Hvad er reaktiv effekt? Reaktive effekt kompensation. Beregning af reaktiv effekt

Lejlighederne og private hjem, en elmåler er installeret, over hvilken beregningen af betalingen for den forbrugte energi. Simplistisk troede, at livet kun bliver brugt sin aktive komponent, selvom det ikke er det. Moderne boliger mættede indretninger, kredsløb, som har de elementer, der skifter fase. Men reaktive effekt, som bruger apparater, langt mindre end branchen, så det er traditionelt forsømt i beregningen af betalingen.

Plant eller fabrik, som ledelsen ikke følger strømmen af parasitiske strømme passerer gennem belastningen kredsløb, der forårsager stor skade på energisystemerne i regionen og landet som helhed. Fuldstændig ubrugelig opvarmet luft omkring effekttransmissionsledning; vikling transformatorer installeret i understationer, kan ikke modstå belastninger, især i spidsbelastningsperioder.

Belastning induktive og kapacitive

Hvis vi tager et konventionelt varmeapparat eller en pære, kraften angivet i de respektive etiketter på kolben eller plade-plade, vil svare til produktet af strømværdier strømmer gennem indretningen, og spænding (us er 220 volt). Situationen ændrer sig, hvis indretningen omfatter en transformer, de andre elementer, der omfatter spoler, eller kondensatorer. Disse dele har særlige egenskaber, en graf af strøm, der strømmer i dem er foran eller bagved den sinusbølge af forsyningsspændingen - med andre ord, opstår en faseforskydning. Ideelle kapacitive belastning vektor skift af -90 og induktiv - +90 grader. Output i dette tilfælde bliver resultatet ikke kun af det nuværende arbejde med spænding, tilføjes en korrektionsfaktor. Hvad betyder det føre?

Geometrisk refleksionsproces

Af skolens geometri Selvfølgelig ved vi alle, at hypotenusen er længere end nogen af de to andre sider i en retvinklet trekant. Hvis aktiv, reaktiv og tilsyneladende effekt danne sin side, vil strømmene forbruges af spolen og beholderen være vinkelret på den resistive komponent, men med vejledningen i modsatte retninger. Når du tilføjer (eller, hvis du foretrækker, subtraktion, de raznoznakovye) værdier resulterende vektor, dvs. fuld reaktiv effekt, alt efter hvad karakteren af lasten hersker i ordningen vil være rettet op eller ned. I sin retning kan bedømmes, hvad karakteren af lasten hersker.

Reaktiv effekt til vektor tilsætning af den aktive komponent ville give en fuld mængde strømforbrug. Det grafisk afbildet som en magt trekant hypotenusen. Jo mere denne linje vil være et hul placeret i forhold til x-aksen, jo bedre.

cos phi

Grafen viser, at vinklen ø dannet af to vektorer, komplet og aktiv effekt. End deres værdier varierer mindre jo bedre, men færdiggøre deres fusion forhindrer den reaktive effekt, som anses for uønsket. Jo større vinklen er, jo højere belastningen på højspændingsledning, hæve og sænke systemets transformatorer, og omvendt, jo tættere vektorerne er tilbøjelige til hinanden, jo mindre vil være opvarmede ledninger i hele kæden. Det er naturligt, at dette problem er noget, du skal gøre. Og den løsning blev fundet, en enkel og elegant. Den indbyrdes kompensation af den reaktive effekt kan reducere vinklen φ og at tilnærme cosinus (også kaldet effektfaktor) til en enhed. Hertil udvide vektor kapacitiv komponent for at opnå en resonans strøm, hvor de "slukke" hinanden (ideelt fuldstændigt, men i praksis - den største måde).

Teori og praksis

Alle teoretiske beregninger har værdi, jo større de gælder i praksis. Male i ethvert udviklede industrianlæg følgende: meste af effekten, der forbruges af motoren (synkron, asynkron, enfaset, trefaset), og andre maskiner. Men der er også transformatorer. Konklusionen er enkel: i et rigtigt produktionsmiljø domineret af den reaktive effekt induktive natur. Det skal bemærkes, at virksomhederne oprette mere end ét elmåler som i huse og lejligheder, og to, hvoraf den ene er aktiv, og den anden - du kan gætte, hvilken en. Og for overskridelser forgæves "jagter" i retning af elektrisk energi svarende organer nådesløst bøde, således at administrationen er af vital interesse i det faktum, at beregne den reaktive effekt og tage skridt til at reducere den. Det er klart, at uden kapacitansen ikke formår at løse dette problem.

Erstatning på teorien

Fra ovenstående graf er det klart, hvordan man opnår reduktion af parasitiske strømme op til deres fuldstændig fjernelse, i det mindste teoretisk. For at gøre dette parallelt med den induktive belastning kondensator omfatter respektive kapacitans værdier. Vektorerne i tilsætning vil give et nul, og der vil kun være anvendelige aktive komponent.

Beregningen foretages ifølge formlen:

• C = 1 / (2πFX), hvor X - den samlede reaktans af alle enheder indgår i nettet; F - spænding frekvens (vi har - 50 Hz);

Det synes at være - hvad kunne være nemmere? Multiplicer «X» og tallet "pi" 50 JA. Men alt er mere kompliceret.

Og i praksis?

Formlen er enkel, men at identificere og beregne X er ikke så let. For at gøre dette, er du nødt til at tage alle de data om enhederne, lære deres reaktans, og i vektor formular, og selv da ... Faktisk, ingen man ikke gør det, undtagen for studerende i laboratoriearbejde.

Bestemme den reaktive effekt kan være en anden måde, ved hjælp af en særlig anordning - fase meter, der angiver effektfaktor, eller ved at sammenligne aflæsningen strømmåleren amperemeter og voltmeter.

Komplicerende forhold, som i den virkelige produktionsproces er belastningen konstant skiftende, da nogle maskiner i drift er inkluderet, mens andre er afbrudt fra netværket, som det kræves i produktionsplaner. I overensstemmelse hermed til de nødvendige permanente foranstaltninger overvåge situationen. I løbet af natten skift kørelys, kan vinter i butikkerne være opvarmning af luften, og om sommeren - dens køling. Ene eller anden måde, men den reaktive effekt kompensation er lavet på baggrund af teoretiske beregninger med en høj grad af praktiske målinger cos φ.

Tilslutning og frakobling kondensatorer

Den enkleste og mest indlysende måde at løse problemet - at plante i nærheden af fase meter specialiserede arbejdstager, der ville Aktiverer eller deaktiverer det ønskede antal kondensatorer, opnå det minimum af afvigelser fra enhed af pilen. Så i starten og har gjort, men praksis har vist, at den berygtede menneskelige faktor er ikke altid muligt at opnå den ønskede virkning. Under alle omstændigheder er den kompensation af reaktiv effekt, som har det meste induktive, er elektrisk forbindelse gjort tilsvarende kapacitans værdier, men gør det bedre i den automatiske tilstand, eller en uagtsom medarbejder kan bringe indfødte virksomhed under en stor bøde. Igen kan det kvalificeret arbejdskraft ikke navngivet, er det ganske modtagelig for automatisering. Den enkleste ordning indeholder et optisk elektronpar af en emitter og en lysmodtager. Arrow blokerede den mindste værdi - så er du nødt til at tilføje kapacitet.

Automation og intelligente algoritmer

I øjeblikket er der systemer på plads til sikkert at holde cos φ i intervallet 0,9 til 1. Da tilslutningen af kondensatorer i dem foregår diskret, ikke kan opnås den perfekte resultat, men den økonomiske effekt af automatiske reaktive effekt kompensator stadig giver meget god. Driften af denne enhed er intelligente algoritmer til at sikre øjeblikkelig brug, ofte endda uden yderligere indstillinger. Teknologiske fremskridt i computerteknologi gør det muligt at opnå en ensartet tilslutning af alle stadier af kondensator banker for at undgå for tidlig svigt af en eller to af dem. Responstiden også minimeres, og de yderligere spoler reducere størrelsen af spændingsfaldet under transienter. Moderne styrekort catering har en passende ergonomisk layout, som skaber betingelser for en hurtig vurdering af situationen af operatøren, og i tilfælde af en ulykke eller en skade, vil han modtage en øjeblikkelig alarm. Prisen for sådan en betydelig skab, men at betale for det værd gavn det bringer.

kompensatoranordning

Fælles reaktive effekt kompensator er et metal skab af standardstørrelse med en skærm og betjeningspanel på frontpanelet, normalt åbnet. Nederst har det et sæt af kondensatorer (batteri). Dette arrangement er på grund af en simpel filosofi: kapaciteter er ganske tung, og det er ganske logisk ønske om at gøre strukturen mere stabil. I den øvre del af operatørens øjenhøjde, er de nødvendige styreindretninger samt faserne indikator, hvorved vi kan bedømme størrelsen af effektfaktoren. Der er også en anden skærm, herunder alarm, styreelementer (tænde og slukke, skifte til manuel drift, og så videre.). Vurdering sammenligne aflæsningerne af de målesensorer og udvikling af styreaktioner (tilslut den ønskede nominelle kondensator) kredsløb udfører er basen en mikroprocessor. Aktuatorer operere hurtigt og roligt, de har tendens til at blive bygget på magt thyristorer.

Den omtrentlige beregning af kondensator banker

En forholdsvis lille virksomheder kæde reaktive effekt kan groft bedømmes med antallet af tilsluttede enheder i overensstemmelse med deres faseforskydende karakteristika. Således en konventionel asynkron motor (vigtigste "plodder" fabrikker og anlæg) ved en belastning svarende til halvdelen af dens nominelle effekt, har cos φ, lig med 0,73, og armaturet - 0,5. Parameter kontakt svejseapparater varierer fra 0,8 til 0,9, lysbueovn opererer med cosinus af φ, lig med 0,8. Borde til rådighed for næsten alle større energi, indeholder data om alle typer af industrielt udstyr, og pre-installation af reaktive effekt kompensation kan udføres ved hjælp af dem. Disse data giver kun en base, hvorpå det er nødvendigt at foretage justeringer ved at tilføje eller frakoble kondensator banker.

Nationalt

Det kan give det indtryk, at hele sig af spændingsforsyningen og belastningen jævnt på hendes tilstand lagt på fabrikker og andre industrielle virksomheder. Dette er ikke tilfældet. Energi-systemet styrer faseskift i nationalt og regionalt plan, lige ved udgangen af varerne fra sin særlige magt. Et andet problem er, at kompensationen af den reaktive komponent ikke opnås ved forbindende kondensatorbatterier, og en anden metode. For at sikre kvaliteten af tilførte energiforbrugere i rotorviklingerne er justerbar forspændingsstrøm, der er synkrone generatorer er ikke et stort problem.