Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам » Что такое реактивная мощность и как с ней бороться
Количество просмотров: 638791
Комментарии к статье: 35


Что такое реактивная мощность и как с ней бороться


реактивная мощность

Реактивная мощность определяет периодический обмен электрической энергией между источником и электроприемником с двойной частотой по отношению к частоте переменного тока без преобразования ее в другой вид энергии и может рассматриваться как характеристика скорости обмена электроэнергией между источником и магнитным полем электроприемника.

Суммарная энергия, связанная с существованием этой составляющей мгновенной мощности, равна нулю. Ее появление, очевидно, связано с наличием в системе производства, передачи и распределения электроэнергии элементов, в которых возможно периодическое накопление и последующий возврат определенного количества энергии. В противном случае обмен электрической энергией между источником и электроприемником был бы невозможен.

Физика процесса и практика применения установок компенсации реактивной мощности

Чтобы разобраться с понятием реактивной мощности, вспомним сначала, что такое электрическая мощность. Электрическая мощность – это физическая величина, характеризующая скорость генерации, передачи или потребления электрической энергии в единицу времени.

Чем больше мощность, тем большую работу может совершить электроустановка в единицу времени. Измеряется мощность в ваттах (произведение Вольт х Ампер). Мгновенная мощность – это произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-то участке электрической цепи.

Физика процесса

В цепях постоянного тока значение мгновенной и средней мощности за какой-то промежуток времени совпадают, а понятие реактивной мощности отсутствует. В цепях переменного тока так происходит только в том случае, если нагрузка чисто активная. Это, например, электронагреватель или лампа накаливания. При такой нагрузке в цепи переменного тока фаза напряжения и фаза тока совпадают и вся мощность передается в нагрузку.

Если нагрузка индуктивная (трансформаторы, электродвигатели), то ток отстает по фазе от напряжения, если нагрузка емкостная (различные электронные устройства), то ток по фазе опережает напряжение. Поскольку ток и напряжение не совпадают по фазе (реактивная нагрузка), то в нагрузку (потребителю) передается только часть мощности (полной мощности), которая могла бы быть передана в нагрузку, если бы сдвиг фаз был равен нулю (активная нагрузка).

Активная и реактивная мощности

Часть полной мощности, которую удалось передать в нагрузку за период переменного тока, называется активной мощностью. Она равна произведению действующих значений тока и напряжения на косинус угла сдвига фаз между ними (cos φ ).

Мощность, которая не была передана в нагрузку, а привела к потерям на нагрев и излучение, называется реактивной мощностью. Она равна произведению действующих значений тока и напряжения на синус угла сдвига фаз между ними (sin φ).

Таким образом, реактивная мощность является величиной характеризующей нагрузку. Она измеряется в вольт амперах реактивных (вар, var). На практике чаще встречается понятие косинус фи, как величины характеризующей качество электроустановке с точки зрения экономии электроэнергии.

реактивная мощность

Действительно, чем выше cos φ, тем больше энергии, подаваемой от источника, попадает в нагрузку. Значит можно использовать менее мощный источник и меньше энергии пропадает зря.

Реактивная мощность может рассматриваться как характеристика скорости обмена электрической энергией между источником и магнитным полем электроприемника. В отличие от активной мощности реактивная мощность не выполняет непосредственно полезной работы, она служит для создания переменных магнитных полей в индуктивных электроприемниках (например, в асинхронных двигателях, силовых трансформаторах и др.), непрерывно циркулируя между источником и потребляющими ее электроприемниками.

Реактивная мощность бытовых потребителей

Итак, потребители переменного тока имеют такой параметр, как коэффициент мощности cosφ.

График переменного тока

На графике ток сдвинут на 90° (для наглядности), то есть на четверть периода. Например, электрооборудование имеет cosφ = 0,8, что соответствует углу arccos 0,8 ≈ 36.8°. Этот сдвиг происходит из-за наличия в потребителе электроэнергии нелинейных компонентов – ёмкостей и индуктивностей (например, обмотки электродвигателей, трансформаторов и электромагнитов).

Для дальнейшего понимания происходящего требуется учет того факта, что, чем выше коэффициент мощности (максимум 1), тем более эффективно потребитель использует получаемую из сети электроэнергию (то есть большее количество энергии преобразуется в полезную работу) – такую нагрузку называют резистивной.

При резистивной нагрузке ток в цепи совпадает с напряжением. А при низком коэффициенте мощности нагрузку называют реактивной, то есть часть потребляемой мощности не совершает полезной работы.

Таблица ниже демонстрирует классификацию потребителей по коэффициенту мощности.

Классификация потребителей переменного тока

Классификация потребителей переменного тока

Следующая таблица демонстрирует коэффициент мощности распространённых в быту потребителей электроэнергии.

Коэффициент мощности бытовых электроприборов

Коэффициент мощности бытовых электроприборов

Юмор электрика

Что такое реактивная мощность? Все очень просто!

Что такое реактивная мощность

Способы компенсации реактивной мощности

Способы компенсации реактивной мощности Из сказанного выше вытекает, если нагрузка индуктивная, то следует компенсировать ее с помощью емкостей (конденсаторов) и наоборот емкостную нагрузку компенсируют с помощью индуктивностей (дросселей и реакторов). Это помогает увеличить косинус фи (cos φ) до приемлемых значений 0.7-0.9. Этот процесс называется компенсацией реактивной мощности.

Экономический эффект от компенсации реактивной мощности

Экономический эффект от внедрения установок компенсации реактивной мощности может быть очень большим. По статистике он составляет от 12 до 50% от оплаты электроэнергии в различных регионах России. Установка компенсации реактивной мощности окупается не более чем за год.

Для проектируемых объектов внедрение конденсаторной установки на этапе разработки позволяет экономить на стоимости кабельных линий за счет снижения их сечения. Автоматическая конденсаторная установка, например, может поднять cos φ с 0.6 до 0.97.

Выводы

Способы компенсации реактивной мощности Итак, установки по компенсации реактивной мощности приносят ощутимые финансовые выгоды. Они также позволяют дольше сохранять оборудование в рабочем состоянии.

Вот несколько причин, по которым это происходит.

1. Уменьшение нагрузки на силовые трансформаторы, увеличение в связи с этим срока их службы.

2. Уменьшение нагрузки на провода и кабели, возможность использования кабелей меньшего сечения.

3. Улучшение качества электроэнергии у электроприемников.

4. Ликвидация возможности штрафов за снижение cos φ.

5. Уменьшение уровня высших гармоник в сети.

6. Снижение уровня потребления электроэнергии.

Яков Кузнецов

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Существует ли реактивная электроэнергия?
  • Современные конденсаторные установки компенсации реактивной мощности
  • Из опыта эксплуатации установки для компенсации реактивной мощности на пром ...
  • Возможности компенсации реактивной энергии в быту с помощью Saving Box
  • Что такое индуктивная и емкостная нагрузка
  • Механические и электрические характеристики асинхронных электродвигателей
  • Семь способов борьбы с потерями в воздушных электрических сетях
  • Номинальная и фактическая мощность асинхронного двигателя в зависимости от ...
  • Ваттметры - виды и применение, схема подключения, особенности использования
  • Что такое симметричная и несимметричная нагрузка
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

    Реактивная энергия

      Комментарии:

    #1 написал: Константин |

    Коэффициент мощности называется отношение активной мощности (ватт, киловатт) к кажущейся мощности (вольт-ампер, киловольт-ампер). Коэффициент мощности в общем случае всегда меньше единицы. Только при чисто активной нагрузке (освещение, нагревательные устройства) он равен единице. Величина коэффициента мощности определяет ту долю кажущейся (полной) мощности генератора или трансформатора, которую они могут отдать электроприемнику в виде активной мощности.

      Комментарии:

    #2 написал: Виктор Гаврилов |

    Спасибо большое, действительно доступная к пониманию информация.

      Комментарии:

    #3 написал: Андрей |

    Вот только в статье забыли добавить, что бОльшая часть реактивной мощности возвращается обратно в электросистему! Если объяснять на пальцах, ток идет по проводу В ОБЕ стороны одновременно при рассогласоваиях - от генератора к нагрузке и от нагрузки (она возвращает энергию) к генератору. И естественно такое возможно только при ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ. И потребитель ОПЛАЧИВАЕТ энергию, которую он фактически не использовал! Поэтому некоторые вещи (типа снижения уровня потребления) происходят только виртуально из-за идиотского принципа, что счетчик считает проходящую энергию, а КУДА она идет по барабану. Компенсация вещь конечно нужная, но по большей части энергокомпаниям. Ну если подумать логически - как внесение ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО элемента с потерями в цепь может повысить её КПД???? А вот как метод борьбы с гармониками и проседаниями (превышениями) напряжения в линии он эффективен, т.к. согласует генератор и нагрузку. Естественно можно использовать более тонкие провода (при теоретическом cos=0 ток в проводе удвоится, т.к. будет по проводу течь в обоих направлениях одинаковый ОДНОВРЕМЕННО). Нагрузка на приборы контроля и распеределения тоже уменьшится из-за этого же. Да и генераторы с трансформаторами обратных токов не любят. И эти процессы происходят при ЛЮБОМ изменении нагрузки (если она не чисто активная, что вообще говоря реально не бывает, даже обычная лампочка индуктивность мизерную имеет). В 70х годах в США из-за ОТКЛЮЧЕНИЯ завода сразу от линии вынесло под сотню распределительных трансформаторов в нескольких штатах...

      Комментарии:

    #4 написал: Александр Молоков |

    Андрей, бытовые счетчики являются "счетчиками активновной электроэнергии". Со всеми отсюда вытекающими. Реактивную энергию они не учитывают.

      Комментарии:

    #5 написал: MaksimovM |

    Андрей, во-первых, завод всегда питается от нескольких линий электропередач. И если даже полностью обесточится завод, что в принципе невозможно, так как всегда есть несколько независимых источников энергоснабжения, то это не может послужить причиной обесточения распределительных подстанций. Завод работает - нагрузка есть на подстанциях, завод отключился – нагрузка снизилась на некоторое значение. Это не аварийный режим для энергосистемы. Может только наоборот – завод обесточится в следствии обесточения нескольких подстанций.

    Косинус фи (коэффициент мощности) – это отношение активной мощности к полной потребляемой мощности. Он в принципе не может быть равным нулю. Все трансформаторы, расположенные на подстанциях, рассчитанные на определенную мощность, причем эта мощность полная, то есть – с учетом активной и реактивной составляющей. Потребляемая электрическая мощность, хоть активная, хоть реактивная всегда идет в одном направлении. Мощность может иметь различное направление на транзитных линиях подстанций, в данном случае, в зависимости от состояния того или иного участка энергосистемы, активная и реактивная мощность может иметь разное направление (потребление или отдача электрической энергии).

      Комментарии:

    #6 написал: ВАВ |

    Дорогие друзья (автор статьи и комментирущие), не во всем с Вами согласен, но не буду это обсуждать. Хочу изложить свое видение физики процесса. Вообще в природе, такового вида энергии (мощности), как "Реактивная", конечно же не существует. Но существует понятие: Реактивная энергия (мощность). Этим понятием характеризуют явление, которое происходит в электрических цепях переменного тока.  Суть явления проста. В индуктивных и емкостных элементах создаются (возникают) магнитные и электрические поля. В цепях переменного тока эти поля естественно также переменные. На создание этих полей затрачивается энергия. Так например при протекании тока в индуктивности возникает магнитное поле. Причем при возрастании тока на создание этого поля расходуется энергия из электрической сети (т.е от генератора),  а при снижении тока, запасенная в индуктивности, энергия магнитного поля возвращается в сеть. Очевидно, что за каждый период магнитное поле дважды  возрастает от нуля до максимума и и дважды снижается в обратном направлении. Аналогичное явление происходит в емкости. Только в емкости колебаются электрические поля и происходит это синхронно с изменением напряжения. Фазы колебаний электрических полей в емкости и магнитных в индуктивности всегда находятся в противофазе. Аналогичные явления происходят и в механических системах: например при сжатии пружины затрачивается энергия, а при разжатии запасенная потенциальная энергия освобождается (чем не емкость?) или например чтобы разогнать воду до установившейся скорости   в замкнутой водопроводной ситеме потребуется некоторое время работы насоса, если после этого насос отключить то циркуляция воды продолжиться некоторое время по инерции за счет запасенной кинетической энергии (это аналог индуктивности).

    Заключение: Реактивная энергия не является каким то особым видом энергии, это электрическая энергия, которая в цепях переменного тока периодически потребляется и отдается реактивными элементами. 

    PS. - Реактивную энергию (мощность) можно измерить, значить она существует. 

      Комментарии:

    #7 написал: VladZarechniy |

    Единственное с чем согласен с автором, так это то что так это что вокруг понятия "реактивная энергия" немало легенд... В отместку видимо автор выдвинул ещё и свою...Путано...противоречиво...изобилие всяких: "'энергия приходит, энергия уходит..." Итог вообще получился шокирующий, истина перевёрнута с ног на ноги: "Вывод — реактивный ток вызывает нагрев проводов, не совершая при этом никакой полезной работы"  Господин, дорогой! нагрев это уже работа!!! Мнение моё, тут людям с техническим образованием без векторной диаграммы синхронного генератора под нагрузкой  не склеить описание процесса грамотно, а людям интересующимся могу предложить простой вариант, без затей. 

    Итак о реактивной энергии. 99% электричества напряжением 220 вольт и более вырабатывается синхронными генераторами. Электроприборами в быту и работе мы используем разные, большинство из них "греют воздух", выделяют теплоту в той или иной степени...Пощупайте телевизор, монитор компьютера, о кухонной электропечи я уже не говорю, везде чувствуется тепло. Это всё потребители активной мощности в электросети синхронного генератора. Активная мощность генератора это безвозвратные потери вырабатываемой энергии на тепло в проводах и приборах. Для синхронного генератора передача активной энергии сопровождается механическим сопротивлением на приводном валу. Если бы Вы, уважаемый читатель вращали генератор вручную, Вы бы сразу же почувствовали повышенное сопротивление Вашим усилиям и означало бы это одно, кто-то в вашу сеть включил дополнительное число нагревателей, т.е повысилась активная нагрузка. Если в качестве привода генератора у вас дизель, будьте уверены, расход топлива возрастает молниеносно, т.к именно активная нагрузка потребляет ваше топливо. С реактивной энергией иначе...Скажу я вам, невероятно, но некоторые потребители электроэнергии сами являются источниками электроэнергии, пусть на очень короткое мгновение, но являются. А если учесть что переменный ток промышленной частоты изменяет своё направление 50 раз в секунду, то такие (реактивные) потребители 50 раз в секунду передают свою энергию сети. Знаете как в жизни, если кто-то что-то добавляет к оригиналу своё без последствий это не остаётся. Так и здесь, при условии, что реактивных потребителей много, или они достаточно мощные, то синхронный генератор развозбуждается. Возвращаясь к нашей прежней аналогии где в качестве привода Вы использовали свою мышечную силу, можно будет заметить, что несмотря на то что Вы не изменили ни ритма вращая генератор, ни не почувствовали прилива сопротивления на валу, лампочки в вашей сети вдруг погасли. Парадокс, тратим топливо, вращаем генератор с номинальной частотой, а напряжения в сети нет... Уважаемый читатель, выключи в такой сети реактивные потребители и всё восстановится.  Не вдаваясь в теорию развозбуждение происходит когда магнитные поля внутри генератора, поле системы возбуждения  вращающейся вместе с валом  и поле неподвижной обмотки соединённой с сетью поворачиваются встречно друг другу, тем самым ослабляю друг друга. Генерация электроэнергии при понижении магнитного поля внутри генератора уменьшается. Техника ушла далеко в перёд, и современные генераторы оснащены автоматическими регуляторами возбуждения, и когда реактивные потребители "провалят" напряжение в сети, регулятор сразу же повысит ток возбуждения генератора, магнитный поток восстановится до нормы и напряжение в сети восстановится  Понятно, что ток возбуждения имеет и активную составляющую, так что извольте добавить и топливо в дизеле.. В любом случае, реактивная нагрузка негативно влияет на работу электросети, особенно в момент подключения реактивного потребителя к сети, например, асинхронного электродвигателя...При значительной мощности последнего всё может закончится плачевно, аварией. В заключение, могу добавить для пытливого и продвинутого  оппонента, что, есть и реактивные потребители с полезными свойствами. Это всё те что обладают электроёмкостью...Включи такие устройства  в сеть и уже электрокомпания должна вам)). В чистом виде это конденсаторы. Они тоже отдают электроэнергию 50 раз в секунду, но при этом магнитный поток генератора наоборот увеличивается, так что регулятор может даже понизить ток возбуждения, экономя затраты.  Почему мы раньше об этом не оговорились...а зачем...Дорогой читатель обойди свой дом и поищи  емкостной реактивный потребитель ...не найдешь...Разве только раскурочишь  телевизор или стиральную машину...но пользы от этого понятно не будет....<</p>

      Комментарии:

    #8 написал: евгений |

    Ну как бы 50 гц это изменение направления тока 100 раз в сек это еще на 1 курсе проходили... Так что все грамотные.

      Комментарии:

    #9 написал: Александр |

    Евгений, на первом курсе семинарии или Института физкультуры? Не позорились бы! Имеющий мозг да усвоил еще классе этак в 7-8-м, что герц - это полный период колебания в секунду! Т.е. при синусоидальной форме сигнала частотой 50 Гц знак меняется на противоположный 50 раз в секунду, а вот полуволн будет уже 100! Почитаешь тут-оторопь берет: электротехника стала нынче как языческая вера: сплошь мракобесие и ересь...

      Комментарии:

    #10 написал: Сергей |

    Друзья, уменьшая реактивку, вы уменьшаете и активку, это факт! Счётчик это тоже покажет!

    Вспомните элементарную физику!

    Для выяснения показателя активной мощности, необходимо знать полную мощность, для её вычисления используется следующая формула: S = U \ I, где U – это напряжение сети, а I – это сила тока сети.

    Расчет активной мощности учитывает угол сдвига фаз или коэффициент (cos ), тогда: S = U * I * cos

    Так что берите клещи, измеряйте  реактивку, если меньше 0,9, ставьте кондёры подходящего номинала и будет вам счастье!

      Комментарии:

    #11 написал: Анатолий |

    Все это правильно, но если у нас в цепи с конденсатором поставить диодный мост (все потери активной мощности на нагрев диодного моста и конденсатора, безусловно, будут учтены счетчком как активная мощность), а после диодного моста подключить эектролитический конденсатор, то он зарядится до максимального напряжения сети, после чего, не имея пути для своего разряда так и станется стоять заряженным домаксимального напряжения сети. Время заряда может сколь угодно долгое, но конденсатор потреблял из сети через диодый мост только ток постепенно накапливая свой заряд и увеличивая напряжение на своих обкладках до максимального напряжения сети, причем конденсатор потреблял только ток опережающий по фазе напряжение на 90 электрических градусов, то есть реактивный ток из сети. Да, конденсатор не вернул свой заряд электической сети в следующую четверть периода, как должен был бы это сделать, если бы был подключен в электрическую сеть без диодного моста. И тогда мощность конденсатора без учета активных потерь на нагрев его обкладок считалась бы чисто реактивной мощностью. Но конденсатор заряжался током от источника тока в виде диодного моста и этот ток по отношению к электрической сети был реактивным током, так как до диодного моста в цепи стоит еще один конденсатор. То есть счетчик не учел эту электричскую мощность, потому что она была реактивной мощностью и ток опережал напряжение почти на угол в 90 электрических градусов, а счетчик как активную мощность учитывает только мощность, совпадающую по фазе с током. При этом разрядиться на сеть, подключенный после диодного моста электролитический конденсатор уже не может, после зарядки до максимального напряжения сети он так и останется стоять в заяженном состоянии. То есть от электрической сети отобрана некоторая часть электрической энегргии, не учтенная счетчиком. Если разрядить конденсатор достаточно быстро на какую нибудь нагрузку, например резистор, то накопленный электролитическим конденсатором заряд преобразуется в тепловую энергию  и он нагреет резистор. Конденсатор снова будет заряжаться от сети. Если по резистору будет постоянно течь ток, то конденсатор будет сглаживать пульсации выпрямленого напряжения,подзаряжаясь от сети реактивным током. Но при этом по самамому резистору будет течь выпрямленный реактивный ток. При этом величина падения напряжения на резисторе будет зависеть от величины его сопротивления. Постоянная составляющая тока через резистор никак не сможет повлиять на электрический угол между током и напряжением в части схемы до диодного моста, так как напряжение после диодного моста в 1.41 раза больше напряжения до диодного моста. Конечно, за счет того, что на диодном мосту напряжение нагрузки по фазе совпадает стоком при пульсирующем токе и полного сглаживания пульсаций выпрямленного напряженияне не будет счетчик таки учтет часть мощности нагрузки как активную мощность в сети перменного тока. Для большой мощности нагрузки такая схема неприемлема из - за размеров конденсаторов и больших токов. Но вот такая схема применятся в схемах питания светодиодных ламп с балластным конденсатором. Если вместо балластного конденсатора установить балластный резистор, то потребляемая мощность светодиодной лампой сразу возрастает в 20 - 25  раз из - за больших потерь на нагрев балластного резистора. Использовать такую схему можно только при малых мощностях и исключительно для преобразования электрической энергии в тепловую, например в теплоdую энергию на внутреннем сопротивлении светодиодов с испусканием ими света.

      Комментарии:

    #12 написал: Сергей |

    Все комментаторы такие умные, вы сами комментарии пишите или копируйте с разных сайтов или книг. Так скажите что же мы в такой жопе живем что приходится самим изучать виды энергии и что как работает и за что мы платим. Автору респект.

      Комментарии:

    #13 написал: хомяк |

    в коментах написано еще хуже чем в статье - никуя не понятно

      Комментарии:

    #14 написал: Серега |

    А что за фокус вот такого рода. Активная энергия-53435. Реактивная потребленая-7345, а реактивная отпущеная-36456 и это по показанию счетчика. Почему такая разница между реактивными энергиями и правельно ли то что нас заставляют за это платить

      Комментарии:

    #15 написал: Елена Александровна |

    Откуда вы этих формул-то понабрали?! Полная мощность: S=корень из (P*P+ Q*Q), где Р - активная, а Q  - реактивная мощность. Чтобы найти реактивную, нужно активную (которая Р) умножить на некоторый коэффициент (tg ф), который находится от cos ф по паспортным данным приемника (кому надо - легко найдете). Арр... Вот, ищешь в инете информацию, а натыкаешься на бред... Уменьшая реактивную мощность никаким образом не уменьшиш активную!!! Наоборот, полная мощность должна стремиться к активной!!!

      Комментарии:

    #16 написал: VVM |

    "...при теоретическом cos=0 ток в проводе удвоится", м..да! 
    Ну нарисуйте уже, хоть для себя, эту чертову единичную окружность и этот чертов  Декартов крестик со стрелочками (одна вправо, одна в верх).

      Комментарии:

    #17 написал: Михаил |

    Косинус фи — косинус угла сдвига фаз между током и напряжением в цепи переменного тока. Величина эта играет существенную рель, т. к. от нее зависит величина мощности потребляемой в цепи переменного тока. Эта мощность равна произведению эффективного напряжения и эффективной силы тока, (т. н. вольтамперы в цепи), умноженному на косинус фи.

      Комментарии:

    #18 написал: Сергей |

    Почти все без исключения приборы переменного тока имеют неизменную самоиндукцию. Это правило действительно особенно для двигателей, которые, можно сказать, почти полностью представляют собою обмотки с большой самоиндукцией. При идентичной нагрузке некоторая машина или другой прибор во всех случаях имеет один и тот же косинус фи. Если на паспорте двигателя переменного тока указано "косинус фи = 0,67", тогда при нормальной нагрузке эта величина остается неизменной. Если необходимо определить, какое количество энергии подводимого к машине переменного тока можно эффективно использовать, тогда, между прочим, всегда следует учитывать также значение косинуса фи: эффективная мощность равна произведению напряжения и силы тока на величину косинуса фи. Поэтому этот важный показатель электротехники переменного тока называется коэффициентом мощности. Из этого же следует, почему именно целесообразно указывать вместо значения угла фи величину косинуса фи.  

      Комментарии:

    #19 написал: Олег |

    Обычно в цепь добавляются конденсаторные батареи подходящего номинала и напряжения, чтобы получить желаемый улучшенный коэффициент мощности.

      Комментарии:

    #20 написал: Дмитрий Коновалов |

    Активные мощности, потребляемые индуктивностью и емкостью, равны нулю. Реактивная мощность, потребляемая индуктивностью, положительна, а реактивная мощность, потребляемая емкостью, отрицательна. При этом отрицательной потребляемой реактивной мощности соответствует положительная отдаваемая. Следовательно, индуктивность можно рассматривать как потребитель реактивной мощности, а емкость как ее источник.

    С точки зрения генерации и потребления между активной и реактивной мощностью имеются существенные различия. Активная мощность вырабатывается генераторами электростанций, которые являются единственным источником активной мощности в энергосистеме.

    В отличие от активной мощности реактивная мощность может генерироваться не только генераторами, но и другими источниками реактивной мощности - компенсирующими устройствами (например, батареями конденсаторов, синхронными компенсаторами, синхронными двигателями, статическими тиристорными компенсаторами и др.).

    Если большая часть активной мощности потребляется электроприемниками и лишь незначительная ее часть теряется в элементах электрической сети, то потери реактивной мощности в элементах сети могут быть соизмеримы с реактивной мощностью, потребляемой электроприемниками.

      Комментарии:

    #21 написал: Борис |

    При повышении коэффициента мощности потребность нагрузки в реактивной мощности не изменяется. Он питается только от других устройств, уменьшая нагрузку на источник для обеспечения необходимой реактивной мощности.

      Комментарии:

    #22 написал: Павел Петрович |

    Активная мощность прибора определяется только активным током, а общая мощность увеличивается за счет реактивного тока, что приводит к чрезмерной загрузке ресурсов и повышенным потерям в линии. Крупные потребители электроэнергии обязаны следить за коэффициентом мощности и компенсировать его до необходимого значения или платить штрафы. Проблема компенсации коэффициента мощности не затрагивает мелких потребителей, которые платят только за активную мощность. Пассивная компенсация - наиболее широко используемый тип компенсации коэффициента мощности. Это дешевле. Обычно реализуется подключением конденсаторных блоков к сети с помощью контактора. Это простой емкостный фильтр. Он постепенно компенсирует фазовый сдвиг, вызванный нагрузкой, т. е. компенсирует коэффициент мощности до желаемого значения, обычно 0,95. Активная компенсация - более дорогой тип. Это реализуется коммутируемыми электронными силовыми цепями. Компенсирует коэффициент мощности (cos ) до установленного значения, которое может приближаться к 1. Идеальный коэффициент мощности, равный единице (т. е. косинус угла 0, нулевой фазовый сдвиг между напряжением и током), представляет собой резистивную нагрузку, которая не принимает никаких составляющая емкостного или индуктивного тока (например, для создания электромагнитного или электростатического поля). Таким образом, схема не потребляет реактивного тока.

    Для неспециалистов также допустима следующая форма объяснения компенсации коэффициента мощности: Представьте себе прямую дорогу, по которой вы едете прямо. Вся мощность двигателя расходуется с пользой. Теперь с вашей стороны начнет дуть сильный ветер, который будет отклонять вас. Вы должны повернуть руль, чтобы сохранить прямую линию. Однако двигатель должен увеличить мощность (для качения и протирания шин), если этого не сделать, вы будете тормозить. Теперь идет процесс компенсации. Лучше всего было бы, если бы с другой стороны подул второй ветер, той же силы и на дороге он выровнялся бы, то есть ветра нет, и ты снова поедешь прямо. Мощность, необходимая для движения по прямой в безветренных условиях, составляет Вт. Мощность, необходимая для поддержания прямой линии на ветру, составляет кВА. Любое отклонение от прямого направления является фактором мощности. Боковые ветры являются индукторами двигателей, трансформаторов, приборов и проводки. Противоположные ветры - это конденсаторы для компенсации коэффициента мощности. Если ветер дует с вашей стороны и вы хотите продолжать движение вперед с той же скоростью, то вы должны: 1. Нажать на газ, т.е. больше источника измерения или 2. Устроить встречный ветер (встречный ветер), т.е. применить компенсацию. 3. Если вы этого не сделаете, вы увеличиваете нагрузку на источник питания, а иногда даже можете его перегрузить ( падение напряжения, перегрузка линии реактивного тока = боковой ветер), а «боковой ветер» контролируется подстанциями и оплачивается.

      Комментарии:

    #23 написал: andy123456 |

    Компенсация реактивной мощности может быть индивидуальной, когда конденсаторы подключаются на зажимы каждого потребителя, и групповой, когда компенсирующие устройства (батареи конденсаторов) включаются на шины распределительных устройств, питающих целую группу потребителей. Для централизованного повышения коэффициента мощности мощных энергосистем применяются не конденсаторы, а вращающиеся электрические машины — синхронные компенсаторы. Они представляют собой синхронные электродвигатели, работающие в режиме перевозбуждения.

      Комментарии:

    #24 написал: Даниил |

    Для улучшения коэффициента мощности можно использовать синхронный двигатель, способный работать при том или ином коэффициенте мощности. Синхронный двигатель в режиме холостого хода с передним коэффициентом мощности подключается к системе, в которой нельзя использовать статические конденсаторы.

      Комментарии:

    #25 написал: Николай |

    Коэффициент мощности и КПД двигателя уменьшаются по отношению к величине и порядку содержания гармоник в энергосистеме.

      Комментарии:

    #26 написал: Леонид Дробышев |

    Реактивная мощность возникает в магнитных и электрических полях, характерных для индуктивных и емкостных нагрузок при работе в цепях переменного тока. При работе резистивной нагрузки фазы напряжения и тока одинаковы и совпадают. При подключении индуктивной нагрузки напряжение отстает от тока, а при подключении емкостной нагрузки опережает. В однофазной энергосистеме реактивная мощность возникает в результате взаимодействия обмоток генератора и любых индуктивных нагрузок в системе, и это плохо, потому что тогда у вас есть этот обмен энергией между нагрузкой и источником, проходящий через всю систему передачи, перегружая линии и что приводит к убыткам. 

      Комментарии:

    #27 написал: avenue17 |

    Это будет последней каплей.
      Комментарии:

    #28 написал: Continent Telecom |

    Как нельзя лучше!
      Комментарии:

    #29 написал: Вадим |

    Спасибо за полезную информацию.
      Комментарии:

    #30 написал: Грег |

    Активная мощность это то что идет от сети в потребитель, а рактивная это то что потребитель отдает обратно в сеть. То есть потребитель и вырабатывает ток.

      Комментарии:

    #31 написал: Hot-Film |

    В этом что-то есть. Спасибо за совет, как я могу Вас отблагодарить?
      Комментарии:

    #32 написал: Иван Рогожников |

    Отношение энергии, потраченное на работу потребителя, к энергии, взятой из сети. Иначе говоря, чем меньше коэффициент мощности, тем менее эффективно мы затрачиваем энергию, которую потребляем из сети. Например, резистор, подключенный в розетку: вся энергия, забираемая от сети, рассеивается (греет) на резисторе. Коэффициент мощности равен единице по вышесказанной причине. Ток повторяет форму напряжения, угла сдвига фаз нет. Подключим, например, индуктивность (катушку): Поскольку ток на индуктивности измениться мгновенно не может, получаем ситуацию, что ток отстает от напряжения за счет возникновения эдс самоиндукции в катушке, которая сопротивляется изменению тока в ней. Получаем ситуацию, что часть тока создает магнитное поле катушке, а часть рассеивается на активном сопротивлении катушки (катушка - тоже имеет резистивные свойства) Таким образом, не вся энергия затрачивается на «нагрев» катушки. Часть затрачивается и на создание магнитного поля катушки. Отсюда и появляется, что ток отстает от напряжения, формируя угол сдвига фаз. Исходя из этого, например, если у тебя счетчик считает полную мощность, то ты будешь переплачивать за ту часть энергии, которую фактически не используешь в работе.

      Комментарии:

    #33 написал: Эдуард |

    Реактивная мощность - это мощность, потребляемая в электрической цепи без полезной работы, которую можно использовать. Она возникает из-за индуктивных и емкостных элементов, таких как обмотки электромоторов, трансформаторы, конденсаторы, и приводит к потере энергии, повышению тока и напряжения в электрических цепях.

    Одним из способов борьбы с реактивной мощностью является компенсация ее использованием конденсаторов или индуктивностей, которые компенсируют реактивную мощность и улучшают коэффициент мощности. Это называется компенсацией реактивной мощности.

    Кроме того, уменьшение реактивной мощности можно достичь путем улучшения конструкции электрических систем и снижения нагрузки на сеть. Например, использование более эффективных электродвигателей, установка компенсационных устройств, уменьшение длины проводов и снижение искаженных токов.

    Наконец, еще одним способом борьбы с реактивной мощностью является установка специальных счетчиков и контроллеров, которые могут отслеживать уровень реактивной мощности и помочь выявить и устранить проблемы в электрических системах.

      Комментарии:

    #34 написал: Гость |

    Реактивная мощность - это величина, характеризующая скорость обмена энергией между источником переменного тока и нагрузкой. Она измеряется в вар (вольт-ампер реактивный) и обозначается буквой Вар или Варр.

    Реактивная мощность возникает, когда нагрузка потребляет только часть энергии, а остальная часть возвращается обратно к источнику. Например, если вы включаете лампочку, вся потребляемая энергия преобразуется в свет и тепло. Но если вы включаете электродвигатель, то часть энергии идет на вращение ротора, а другая часть - на создание магнитного поля, которое необходимо для его работы.

    Бороться с реактивной мощностью можно, используя устройства компенсации реактивной мощности, такие как конденсаторные установки. Они позволяют снизить нагрузку на сеть, уменьшить потери энергии и улучшить качество электроэнергии.

      Комментарии:

    #35 написал: Алексей |

    Реактивная мощность - это величина, характеризующая скорость обмена энергией между магнитным полем источника электрической энергии и электрическим полем нагрузки. Она измеряется в вар (вольт-ампер реактивный) и обозначается буквой Вар или Вар. Реактивная мощность используется для оценки качества электроэнергии и расчета потерь при передаче электроэнергии на большие расстояния. 

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.