы стандартного трансформатора представлена процессом преобразования электроэнергии переменного тока в показатели переменного магнитного поля и наоборот. Самостоятельный расчет трансформаторной мощности может быть выполнен в соответствии с сечением сердечника и в зависимости от уровня нагрузки.

Расчет обмотки преобразователя напряжения и его мощности

По сечению сердечника

Электромагнитный аппарат имеет сердечник с парой проводов или несколькими обмотками. Такая составляющая часть прибора, отвечает за активное индукционное повышение уровня магнитного поля. Кроме всего прочего, устройство способствует эффективной передаче энергии с первичной обмотки на вторичную, посредством магнитного поля, которое концентрируется во внутренней части сердечника.

Параметрами сердечника определяются показатели габаритной трансформаторной мощности, которая превышает электрическую.

Расчетная формула такой взаимосвязи:

S_о х S_с = 100 х Р_г / (2,22 х В_с х А х F х К_о х К_c), где

• S_о — показатели площади окна сердечника;
• S_с — площадь поперечного сечения сердечника;
• Р_г — габаритная мощность;
• B_с — магнитная индукция внутри сердечника;
• А — токовая плотность в проводниках на обмотках;
• F — показатели частоты переменного тока;
• К_о — коэффициент наполненности окна;
• К_с — коэффициент наполненности сердечника.

Показатели трансформаторной мощности равны уровню нагрузки на вторичной обмотке и потребляемой мощности из сети на первичной обмотке.

По нагрузке

При выборе трансформатора учитывается несколько основных параметров, представленных:

• категорией электрического снабжения;
• перегрузочной способностью;
• шкалой стандартных мощностей приборов;
• графиком нагрузочного распределения.

В настоящее время типовая мощность трансформатора стандартизирована.

Чтобы выполнить расчет присоединенной к трансформаторному прибору мощности, необходимо собрать и проанализировать данные обо всех подключаемых потребителях. Например, при наличии чисто активной нагрузки, представленной лампами накаливания или ТЭНами, достаточно применять трансформаторы с показателями мощности на уровне 250 кВА.

Определение габаритной мощности трансформатора

Показатели габаритной мощности трансформатора могут быть приблизительно определены в соответствии с сечением магнитопровода. В этом случае уровень погрешности часто составляет порядка 50%, что обусловлено несколькими факторами.

Трансформаторная габаритная мощность находится в прямой зависимости от конструкционных характеристик магнитопровода, а также качественных показателей материала и толщины стали. Немаловажное значение придаётся размерам окна, индукционной величине, сечению проводов на обмотке, а также изоляционному материалу, который располагается между пластинами.

Безусловно, вполне допустимо экспериментальным и стандартным расчётным способом выполнить самостоятельное определение максимальной трансформаторной мощности с высоким уровнем точности. Однако, в приборах заводского производства такие данные учтены, и отражаются количеством витков, располагающихся на первичной обмотке.

Таким образом, удобным способом определения этого показателя является оценка размеров площади сечения пластин: Р = В х S² / 1,69

В данной формуле:

• параметром P определяется уровень мощности в Вт;
• B — индукционные показатели в Тесла;
• S — размеры сечения, измеряемого в см²;
• 1,69 — стандартные показатели коэффициента.

Индукционная величина — табличные показатели, которые не могут быть максимальными, что обусловлено риском значительного отличия магнитопроводов с разным уровнем качественных характеристик.

Расчет понижающего трансформатора

Выполнить самостоятельно расчет показателей мощности для однофазного трансформатора понижающего типа – достаточно легко. Поэтапное определение:

• показателей мощности на вторичной трансформаторной обмотке;
• уровня мощности на первичной трансформаторной обмотке;
• показателей поперечного сечения трансформаторного сердечника;
• фактического значения сечения трансформаторного сердечника;
• токовых величин на первичной обмотке;
• показателей сечения проводов на первичной и вторичной трансформаторных обмотках;
• количества витков на первичной и вторичной обмотках;
• общего числа витков на вторичных обмотках с учетом компенсационных потерь напряжения в кабеле.

На заключительном этапе определяются показатели площади окна сердечника и коэффициента его обмоточного заполнения. Определение сечения сердечника, как правило, выражается посредством его размеров, в соответствии с формулой: d₁=А х В, где «А» — это ширина, а «В» — толщина.

Упрощенный расчет 220/36 В

Стандартный трансформатор с 220/36 В, представлен тремя основными компонентами в виде первичной и вторичной обмотки, а также магнитопровода. Упрощенный расчет силового трансформатора включает в себя определение сечения сердечника, количества обмоточных витков и диаметра кабеля. Исходные данные для простейшего расчета представлены напряжением на первичной U₁ и на вторичной обмотке – U₂, а также током на вторичной обмотке или I₂.

В результате упрощенного расчета устанавливается зависимость между сечением сердечника Sсм², возведенным в квадрат и общей трансформаторной мощностью, измеряемой в Вт. Например, прибором с сердечником, имеющим сечение 6,0 см², легко «перерабатывается» мощность в 36 Вт.

При расчете используются заведомо известные параметры в виде мощности и напряжения на вторичной цепи, что позволяет вычислить токовые показатели первичной цепи. Одним из важных параметров является КПД, не превышающий у стандартных трансформаторов 0,8 единиц или 80%.

Сами занимаетесь установкой электрооборудования? Схема подключения трансформатора представлена на нашем сайте.

Подозреваете, что трансформатор неисправен? О том, как проверить его мультиметром, вы можете почитать тут.

Чем отличается трансформатор от автотрансформатора, вы узнаете из этой темы.

Показатели полной или полезной мощности многообмоточных трансформаторов, являются суммой мощностей на всех вторичных обмотках прибора. Знание достаточно простых формул позволяет не только легко произвести расчёт мощности прибора, но также самостоятельно изготовить надежный и долговечный трансформатор, функционирующий в оптимальном режиме.

Видео на тему

Расчетный срок службы трансформатора обеспечивается при соблюдений условий:

При проектировании, строительстве, пуске и эксплуатации эти условия никогда не выполняются (что и определяет ценологическаятеория).

Определение номинальной мощности трансформатора

Для правильного выбора номинальной мощности трансформатора (автотрансформатора) необходимо располагать суточным графиком нагрузки, из которого известна как максимальная, так и среднесуточная активная нагрузки данной подстанции, а также продолжительность максимума нагрузки.

График позволяет судить, соответствуют ли эксплуатационные условия загрузки теоретическому сроку службы (обычно 20…25 лет), определяемому заводом изготовителем.

Для относительного срока службы изоляции и (или) для относительного износа изоляции пользуются выражением, определяющим экспоненциальные зависимости от температуры. Относительный износ L показывает, во сколько раз износ изоляции при данной температуре больше или меньше износа при номинальной температуре. Износ изоляции за время оценивают по числу отжитых часов или суток: Н=Li.

В общем случае, когда температура изоляции не остается постоянной во времени, износ изоляции определяется интегралом:

В частности, среднесуточный износ изоляции:

Влияние температуры изоляции определяет, сколько часов с данной температурой может работать изоляция при условии, что ееизнос будет равен нормированному износу за сутки:

При температуре меньше 80°С износ изоляции ничтожен и им можно пренебречь. Температура охлаждающей среды, как правило, не равна номинальной температуре и, кроме того, изменяется во времени. В связи с этим для упрощения расчетов используют эквивалентную температуру охлаждающей среды, под которой понимают такую неизменную за расчетный период температуру, при которой износ изоляции трансформатора будет таким же, как и при изменяющейся температуре охлаждающей среды в тот же период.

Допускается принимать эквивалентную температуру за несколько месяцев или год равной среднемесячным температурам или определять эквивалентные температуры по специальным графикам зависимости эквивалентных месячных температур от среднемесячных и среднегодовых, эквивалентных летних (апрель—август), осенне-зимних (сентябрь—март) и годовых температур от среднегодовых.

Если при выборе номинальной мощности трансформатора на однотрансформаторной подстанции исходить из условия

(где Рмах — максимальная активная нагрузка пятого года эксплуатации; Рр — проектная расчетная мощность подстанции), то при графике с кратковременным пиком нагрузки (0,5… 1,0 ч) трансформатор будет длительное время работать с недогрузкой. При этом неизбежно завышение номинальной мощности трансформатора и, следовательно, завышение установленной мощности подстанции.

В ряде случаев выгоднее выбирать номинальную мощность трансформатора близкой к максимальной нагрузке достаточной продолжительности с полным использованием его перегрузочной способности с учетом систематических перегрузок в нормальном режиме.

Режимы работы трансформатора

Наиболее экономичной работа трансформатора по ежегодным издержкам и потерям будет в случае, когда в часы максимума он работает с перегрузкой (эксплуатация же стремится работать в режимах, когда в часы максимума загрузки данного трансформатора он не превышает свою номинальную мощность). В реальных условиях значение допустимой нагрузки выбирается в соответствии с графиком нагрузки и коэффициентом начальной нагрузки и зависит также от температуры окружающей среды, при которой работает трансформатор.

Коэффициент нагрузки, или коэффициент заполнения суточного графика нагрузки, практически всегда меньше единицы:

В зависимости от характера суточного графика нагрузки (коэффициента начальной загрузки и длительности максимума), эквивалентной температуры окружающей среды, постоянной времени трансформатора и вида его охлаждения согласно ГОСТ допускаются систематические перегрузки трансформаторов.

Перегрузки силовых трансформаторов

Перегрузки определяются преобразованием заданного графика нагрузки в эквивалентный в тепловом отношении (рис. 3.5). Допустимая нагрузка трансформатора зависит от начальной нагрузки, максимума нагрузки и его продолжительности и характеризуется коэффициентом превышения нагрузки:

Допустимые систематические перегрузки трансформаторов определяются из графиков нагрузочной способности трансформаторов, задаваемых таблично или графически. Коэффициент перегрузки передается в зависимости от среднегодовой температуры воздуха /сп вида охлаждения и мощности трансформаторов, коэффициента начальной нагрузки кн н и продолжительности двухчасового эквивалентного максимума нагрузки tmах.

Для других значений tmax допустимый можно определить по кривым нагрузочной способности трансформатора.

Если максимум графика нагрузки в летнее время меньше номинальной мощности трансформатора, то в зимнее время допускается длительная 1%я перегрузка трансформатора на каждый процент недогрузки летом, но не более чем на 15 %. Суммарная систематическая перегрузка трансформатора не должна превышать 150 %. При отсутствии систематических перегрузок допускается длительная нагрузка трансформаторов током на 5 % выше номинального при условии, что напряжение каждой из обмоток не будет превышать номинальное.

На трансформаторах допускается повышение напряжения сверх номинального: длительно — на 5 % при нагрузке не выше номинальной и на 10% при нагрузке не выше 0,25 номинальной; кратковременно (до 6 ч в сутки) — на 10 % при нагрузке не выше номинальной.

Дополнительные перегрузки одной ветви за счет длительной недогрузки другой допускаются в соответствии с указаниями заводом — изготовителя. Так, трехфазные трансформаторы с расщепленной обмоткой 110 кВ мощностью 20, 40 и 63 М ВА допускают следующие относительные нагрузки: при нагрузке одной ветви обмотки 1,2; 1,07; 1,05 и 1,03 нагрузки другой ветви должны составлять соответственно 0; 0,7; 0,8 и 0,9.

Расчет номинальной мощности трансформатора

Номинальная мощность, MB • А, трансформатора на подстанции с числом трансформаторов п > 1 в общем виде определяется из выражения

Для сетевых подстанций, где примерно до 25 % потребителей из числа малоответственных в аварийном режиме может быть отключено, обычно принимается равным 0,75…0,85. При отсутствии потребителей III категории К 1-2 = 1 Для производств (потребителей) 1й и особой группы известны проектные решения, ориентирующиеся на 50%ю загрузку трансформаторов.

Рекомендуется широкое применение складского и передвижного резерва трансформаторов, причем при аварийных режимах допускается перегрузка трансформаторов на 40 % на время максимума общей суточной продолжительностью не более 6 ч в течение не более 5 сут.

При этом коэффициент заполнения суточного графика нагрузки трансформаторов кн в условиях его перегрузки должен быть не более 0,75, а коэффициент начальной нагрузки кпн — не более 0,93.

Так как К1-2 1 их отношение К = К 1-2 / К пер. всегда меньше единицы и характеризует собой ту резервную мощность, которая заложена в трансформаторе при выборе его номинальной мощности. Чем это отношение меньше, тем меньше будет закладываемый в трансформаторы резерв установленной мощности и тем более эффективным будет использование трансформаторной мощности с учетом перегрузки.

Завышение коэффициента к приводит к завышению суммарной установленной мощности трансформаторов на подстанции.

Уменьшение коэффициента возможно лишь до такого значения, которое с учетом перегрузочной способности трансформатора и возможности отключения неответственных потребителей позволит покрыть основную нагрузку одним оставшимся в работе трансформатором при аварийном выходе из строя второго трансформатора.

Таким образом, для двухтрансформаторной подстанции

В настоящее время существует практика выбора номинальной мощности трансформатора для двух трансформаторной подстанции с учетом значения к = 0,7, т.е.

Формально выражение (3.14) выглядит ошибочно: действительно, единица измерения активной мощности — Вт; полной (кажущейся) мощности — ВА. Есть различия и в физической интерпретации S и Р. Но следует подразумевать, что осуществляется компенсация реактивной мощности на шинах подстанции 5УР, ЗУР и что коэффициент мощности cos ф находится в диапазоне 0,92… 0,95.

Тогда ошибка, связанная с упрощением выражения (3.13) до (3.14), не превышает инженерную ошибку 10%, которая включает в себя и приблизительность значения 0,7, и ошибку в определении фиксированного Рмах

Таким образом, суммарная установленная мощность двухтрансформаторной подстанции

При этом значении к в аварийном режиме обеспечивается сохранение около 98 % Рмах без отключения неответственных потребителей. Однако, учитывая принципиально высокую надежность трансформаторов, можно считать вполне допустимым отключение в редких аварийных режимах какойто части неответственных потребителей.

При двух и более установленных на подстанции трансформаторах при аварии с одним из параллельно работающих трансформаторов оставшиеся в работе трансформаторы принимают на себя его нагрузку. Эти аварийные перегрузки не зависят от предшествовавшего режима работы трансформатора, являются кратковременными и используются для обеспечения прохождения максимума нагрузки.

Далее приведены значения кратковременных перегрузок масляных трансформаторов с системами охлаждения М, Д, ДЦ, Ц сверх номинального тока (независимо от длительности предшествующей нагрузки, температуры окружающей среды и места установки).

Аварийные перегрузки масляных трансформаторов со всеми видами охлаждения:

Для трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов указанные перегрузки относятся к наиболее нагруженной обмотке.

3 шага для расчета требуемой реактивной мощности для коррекции коэффициента мощности

3 шага для расчета требуемой реактивной мощности для коррекции коэффициента мощности

https://www.theelectricalguy.in/wp-content/uploads/2020/06/06-1024×576.jpeg
1024
576

Гаурав Дж.

Гаурав Дж.

https://secure.gravatar.com/avatar/87a2d2e0182faacb2e003da0504ad293?s=96&d=mm&r=g

13 июня 2020 г. 17 июня 2020 г.

• 13 июня 2020 г.
• Гаурав Дж

---

Если вы думаете, что расчет реактивной мощности, необходимой для коррекции коэффициента мощности, является сложной задачей, то этот учебник докажет, что вы ошибаетесь. В этом уроке я продемонстрирую вам 3 шага для расчета необходимой реактивной мощности для коррекции коэффициента мощности. Также в конце вы получите ссылку на простой инструмент Excel, который вы можете загрузить и использовать для автоматического расчета требуемой реактивной мощности. Итак, начнем.

---

Ознакомьтесь с предыдущими уроками серии Коэффициент мощности.

Прежде чем приступить к расчету требуемой реактивной мощности, вы должны знать две вещи:

1. Текущий коэффициент мощности для вашей машины или системы
2. Общая мощность в кВт

Если вы знаете эти два параметра, все готово.

---

Допустим, у вас есть асинхронный двигатель мощностью 100 кВт с текущим коэффициентом мощности 0,7, и вы хотите, чтобы он был равен 0,95. Итак, мы сделаем наши расчеты, чтобы улучшить коэффициент мощности этого двигателя. Формула, которую мы собираемся использовать для расчета требуемой реактивной мощности, приведена ниже.

Требуемая реактивная мощность = P x [tan (cos -I Ø1) – tan (cos -I Ø2)]

Где, P = общая мощность в кВт
Ø1 = текущий коэффициент мощности
Ø2 = требуемый коэффициент мощности
We’ Разобью эту формулу в три простых шага.

Шаг 1

---

Рассчитайте косинус, обратный току и требуемому коэффициенту мощности.
В нашем случае текущий коэффициент мощности равен 0,7, а требуемый коэффициент мощности равен 0,95.0046 Шаг 2

---

Умножьте полученные значения на тангенс, а затем вычтите.

= тангенс (45,57) – тангенс (18,19)
= 0,6915

Шаг 3

---

Умножьте конечное значение на степень.

Теперь на последнем шаге умножьте значение, полученное на предыдущем шаге, на мощность.
= 100 X 0,6915
= 69,15 кВАр

Таким образом, столько реактивной мощности вам понадобится, чтобы улучшить коэффициент мощности с 0,7 до 0,95. Вы можете выбрать конденсатор в диапазоне от 75 кВАР до 80 кВАР, чтобы быть в безопасности.

---

Вы также можете сделать то же самое, используя простой инструмент Excel, который я создал. Просто введите мощность в кВт, текущий коэффициент мощности и требуемый коэффициент мощности в поле ввода, и вы получите требуемую реактивную мощность.

Нажмите на ссылку, указанную ниже, чтобы загрузить инструмент Excel.

Калькулятор реактивной мощности.xlsxЗагрузить

Реальная, реактивная комплексная и полная мощность

Похоже, JavaScript отключен или заблокирован в вашем текущем браузере. Отключенный JavaScript значительно снижает функциональность нашего сайта, поэтому, чтобы вы могли наслаждаться наилучшей работой в Интернете, мы рекомендуем вам снова включить JavaScript или отключить любые надстройки, блокирующие JavaScript, которые вы могли установить ранее. Вы можете узнать, как включить JavaScript в своем браузере, перейдя на http://activatejavascript.org. А пока, если у вас есть какие-либо вопросы или вы просто предпочитаете оформить заказ по телефону, позвоните нам по бесплатному номеру 1-833-3CABLEORG (1-833-322-2536) — мы будем рады помочь.

ОТ: CableOrganizer.com

• 
  Anamet Anaconda Гибкая редуцированная стенка Алюминий
• 
  Катушки для шнура с 3 розетками и индикатором питания, выдвижные

Полная мощность представляет собой векторную сумму активной и реактивной мощности

Инженеры используют следующие термины для описания потока энергии в системе (и присваивают каждому из них разные единицы, чтобы различать их):

• Активная мощность ( P ) [Единица: Вт]
• Реактивная мощность ( Q ) [Единица: ВАР] Единица: ВА]: т. е. абсолютное значение комплексной мощности S .

P — активная мощность, Q — реактивная мощность (в данном случае отрицательная), S — комплексная мощность, а длина S — полная мощность.

Единицей для всех форм мощности является ватт (обозначение: Вт) . Однако эта единица обычно зарезервирована для активной составляющей мощности. Полная мощность обычно выражается в вольт-амперах (ВА), поскольку она представляет собой простое произведение среднеквадратичного значения напряжения и среднеквадратичного значения тока. Единице реактивной мощности дается специальное название «ВАР» , что означает реактивный вольт-ампер (поскольку поток реактивной мощности не передает полезной энергии в нагрузку, ее иногда называют «безваттной» мощностью). Обратите внимание, что не имеет смысла присваивать комплексной степени одну единицу, потому что это комплексное число, и поэтому оно определяется как пара из двух единиц: Вт и ВАР.

Понимание взаимосвязи между этими тремя величинами лежит в основе понимания энергетики. Математическая связь между ними может быть представлена ​​векторами или выражена комплексными числами
(где j — мнимая единица).

Комплексное значение

S называется комплексной степенью

.

Рассмотрим идеальную цепь переменного тока (AC), состоящую из источника и общей нагрузки, где и ток, и напряжение синусоидальны. Если нагрузка является чисто резистивной, две величины одновременно меняют свою полярность, направление потока энергии не изменяется, и течет только реальная мощность. Если нагрузка чисто реактивная, то напряжение и ток равны 90 градусов не совпадают по фазе, и поток чистой мощности отсутствует. Эта энергия, текущая назад и вперед, известна как реактивная мощность.

Если конденсатор и катушка индуктивности подключены параллельно, то токи, протекающие через катушку индуктивности и конденсатор, противодействуют друг другу и имеют тенденцию компенсировать, а не суммировать. Обычно считается, что конденсаторы генерируют реактивную мощность, а катушки индуктивности — потребляют ее. Это основной механизм управления коэффициентом мощности при передаче электроэнергии; конденсаторы (или катушки индуктивности) вставляются в цепь, чтобы частично компенсировать реактивную мощность нагрузки. Практическая нагрузка будет иметь резистивную, индуктивную и емкостную части, поэтому в нагрузку будет поступать как активная, так и реактивная мощность.
Полная мощность является произведением напряжения и тока. Полная мощность удобна для определения размеров оборудования или проводки. Однако суммирование кажущейся мощности для двух нагрузок не даст точного значения полной кажущейся мощности, если они не имеют одинакового смещения между током и напряжением.

 Коэффициент мощности:

Коэффициент мощности измеряет эффективность системы электропитания переменного тока. Коэффициент мощности – это реальная мощность на единицу полной мощности. (pf = Вт·ч/ВА·ч) Коэффициент мощности, равный единице, идеален, а 99% это хорошо. Там, где сигналы чисто синусоидальные, коэффициент мощности равен косинусу фазового угла (f) между синусоидальными сигналами тока и напряжения. По этой причине в технических паспортах оборудования и на паспортных табличках коэффициент мощности часто указывается как «cosf».
Коэффициент мощности равен 1, когда напряжение и ток совпадают по фазе, и равен нулю, когда ток опережает или отстает от напряжения на 90 градусов. Коэффициенты мощности обычно обозначаются как «опережающие» или «отстающие», чтобы показать знак фазового угла, где опережение указывает на отрицательный знак. Для двух систем, передающих одинаковое количество активной мощности, система с более низким коэффициентом мощности будет иметь более высокие циркулирующие токи из-за энергии, которая возвращается к источнику из запасов энергии в нагрузке. Эти более высокие токи в практической системе приведут к более высоким потерям и снизят общую эффективность передачи. Схема с более низким коэффициентом мощности будет иметь более высокую кажущуюся мощность и более высокие потери при том же самом количестве передаваемой реальной мощности.
Чисто емкостные цепи вызывают реактивную мощность, при этом форма волны тока опережает волну напряжения на 90 градусов, в то время как чисто индуктивные цепи вызывают реактивную мощность, при этом форма волны тока отстает от формы волны напряжения на 90 градусов. Результатом этого является то, что емкостные и индуктивные элементы схемы имеют тенденцию компенсировать друг друга.

Поток реактивной мощности:

При передаче и распределении электроэнергии предпринимаются значительные усилия для контроля потока реактивной мощности. Обычно это делается автоматически путем включения и выключения катушек индуктивности или батарей конденсаторов, регулировки возбуждения генератора и другими способами. Розничные продавцы электроэнергии могут использовать счетчики электроэнергии, которые измеряют реактивную мощность, чтобы финансово наказать клиентов с низким коэффициентом мощности. Это особенно актуально для заказчиков, эксплуатирующих высокоиндуктивные нагрузки, такие как двигатели на водяных насосных станциях.

Интеллектуальная батарея:

Выходной ток зависит от состояния батареи. Интеллектуальное зарядное устройство может контролировать напряжение, температуру и/или время зарядки аккумулятора, чтобы определить оптимальный зарядный ток в данный момент. Зарядка прекращается, когда сочетание напряжения, температуры и/или времени указывает на то, что батарея полностью заряжена.

Для Ni-Cd и NiMH аккумуляторов напряжение на аккумуляторе медленно увеличивается в процессе зарядки, пока аккумулятор не будет полностью заряжен. После этого напряжение уменьшает , что указывает интеллектуальному зарядному устройству, что аккумулятор полностью заряжен. Такие зарядные устройства часто маркируются как зарядное устройство мкВ или «дельта-V», что указывает на то, что они контролируют изменение напряжения.

Типичное интеллектуальное зарядное устройство быстро заряжает аккумулятор примерно до 85% от его максимальной емкости менее чем за час, а затем переключается на подзарядку, которая занимает несколько часов, чтобы полностью зарядить аккумулятор.

Вольт Ампер:

Вольт-ампер в электрических терминах означает количество полной мощности в цепи переменного тока, равное току в один ампер при ЭДС в один вольт. Это эквивалентно ваттам для нереактивных цепей.

• 10 кВ·А = мощность 10 000 ватт (где префикс k равен килограмму)
• 10 МВ·А = мощность 10 000 000 ватт (где M равно мега) могут найти продукты, оцененные как в ВА, так и в ваттах с разными числами. Это обычная практика для ИБП (источников бесперебойного питания). Номинальная мощность в ВА — это полная мощность, которую ИБП способен производить, а номинальная мощность в ваттах — это реальная мощность (или реальная мощность), которую он способен производить, в отличие от реактивной мощности. Реактивная мощность возникает из-за влияния емкости и индуктивности компонентов в нагрузке, питаемой от цепи переменного тока. При чисто резистивной нагрузке (например, лампы накаливания) кажущаяся мощность равна реальной мощности, а количество используемых ВА и ватт будет эквивалентным.