Hva er reaktiv effekt? Reaktiv effekt kompensasjon. Beregning av reaktiv effekt

Leilighetene og private hjem, en strømmåler installert, over hvilke beregning av betaling for forbrukt energi. Simplistically antas at livet brukes bare den aktive bestanddel, selv om det ikke er så. I moderne bygninger mettet innretninger, kretser som har de elementer som skifter fase. Men reaktiv effekt, som forbruker apparater, langt mindre enn gjennomsnittet i bransjen, så det er tradisjonelt neglisjert i beregningen av betalingen.

Plante eller fabrikken, som ledelsen ikke følger strømmen av parasittiske strømmer passerer gjennom lastkretsen, forårsaker stor skade på energisystemer i regionen og landet som helhet. Helt ubrukelig oppvarmet luft rundt den kraftlinje; vikling transformatorer som er installert i understasjoner, kan ikke motstå belastninger, særlig under perioder.

Belastnings induktiv og kapasitiv

Hvis vi tar en konvensjonell ovn eller en lyspære, som er angitt i de respektive etikettene på kolben eller plate-plate kraft, vil svare til produktet av strømverdier som strømmer gjennom innretningen, og spenningen (oss er 220 volt). Situasjonen endrer dersom anordningen omfatter en transformator, de andre elementer som omfatter induktorer, eller kondensatorer. Disse delene har spesielle egenskaper, er et diagram over strøm som flyter i dem bak eller foran den sinusbølge av nettspenningen - med andre ord, det oppstår en faseforskyvning. Ideelle kapasitive belastning vektor forskyves med -90 og induktiv - +90 grader. Produksjonen i dette tilfellet blir resultatet ikke bare av dagens arbeid med spenning, er en korreksjonsfaktor til. Hva fører det?

Geometriske refleksjons prosess

Skolen geometri selvfølgelig vi alle vet at hypotenusen er lengre enn noen av de to andre sidene i en rettvinklet trekant. Hvis den er aktiv, reaktiv og tilsynelatende effekt danne sin side, vil strømmen som forbrukes av spolen og beholderen være i rett vinkel til den resistive komponent, men med anvisningene i motsatte retninger. Når du legger til (eller, hvis du foretrekker det, subtraksjon, raznoznakovye de) verdier som følge vektor, dvs. fullt reaktiv effekt, avhengig av hva innholdet i lasten råder i ordningen vil bli rettet opp eller ned. I sin retning kan bli dømt, hva innholdet i lasten råder.

Reaktiv effekt for vektor tilsetning av den aktive bestanddel vil gi en full mengde av strømforbruket. Det grafisk avbildet som en kraft trekant hypotenusen. Jo mer denne linjen vil være en hul plassert i forhold til x-aksen, jo bedre.

cos phi

Grafen viser at vinkelen cp som dannes av to vektorer, komplett og aktiv effekt. Enn deres verdier avviker mindre jo bedre, men fullfører deres fusjons hindrer reaktiv effekt, som er ansett som uønsket. Jo større vinkelen er, desto større belastningen på kraftlinjen, å heve og senke systemets krafttransformatorer, og omvendt, jo nærmere vektorene er tilbøyelig til hverandre, jo mindre vil være oppvarmede tråder i kjeden. Det er naturlig at dette problemet er noe du trenger å gjøre. Og løsningen ble funnet, en enkel og elegant. Den gjensidige kompensasjon av den reaktive effekt kan redusere vinkelen φ og for å tilnærme cosinus (også kalt effektfaktor) til en enhet. Til dette skal strekke seg vektoren kapasitiv komponent, slik som for å oppnå en resonans strøm, der de "slukke" hverandre (ideelt sett helt, men i praksis - størst måte).

Teori og praksis

Alle teoretiske beregninger har verdi, jo større de er aktuelt i praksis. Male i en hvilken som helst utviklet industrielt anlegg følgende: mesteparten av strømmen som forbrukes av motoren (synkron, asynkron, enkelt-fase, tre-fase), og annet maskineri. Men det finnes også transformatorer. Konklusjonen er enkel: i en virkelig produksjonsmiljø dominert av den induktive reaktive effekt natur. Det bør bemerkes at bedrifter til å etablere mer enn en strømmåler som i hus og leiligheter, og to, hvorav den ene er aktiv, og den andre - kan du gjette hvilken. Og for overskridelser i forgjeves "jage" langs linjene av elektrisk energi tilsvarende organer fritt bøtelagt, slik at administrasjonen er av vital interessert i det faktum, for å beregne den reaktive strømmen og iverksette tiltak for å redusere den. Det er klart at uten kapasitans ikke klarer å løse dette problemet.

Erstatning på teorien

Fra diagrammet ovenfor er det klart hvordan man skal oppnå reduksjon av parasittiske strømmer opp til sin fullstendig eliminering, i det minste teoretisk. For å gjøre dette i parallell med den induktive belastning kondensator innbefatter respektive kapasitansverdier. Vektorene i tillegg vil gi en null, og det vil være bare nyttig aktiv komponent.

Beregningen er gjort i henhold til formelen:

• C = 1 / (2πFX), hvor X - den totale reaktans av alle enheter som inngår i nettverket; F - spenningsfrekvens (vi har - 50 Hz);

Det synes å være - hva kan være enklere? Multipliser «X» og tallet "pi" 50 JA. Men er alt mer komplisert.

Og i praksis?

Formelen er enkelt, men for å identifisere og beregne X er ikke så lett. For å gjøre dette, må du ta alle data om enhetene, lære deres reaktans, og i vektorform, og selv da ... Faktisk ingen som ikke gjør det, med unntak for studenter i laboratoriearbeid.

Bestemme den reaktive effekt kan være en annen måte, ved hjelp av en spesiell enhet - fasemåler, noe som indikerer effektfaktoren, eller ved å sammenligne avleskraftmåler meter og voltmeter.

Kompliserende forhold at i det virkelige produksjonsprosessen blir belastningen stadig endring, som enkelte maskiner i drift er inkludert, mens andre er frakoblet fra nettverket, slik det kreves av produksjonsskjema. Følgelig, de nødvendige permanente tiltak for å overvåke situasjonen. I løpet av nattskift kjørelys, kan vinteren i butikkene være oppvarming av luften, og i sommer - det er kjøling. En eller annen måte, men den reaktive effekt kompensasjon blir gjort på grunnlag av teoretiske beregninger med en høy grad av praktiske målinger cos φ.

Koble til og fra kondensatorer

Den enkleste og mest opplagte måten å løse problemet - å plante nær fase meter spesialisert arbeidstaker som ville Aktiverer eller deaktiverer ønsket antall kondensatorer, oppnå minst mulig avvik fra enhet av pilen. Så i begynnelsen og har gjort, men praksis har vist at den beryktede menneskelige faktoren er ikke alltid mulig å oppnå ønsket effekt. I alle fall, kompensasjon av blindeffekt, som for det meste har induktiv, er den elektriske forbindelse gjøres tilsvarende kapasitetsverdiene, men gjør det bedre i automatisk modus, eller en uaktsom ansatt kan bringe nativt bedrift under en stor bot. Igjen kan faglært arbeidskraft ikke bli navngitt, er det ganske mottagelig for automatisering. Den enkleste ordningen innbefatter en optisk elektronpar fra en emitter og en lysmottaker. Arrow blokkert minimumsverdien - så må du legge til kapasitet.

Automatisering og intelligente algoritmer

For tiden er det systemer på plass for å sikkert holde cos φ i intervallet 0,9 til 1. Siden tilkobling av kondensatorer i dem foregår diskret, perfekt resultat ikke kan oppnås, men den økonomiske effekten av automatisk reaktiv effekt kompensator fortsatt gir meget bra. Driften av denne enheten er intelligente algoritmer for å sikre umiddelbar bruk, ofte selv uten ytterligere innstillinger. Teknologiske fremskritt i datateknologi gjør det mulig å oppnå jevn tilkobling av alle stadier av kondensatorbatterier for å unngå for tidlig svikt i en eller to av dem. Svartid er også minimalisert og de ekstra induktanser redusere størrelsen av spenningsfallet i løpet av transienter. Moderne kontroll bord catering har en passende ergonomisk layout, som skaper forutsetninger for rask vurdering av situasjonen av operatøren, og i tilfelle av en ulykke eller sammenbrudd, vil han motta en umiddelbar alarm. Prisen på en slik betydelig kabinett, men å betale for det verdt fordelen det gir.

kompensatoranordning

Vanlig kompensatoren reaktiv effekt er et metallskap av standard størrelse med en monitor og kontrollpanel på frontpanelet, som normalt åpnet. Nederst har den et sett av kondensatorer (batteri). Denne ordningen er på grunn av en enkel filosofi: kapasitanser er ganske tung, og det er ganske logisk ønske om å gjøre strukturen mer stabil. I den øvre del av brukerens øyehøyde, er de nødvendige styreinnretninger, inkludert faseindikatoren, som vi kan bedømme størrelsen av effektfaktoren. Det er også en annen skjerm, som blant annet alarm, kontrollelementer (slå på og av, gå over til manuell modus, og så videre.). Vurderingen å sammenligne målinger av målesensorer og utvikling av styreoperasjoner (koble den ønskede nominelle kondensator) krets utfører, er basen en mikroprosessor. Aktuatorer operere raskt og stille, har de en tendens til å bli bygget på strøm tyristorer.

Den tilnærmet beregning av kondensatorbatterier

En forholdsvis liten bedrifter kjede reaktiv effekt kan grovt bedømt av antall tilkoblede enheter i samsvar med deres faseforskyvende egenskaper. Dermed vil en vanlig asynkron motor (viktigste "plodder" fabrikker og planter) ved en belastning lik halvparten av dens nominelle effekt, har cos φ, lik 0,73, og armaturen - 0,5. Parameter kontakt sveiseapparatet er i området fra 0,8 til 0,9, lysbueovn opererer med cosinus φ, er lik 0,8. Tabeller er tilgjengelig for nesten alle de store energi, inneholder data om alle typer industrielt utstyr, og pre-installasjon av reaktiv effekt kompensasjon kan utføres ved hjelp av dem. Disse data gir bare en base som det er nødvendig å foreta justeringer ved å legge til eller fra kondensatorbatterier.

nasjonalt

Det kan gi inntrykk av at hele vare på spenningsforsyningen og lasten jevnt på hennes tilstand lagt på fabrikker og andre industrivirksomheter. Dette er ikke slik. Energisystemet styrer faseskift i et nasjonalt og regionalt nivå, rett ved utkjørselen av varene fra sin spesielle kraft. Et annet problem er at kompensasjon av den reaktive komponent som ikke blir oppnådd ved å koble kondensatorbatterier, og en annen metode. For å sikre kvaliteten av tilført energi forbrukere i rotorviklingene er innstillbar forspenningsstrøm som er synkrongeneratorer er ikke et stort problem.