Отрицательная реактивная мощность на генераторе: Работа генератора с отрицательной реактивной мощностью (Страница 1) — Релейная защита и автоматика генераторов, двигателей — Советы бывалого релейщика

Может ли реактивная мощность быть отрицательной

Среднее за период Т значение мгновенной мощности называется активной мощностью:. Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии тепловую, световую и т. В любой электрической цепи как синусоидального, так и несинусоидального тока активная мощность всей цепи равна сумме активных мощностей отдельных частей цепи. Единица активной мощности — ватт W, Вт. Для СВЧ электромагнитного сигнала, в линиях передачи, аналогом активной мощности является мощность, поглощаемая нагрузкой. Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощностью Р соотношением:.

Поиск данных по Вашему запросу:

Может ли реактивная мощность быть отрицательной

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:

• Активная мощность цепи переменного тока
• Понятие о реактивной мощности
• Что такое активная, реактивная и полная мощность
• ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК.
• Электрическая мощность. Общее понятие
• §57. Мощность переменного тока и коэффициент мощности
• Активная мощность цепи переменного тока
• Запись навигация

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Коэффициент мощности «косинус фи»

Активная мощность цепи переменного тока

Среднее за период Т значение мгновенной мощности называется активной мощностью:. Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии тепловую, световую и т. В любой электрической цепи как синусоидального, так и несинусоидального тока активная мощность всей цепи равна сумме активных мощностей отдельных частей цепи.

Единица активной мощности — ватт W, Вт. Для СВЧ электромагнитного сигнала, в линиях передачи, аналогом активной мощности является мощность, поглощаемая нагрузкой. Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощностью Р соотношением:. Реактивная мощность в электрических сетях вызывает дополнительные активные потери на покрытие которых расходуется энергия на электростанциях и потери напряжения ухудшающие условия регулирования напряжения.

В некоторых электрических установках реактивная мощность может быть значительно больше активной. Это приводит к появлению больших реактивных токов и вызывает перегрузку источников тока. Для устранения перегрузок и повышения мощности коэффициента электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности. Для СВЧ электромагнитного сигнала, в линиях передачи, аналогом реактивной мощности является мощность, отраженная от нагрузки. Но отрицательное значение мощности нагрузки характеризует нагрузку как генератор энергии.

Активное, индуктивное, емкостное сопротивление не могут быть источниками постоянной энергии. Применение современных электрических измерительных преобразователей на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии возвращаемой от индуктивной и емкостной нагрузки в источник переменного напряжения.

Единица полной электрической мощности — вольт-ампер VA, ВА. Векторная зависимость между полной, активной и реактивной мощностью выражается формулой:. Электрическая мощность. Общее понятие Электрическая мощность.

Понятие о реактивной мощности

Реактивная энергия — это энергия, запасенная в установке потребителе, которая отдается обратно, в сторону генератора. Споткунулся об реактивную энергию с отрицательным знаком, это что, реактивность на стороне генератора? А где, если не серкрет вы об нее споткнулись? Это похоже либо на ошибку в расчетах, либо на нобелевку. Активная впрочем тоже.

Активная мощность цепи переменного тока: определение, расчет, компенсация. Активная и реактивная мощность может быть только у переменного тока, т. к. величина может быть как положительной, так и отрицательной.

Что такое активная, реактивная и полная мощность

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. Уравнение для S примет следующий вид. Как видим из графика, наличие индуктивной составляющей повлекло за собой появление отрицательной части в полной мощности заштрихованная часть графика , что снижает ее среднее значение. Это происходит из-за фазового сдвига, в какой-то момент времени ток и напряжение находятся в противофазе, поэтому появляется отрицательное значение S.

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК.

Тензор электромагнитного поля Тензор энергии-импульса 4-потенциал 4-ток. Единицей измерения в Международной системе единиц СИ является ватт русское обозначение: Вт , международное: W. Мгновенной мощностью называется произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-либо участке электрической цепи. Другими словами, при движении единичного заряда по участку электрической цепи он совершит работу, численно равную электрическому напряжению, действующему на участке цепи. Умножив работу на количество единичных зарядов, мы, таким образом, получаем работу, которую совершают эти заряды при движении от начала участка цепи до его конца.

Теория и практика.

Электрическая мощность. Общее понятие

Реактивная мощность в электрической сети Электрическая энергия, вырабатываемая генераторами электростанций, характеризуется их активной и реактивной мощностью. Активная мощность потребляется электроприемниками, преобразуясь в тепловую, механическую и другие виды энергии. Реактивная мощность характеризует электроэнергию, преобразуемую в энергию электрических и магнитных полей. В электрической сети и ее электроприемниках происходит процесс обмена энергией между электрическими и магнитными полями. Устройства, которые целенаправленно участвуют в этом процессе, называют источниками реактивной мощности ИРМ. Такими устройствами могут быть не только генераторы электрических станций, но и синхронные компенсаторы, реакторы, конденсаторы, реактивной мощностью которых управляют по определенному закону регулирования с помощью специальных средств.

§57. Мощность переменного тока и коэффициент мощности

По теореме Менли и Роу предполагается, что на двух частотах энергия поступает в нелинейный реактивный элемент, а на двух отдается. Признаком отдачи энергии является отрицательная мощность. Если в результате решения двух уравнений с двумя неизвестными вместо ожидаемой отрицательной мощности будет получена положительная, то это означает, что задача была поставлена некорректно. За точкой 4 наступает режим BetpHKa; его также принято называть режимом авторотации, однако здесь вложено другое понятие. В отличие от режима авторотации на режиме ветряка часть отрицательной мощности воздушного винта передается двигателю — набегающий поток воздуха вращает винт и ротор двигателя. Воздушный винт создает на этом режиме максимальную отрицательную тягу. В действительности в мощных паровых турбинах рабочий процесс в области моторных режимов значительно отклоняется от указанной выше схемы.

Активная мощность цепи переменного тока: определение, расчет, компенсация. Активная и реактивная мощность может быть только у переменного тока, т. к. величина может быть как положительной, так и отрицательной.

Активная мощность цепи переменного тока

Может ли реактивная мощность быть отрицательной

В повседневной жизни практически каждый сталкивается с понятием «электрическая мощность», «потребляемая мощность» или «сколько эта штука «кушает» электричества». В данной подборке мы раскроем понятие электрической мощности переменного тока для технически подкованных специалистов и покажем на картинке электрическую мощность в виде «сколько эта штука кушает электричества» для людей с гуманитарным складом ума Мы раскрываем наиболее практичное и применимое понятие электрической мощности и намеренно уходим от описания дифференциальных выражений электрической мощности.

Запись навигация

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Активная, реактивная и полная мощность. Что это такое, на примере наглядной аналогии.

Кто давно хотел выучить английский? Переходите по моей ссылке и получите два бесплатных урока в школе английского языка SkyEng! Занимаюсь там сам — очень круто. Прогресс налицо. Два урока бесплатно по моей ссылке!

Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощностью Р соотношением:. Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей , а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду.

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.

Все индукционные то есть электромагнитные машины и устройства, работающие в составе систем переменного тока, преобразуют электрическую энергию от генераторов энергосистемы в механическую работу и тепло. Причина этого состоит в том, что индукционая цепь циклически поглощает энергию из системы на создание магнитных полей и отдает эту энергию обратно в систему в течение спада магнитных полей дважды за каждый цикл мощности-частоты. Точно такое же явление происходит при наличии параллельно включенных емкостных элементов в энергосистеме, таких как кабели или блоки силовых конденсаторов и т.

12.2. Выработка реактивной мощности на электростанциях

Главным источником реактивной мощности
в ЭЭС являются генераторы электростанций.
Изменение выдаваемой реактивной мощности
генератора достигается за счет изменения
синхронной ЕДС генератора E_г,
которая при неучете насыщения прямо
пропорциональна току возбуждения
генератора I_в.

Генераторы в номинальном режиме работы
выдают номинальные активную и реактивную
мощность при номинальном cosj:
S_г ном = P_г ном + jQ_г ном..
Ток возбуждения генератора в этом режиме
также равен номинальному значению I_в
ном. Генераторы выпускаются с
номинальным cosj, равным
0,8; 0,85 или 0,9.

При работе в часы максимума реактивной
нагрузки иногда требуется понижение
cosj
генератора относительно номинального
значения (увеличение выдаваемой
реактивной мощности). Это достигается
за счет снижения вырабатываемой активной
мощности. Максимально возможная
реактивная мощность генератора при
данной активной мощности называется
располагаемой реактивной мощностью
генератора в режиме перевозбуждения
Q⁺_расп и
режиме недовозбуждения Q^–_расп.

В режиме недовозбуждения генератор
потребляет реактивную мощность из сети.
В этом режиме при снижении тока возбуждения
возможно нарушение статической
устойчивости генератора. Кроме того, у
турбогенератора вследствие изменения
взаимодействия магнитных полей статора
и ротора значительно нагреваются
торцевые зоны статора, что ограничивает
минимально возможную величину тока
возбуждения. Для гидрогенераторов при
низких токах возбуждения и режимов,
близких к холостому ходу, возможен режим
самовозбуждения из-за резонансных
явлений, связанных с обменом энергией
магнитного поля гидрогенератора и
электрического поля высоковольтных
линий, присоединенных к электростанции.
Все перечисленное, так или иначе,
определяет нижнюю границу тока возбуждения
генератора и величины располагаемой
реактивной мощности генератора в режиме
недовозбуждения – ограничение
минимального возбуждения (ОМВ).

В отличие от активной мощности, реактивная
мощность может вырабатываться не только
на электростанциях, но и в других точках
ЭЭС. В этом случае источниками реактивной
мощности являются специальные устройства,
которые называются компенсирующими
устройствами (КУ). Размещение КУ вблизи
электроприемников очень удобно для
ЭЭС, так как в этом случае требуемая
потребителям реактивная мощность не
передается по сети, что связано с
дополнительными потерями мощности, а
вырабатывается в тех точках, где
непосредственно имеется дефицит
реактивной мощности.

КУ также широко применяются для
регулирования напряжения в электрических
сетях, и таким образом их установка
удовлетворяет трем непротиворечивым
целям: обеспечение баланса реактивной
мощности, снижение потерь в электрической
сети и регулирование напряжения.

Существует несколько видов КУ: батарей
конденсаторов, синхронные компенсаторы,
синхронные двигатели, реакторы,
статические тиристорные компенсаторы
и некоторые другие.

Батареи конденсаторов (БК). БК
представляют из себя отдельные
конденсаторы, мощностью до 125 квар,
собранные вместе путем
последовательно-параллельного соединения,
рис. 4.14,а: M
последовательно включенных конденсаторов
в N параллельных
ветвях.

Рис. 4.14.
Схема соединения конденсаторов в одной
фазе БК (а) и схемы соединения фаз БК: в
звезду (б) и треугольник (в)

Конденсаторные батареи, предназначенные
для генерации реактивной мощности и,
таким образом, повышения cosj
в узлах нагрузки и у потребителей,
называются косинусными конденсаторами
и включаются по шунтовой схеме, т. е.
являются устройствами поперечной
компенсации, рис. 4.14,б и в.

Шунтовые БК применяют на напряжение до
110 кВ. Отдельные конденсаторы рассчитаны
на напряжение от 0,2 до 10,5 кВ, и включение
БК на более высокое напряжение достигается
увеличением числа последовательно
включенных конденсаторов. Для увеличения
мощности БК увеличивают число параллельно
включенных ветвей.

В трехфазной сети фазы БК соединяют в
звезду (рис. 4.14,б) и треугольник (рис.
4.14,в). При соединении в звезду мощность
БК равна:

,

(4.28)

а при соединении в треугольник той же
самой БК:

,

(4.29)

т. е. в три раза больше, чем при соединении
в звезду.

Регулирование выдаваемой мощности БК
возможно путем включения и отключения
части параллельных ветвей конденсаторной
батареи.

Установленная мощность БК складывается
из мощностей отдельных конденсаторов.
Располагаемая мощность БК меньше
установленной, так как рабочее напряжение
на отдельных конденсаторах меньше их
номинального напряжения.

БК обладают отрицательным регулирующим
эффектом, т.е. при сни­жении напряжения
в сети они снижают выдаваемую реактивную
мощность, что приводит к еще большему
снижению напряжения. Это является
недостатком БК. К другим недостаткам
БК можно отнести ступенчатость
регулирования мощности и сильную
зависимость выдаваемой мощности от
напряжения сети.

К преимуществам БК относятся их малая
стоимость и эксплуатационные расходы.
Потери в БК достаточно малы и в удельном
выражении в несколько раз ниже, чем в
других КУ. Кроме того, допускается
большая свобода при выборе мест установки
БК. Установленная мощность БК может
изменяться в диапазоне от самых мелких
установок 25…50 квар в городских и сельских
сетях 380 В до крупных батарей, установленных
на высоковольтных подстанциях мощностью
по 25 Мвар и более. БК могут присоединяться
к любой точке электрической сети, что
позволяет размещать их непосредственно
у мест потребления реактивной мощности,
например в цехах промышленных предприятий,
распределительных пунктах и даже внутри
некоторых электроприемников (газоразрядные
светильники).

Синхронные компенсаторы (СК). СК
представляет из себя синхронный
двигатель, работающий на холостом ходу.
Ротор СК изготовляется облегченным по
сравнению с генератором или двигателем.
Схема замещения СК, включенного на шины
электрической сети с напряжением U_СК,
изображена на рис. 4.15,а.

В режиме перевозбуждения СК работает
как генератор реактивной мощности и
выдает ее в сеть. Нагрузка сети имеет
индуктивный характер и потребляет
мощность, выдаваемую СК. На векторной
диаграмме это показывается отстающим
на 90° током СК, рис.
4.15,б.

Падение напряжения на сопротивлении
x_d
совпадает по направлению с напряжением
и ЭДС. E_СК
получается как сумма двух векторов,
направленных по вещественной оси:

Рис. 4.15.
Сема замещения (а)
и векторные диаграммы СК (б
и в)

.

Ток СК определится как:

.

Мощность СК

.
(4.30)

Величина Q_СК
зависит от ЭДС E_СК,
которая определяется током возбуждения
СК.

Располагаемая реактивная мощность СК
в режиме перевозбуждения Q⁺_СК
соответствует номинальному току
возбуждения и равна номинальной мощности
синхронной машины S_СКном.
Активная мощность равна потерям мощности
в СК и очень мала по сравнению с S_СКном.

В режиме недовозбуждения СК потребляет
реактивную мощность (забирает ее из
сети). Ток на векторной диаграмме меняет
направление на противоположное (рис.
15,в). Это происходит при снижении
тока возбуждения до значения, при котором
U_СК > E_СК.
Исходя из тех же конструктивных и
режимных особенностей СК, что и синхронного
генератора, величина располагаемой
реактивной мощности СК в режиме
недовозбуждения Q^–_СК
ограничивается минимальным током
возбуждения и для СК составляет 50 %, а
для некоторых даже 30 %, от номинальной
мощности машины.

Следует отметить, что направление тока
на схеме замещения (рис. 4.15,а) выбрано
от E_СК к шинам
U_СК. Это
соответствует смыслу генерации (выдачи)
мощности. Однако СК, как и синхронный
генератор, являются поперечными
элементами электрической сети, которые
генерируют или потребляют мощность, и
положительная ориентация тока и потоков
мощности обычно принимается от узла. В
связи с этим ток в схеме замещения
следует ориентировать в противоположном
направлении. В этом случае в режиме
перевозбуждения ток СК будет опережать,
а в режиме недовозбуждения отставать
от U_СК. Говорят,
что в режиме генерации реактивной
мощности СК работает с опережающим
током (относительно сети), а в режиме
потребления – с отстающим током (также
относительно сети).

СК устанавливаются на крупных подстанциях
с высоким напряжением 220 кВ и выше с
присоединением их к обмотке низкого
напряжения автотрансформаторов. Иногда
СК ставятся на удаленных от источников
энергии подстанциях, питаемым по
загруженным ЛЭП.

Достоинствами СК является плавное
регулирование реактивной мощности,
возможность увеличения выдаваемой
реактивной мощности при понижении
напряжения, что соответствует
положительному регулирующему эффекту
такой нагрузки, а также возможность как
выдачи, так и потребления реактивной
мощности, т. е. широкий диапазон
регулирования.

К недостаткам СК следует отнести их
высокую стоимость и эксплуатационные
расходы, а также повышенные по отношению
к другим КУ потери мощности.

Синхронные двигатели (СД). СД,
установленные у потребителей, могут
быть использованы как источники
реактивной мощности. СД имеют номинальный
опережающий cosj
= 0,9 и, работая в номинальном режиме,
выдают реактивную мощность.

Располагаемая реактивная мощность СД
может быть больше номинальной реактивной
мощности, если коэффициент загрузки
двигателей b меньше
единицы. Q_расп
СД в режиме перевозбуждения может быть
определена по формуле

,

(4. 31)

где a — средняя
относительная величина располагаемой
реактивной мощности СД.

Коэффициент a зависит
от загрузки двигателя активной мощностью
b и напряжения на его
зажимах a = f(b,U),
а также от типа СД и по данным [17] находится
в пределах от 0,8 до 1,45.

В режиме недовозбуждения СД могут
потреблять не более 30 % от номинальной
реактивной мощности двигателя:

.

Хотя СД дороже асинхронных двигателей,
они все же выгоднее асинхронных
двигателей, применяемых совместно с
КУ.

Шунтирующие реакторы (ШР). ШР –
представляет собой катушку индуктивности,
рассчитанную на высокое напряжение, и
в противоположность БК потребляет
реактивную мощность из сети, т. е. является
потребителем реактивной мощности.
Однако ШР также можно считать КУ, так
как они предназначены для компенсации
зарядной мощности ЛЭП высокого и
сверхвысокого напряжения (рис. 4.16).
Мощность, потребляемая реактором,
зависит от напряжения

,

(4. 32)

где L – индуктивность
фазы реактора.

Шунтирующие реакторы, также как и все
другие КУ, предназначенные для компенсации
реактивной мощности, являются поперечными
элементами сети. Их обозначение при
установке в сети показано на рис. 4.16,а,
а схема замещения на рис. 4.16,б. На
рис. 4.16,в показано, что реакторы
могут включаться на постоянную работу
в ЛЭП (слева) или через выключатель,
чтобы иметь возможность регулирования
режима по реактивной мощности (справа).

Рис. 4.16.
Шунтирующий реактор: обозначение (а),
схема замещения (б) и схема включения в
ЛЭП

Статические тиристорные компенсаторы
(СТК). СТК представляет из себя
трехфазный выпрямительный блок, нагрузкой
которого является реактор. Энергия
магнитного поля реактора используется
для генерирования реактивной мощности
путем направления запасенной в реакторе
энергии в ту фазу и те моменты времени,
когда ток в этой фазе опережает напряжение.

Рис. 4.17.
Схема СТК для сети высокого напряжения

Схемы СТК весьма разнообразны. Схема
СТК для включения в сеть высокого
напряжения (рис. 4.17) состоит из регулируемой
тиристорно-реактивной группы (ТРГ) и
нерегулируемой емкостной части в виде
БК.. На рисунке показано, что управление
тиристорным ключем (ТК) выполняется с
помощью спе­циальной системы
управ­ления. Мощность таких устройств
составляет 25, 50 или 80 Мвар на напряжении
10 или 20 кВ

Что означает отрицательная реактивная мощность?

Генерируемая отрицательная реактивная мощность означает, что реактивная мощность поступает от коммунальной сети (источника) к генератору . Это происходит всякий раз, когда поле генератора недовозбуждено или если используется индукционный генератор.

У вас может быть отрицательная реактивная мощность?

Кроме того, активная мощность никогда не бывает отрицательной, тогда как реактивная мощность может быть как положительной, так и отрицательной в значении , поэтому всегда выгодно уменьшать реактивную мощность для повышения эффективности системы.

Почему реактивная мощность конденсатора отрицательна?

Именно поэтому конденсаторы широко используются в электрических системах для компенсации реактивной мощности, потребляемой индуктивными нагрузками, такими как двигатели. Индуктивно-реактивная мощность условно положительна (поглощается индуктивной нагрузкой), а емкостно-реактивная мощность отрицательна ( поглощается емкостной нагрузкой ).

Почему MVAR отрицательный?

Когда MVArs отрицательны, согласно соглашению GE, это означает, что Опережающий реактивный ток протекает в обмотках статора генератора . Это может вызвать нежелательное выделение тепла в частях генератора, что может привести к преждевременному выходу из строя изоляции генератора.

Содержание страницы

1

Что такое отрицательная реальная мощность?

Отрицательная активная мощность просто означает, что мощность течет в направлении . напротив условного . Для генератора это означало бы, что мощность есть. течет из сети/автобуса в генератор, чтобы поддерживать его вращение.

Почему реактивная мощность влияет на напряжение?

При снижении напряжения реактивной мощности, при падении напряжения ток должен увеличиваться для поддержания подаваемой мощности , в результате чего система потребляет больше реактивной мощности и напряжение падает дальше . Если ток увеличивается слишком сильно, линии передачи выходят из строя, перегружая другие линии и потенциально вызывая каскадные сбои.

Что вызывает отрицательный коэффициент мощности?

Отрицательный коэффициент мощности возникает , когда устройство (которое обычно является нагрузкой) генерирует мощность, которая затем возвращается к источнику . В системе электроснабжения нагрузка с низким коэффициентом мощности потребляет больше тока, чем нагрузка с высоким коэффициентом мощности при одинаковом количестве передаваемой полезной мощности.

Зачем нужна реактивная мощность?

Для создания магнитного потока

Большинству индуктивных нагрузок, таких как двигатели, трансформаторы, балласты и оборудование для индукционного нагрева, требуется реактивная мощность для создания магнитного поля. В каждой электрической машине часть подводимой энергии, т. е. реактивной мощности, расходуется на создание и поддержание магнитного потока.

Что посылает реактивную мощность?

Конденсаторы и катушки индуктивности реактивные. Они запасают энергию в своих полях (электрических и магнитных). Для 1/4 формы волны переменного тока мощность потребляется реактивным устройством по мере формирования поля.

Что такое отстающая реактивная мощность?

Отстающий коэффициент мощности означает, что нагрузка является индуктивной, поскольку нагрузка будет «потреблять» реактивную мощность , и, следовательно, реактивная составляющая Q положительна, поскольку реактивная мощность проходит через цепь и «потребляется» индуктивной нагрузкой.

Катушка индуктивности поглощает реактивную мощность?

Естественно, дроссель можно рассматривать как потребляющий реактивную мощность от источника питания , а конденсатор отдающий (или вырабатывающий) одновременно. Правильно подобрав емкость конденсатора, мы можем вернуть источнику такое же количество энергии, которое потребляется катушкой индуктивности за тот же период.

Что такое отрицательные переменные?

Когда реактивная мощность (вар) течет от «НАГРУЗКИ» через точку измерения и в «ИСТОЧНИК», мы говорим, что реактивная мощность (вар) ПОЛУЧАЕТСЯ. Поэтому , когда реактивная мощность подается «НАГРУЗКОЙ» в источник , она будет называться полученной реактивной мощностью (Вар) и иметь отрицательный знак.

Что такое контроль реактивной мощности?

» Обеспечение работы сетей электропередачи в заданных пределах напряжения и методов увеличения или уменьшения реактивной мощности называется контролем реактивной мощности».

Что такое реактивная мощность Пример?

Techopedia объясняет реактивную мощность

Пример: питание лампы накаливания ; в реактивной нагрузке энергия течет к нагрузке половину времени, тогда как в другой половине мощность течет от нее, что создает иллюзию того, что нагрузка не рассеивает и не потребляет мощность.

Как измеряется реактивная мощность?

Измеритель активной/реактивной мощности измеряет мгновенную активную мощность путем умножения мгновенных значений напряжения и тока каждой фазы и последующего их сложения . Реактивная мощность рассчитывается в предположении, что все три фазы сбалансированы.

Реактивная мощность хорошая или плохая?

Реактивная мощность — это необходимое зло — она не работает, но необходима для перемещения активной мощности, поскольку помогает поддерживать уровни напряжения, необходимые для того, чтобы активная мощность выполняла полезную работу.

Как конденсаторы снижают реактивную мощность?

Номинал конденсатора в вар или кВАр показывает, сколько реактивной мощности будет отдавать конденсатор. Поскольку этот вид реактивной мощности вызван индуктивностью, каждый киловар емкости уменьшает чистую потребность в реактивной мощности на ту же величину .

Могут ли батареи обеспечивать реактивную мощность?

Реактивная мощность используется для контроля уровней напряжения, поддерживая их на безопасном и эффективном уровне для транспортировки и потребления электроэнергии. Аккумуляторы будут поглощать и генерировать реактивную мощность, когда это необходимо , что уменьшит проблемы с пропускной способностью, связанные с возросшей зависимостью от распределенного производства энергии.

Как исправить реактивную мощность?

В принципе решение проблемы реактивной мощности очевидно: нужно установить дополнительную индуктивность или емкость по мере необходимости, чтобы уменьшить потребность в подаче реактивной мощности . Это общий принцип коррекции коэффициента мощности.

Где используется реактивная мощность?

Если напряжение в системе недостаточно высокое, подача активной мощности невозможна. Реактивная мощность используется для обеспечения уровней напряжения, необходимых для того, чтобы активная мощность выполняла полезную работу . Реактивная мощность необходима для передачи активной мощности по системе передачи и распределения к потребителю.

Как реактивная мощность поддерживает напряжение?

Реактивная мощность не «регулирует напряжение» в энергосистеме . Реактивная мощность в некоторой степени существует в энергосистеме переменного тока всякий раз, когда сопротивление реактивной (индуктивной или емкостной) нагрузки вызывает противофазу тока и напряжения.

Кто вырабатывает реактивную мощность?

Обратите внимание, как при приложенном напряжении ток отстает от напряжения на 90 градусов в катушке индуктивности и опережает напряжение на 90 градусов в конденсаторе. Вырабатывается реактивная мощность генераторами или конденсаторами . Реактивной мощностью синхронного генератора можно управлять, изменяя ток возбуждения в роторе.

Реактивная мощность потеряна?

Преобразуется машинами и оборудованием в движение, свет, охлаждение или тепло. Часть мощности всегда теряется из-за, например, магнетизма в двигателях и трансформаторах и конденсаторов в электронном оборудовании . Это называется реактивной мощностью или неэффективной мощностью.

Почему мощность называется реактивной?

Поток мощности имеет две составляющие – одна составляющая течет от источника к нагрузке и может выполнять работу на нагрузке; другая часть, известная как «реактивная мощность», составляет из-за задержки между напряжением и током, известной как фазовый угол, и не может выполнять полезную работу на нагрузке .

Общие сведения о распределении нагрузки генератора и коэффициенте мощности

Главный инженер Джон Пирс рассматривает понятие коэффициента мощности, чтобы объяснить тонкости реальной, реактивной и полной мощности и их применение в машинном отделении.

Многие из моих коллег-яхтовых инженеров говорили мне, что не понимают концепции коэффициента мощности. Они могут быть вполне довольны капитальным ремонтом компрессора или двигателя внутреннего сгорания, но попытка обсудить реальную, реактивную и полную мощность в отношении распределения нагрузки генератора приводит к комментарию: «Я не понимаю этого, потому что не вижу этого». ».

Я хотел бы попытаться сделать тему немного яснее, не углубляясь в математику, так как это не учебник по электротехнике, но в то же время я хотел бы улучшить понимание читателем.

Расширьте свое понимание

Так почему яхтенному инженеру важно понимать коэффициент мощности в отношении распределения нагрузки? В качестве вахтенного инженер должен обеспечить, чтобы, если два генератора работают параллельно и делят нагрузку, обращалось внимание не только на реальную мощность (кВт), но и на реактивную мощность (кВАр). Важно, чтобы оба были разделены поровну. В противном случае существует риск срабатывания выключателя и отключения генератора от распределительного щита, что может привести к возникновению опасной ситуации, особенно при маневрировании.

Теперь помните, что ток, вырабатываемый генератором, прямо пропорционален кажущейся мощности (кВА), которую он генерирует, а не реальной мощности. Полная мощность представляет собой сумму (точнее, векторную сумму) реальной (или активной) мощности и реактивной мощности.

Вот пример из моего собственного опыта, иллюстрирующий важность этого понимания. Несколько лет назад я стал главным инженером 56-метровой моторной яхты с двумя генераторами Leroy-Somer и тягачами Scania. Это была старая лодка, построенная в начале 19 века.80-х годов, а синхронизация и распределение нагрузки выполнялись вручную. Величина нагрузки в кВт (реальная мощность), потребляемая каждым генератором, контролировалась путем ручной регулировки настроек регулятора путем поворота циферблатов. Однако на распределительном щите не было возможности регулировать распределение нагрузки кВАр (реактивной мощности). Возможно, вы знаете, что величина реактивной нагрузки, которую берет на себя каждый генератор, зависит от уровня возбуждения, обеспечиваемого магнитным полем его катушки ротора. Уровень возбуждения, подаваемого на катушку ротора, контролируется автоматическим регулятором напряжения генератора (АРН). Если требуется большее возбуждение, АРН вызывает прохождение большего тока через катушки ротора, увеличивая силу магнитного поля ротора (возбуждение). В свою очередь, это увеличивает напряжения, генерируемые катушками статора, которые являются генератором трехфазных выходных напряжений.

Во время передачи предыдущий главный инженер сообщил мне, что когда генераторы работали параллельно и работало носовое подруливающее устройство (носовое подруливающее устройство приводилось в действие большим электродвигателем), часто срабатывал выключатель генератора правого борта. Он не был уверен в причине, так как нагрузка распределялась поровну между генераторами и не была чрезмерной. Он сообщил мне, что находится в процессе заказа нового генератора в Leroy-Somer. Я чувствовал, что стоимость нового генератора была чрезмерной, когда причина проблемы даже не была известна.

Я приступил к исследованию, запустив параллельно генераторы и запустив носовое подруливающее устройство. Я заметил, что даже когда киловаттметры для каждого генератора показывали одинаковую нагрузку, амперметр генератора правого борта показывал большой ток, в то время как амперметр генератора левого борта почти не показывал его. Это и было причиной срабатывания выключателя генератора правого борта — он отключался от перегрузки по току.

Теперь помните, что ток, вырабатываемый генератором, прямо пропорционален кажущейся мощности (кВА), которую он генерирует, а не реальной мощности. Полная мощность представляет собой сумму (точнее, векторную сумму) реальной (или активной) мощности и реактивной мощности. См. векторный треугольник ниже.

Очевидная причина проблемы в этом случае, поскольку нагрузка в кВт распределялась поровну, заключалась в том, что реактивная мощность (кВАр) не распределялась поровну. Генератор правого борта имел чрезмерную нагрузку в кВАр и, следовательно, гораздо большую полную мощность и, следовательно, производил гораздо более высокий ток.

Я нашел АРН для генератора правого борта, и в его проверке не было необходимости, так как он начал разрушаться, вероятно, из-за возраста, жары и вибрации. Я связался с Leroy-Somer, и техник приехал с новым AVR и установил его. Обменять его на старый не представлялось возможным, так как нужно было настроить провисание АРН, на что ушло несколько часов работы.

Обратите внимание, что в данном случае причиной проблемы оказался генератор AVR правого борта. Он вызывал чрезмерное магнитное возбуждение в роторе генератора правого борта при работе параллельно с генератором левого борта, и поэтому генератор правого борта брал на себя большую долю реактивной нагрузки. Однако могло случиться так, что причиной проблемы был AVR генератора левого борта, из-за которого этот генератор не «выдерживал свой вес» в отношении нагрузки реактивной мощности и вынуждал генератор правого борта принимать нагрузку.

Индуктивность

Нагрузка реактивной мощности является результатом свойства «индуктивности» электрических нагрузок яхты. Индуктивность — электрическое свойство проволочных катушек. Большую часть электрической нагрузки яхты составляют электродвигатели, а все электродвигатели используют проволочные катушки с индуктивностью. Это электромагнитный эффект. Трансформаторы также изготавливаются из проволочных катушек и являются индуктивными нагрузками.

Индуктивность — явление, наблюдаемое только в цепях переменного тока, а не в цепях постоянного тока, поскольку напряжение в цепи переменного тока постоянно изменяется. Помните, что ток не может течь по проводнику, если на нем нет напряжения, которое «проталкивает» ток через проводник. Напряжение переменного тока постоянно меняется, растет, а затем падает обратно до нуля, затем растет и падает в противоположном направлении. Приложение такого напряжения к проволочной катушке вызывает протекание переменного тока через катушку. Этот ток создает изменяющееся магнитное поле вокруг проволочной катушки. Как выяснил в своих экспериментах английский химик и физик Майкл Фарадей, это изменяющееся магнитное поле, в свою очередь, создает в катушке напряжение, ПРОТИВОПОЛОЖНОЕ приложенному напряжению.

Это противоположное напряжение имеет эффект задержки протекания тока через катушку, поэтому говорят, что ток отстает от напряжения. В чистом индукторе (у чистого индуктора нет сопротивления, только индуктивность) ток отстает от напряжения на 90 градусов. Кстати, по этой причине угол между векторами реактивной мощности и реальной мощности в треугольнике мощностей составляет 90 градусов. Это отставание в 90 градусов можно увидеть на кривых переменного тока, показанных ниже. Обратите внимание, что синяя кривая, представляющая ток, равна 9.0 градусов позади зеленой кривой, представляющей напряжение (диаграмма ниже).

Коррекция коэффициента мощности

На некоторых более современных лодках нагрузка реактивной мощности в значительной степени устранена за счет коррекции коэффициента мощности. Недавно я работал старшим инженером на новенькой 58-метровой парусной яхте. Это была совершенно другая история по сравнению со старой 56-метровой моторной яхтой, которую я описал ранее. На этой новой лодке синхронизация генераторов была полностью автоматической. Ручная синхронизация не предусматривалась. Большинство электродвигателей приводились в действие электронными частотными приводами с коррекцией коэффициента мощности. Это компенсировало индуктивный эффект проволочных катушек в электродвигателях, так что коэффициент мощности был практически равен 1. Помните, что коэффициент мощности — это реальная мощность, деленная на полную мощность, и для трехфазного асинхронного двигателя он составляет около 0,8. На этой яхте были измерители коэффициента мощности для каждого генератора, и, несмотря на всю автоматизацию и коррекцию коэффициента мощности, по-прежнему было жизненно важно контролировать коэффициент мощности на каждом генераторе и записывать его в ежедневный журнал. Эта информация укажет на любые проблемы в системе, если коэффициент мощности любого из генераторов начнет отклоняться от 1, независимо от того, работают ли они поодиночке или параллельно.

Интересен тот факт, что в цепи переменного тока конденсатор имеет прямо противоположное действие катушки индуктивности.