Què és l'energia reactiva? compensació de potència reactiva. Càlcul de la potència reactiva

Els apartaments i cases privades, una mesurador d'electricitat està instal·lat, sobre el qual el càlcul del pagament de l'energia consumida. Simplista creu que la vida només s'utilitza la seva component actiu, tot i que no és així. Coberta moderna dispositius saturat, els circuits que té els elements que canvi de fase. No obstant això, la potència reactiva, que consumeix electrodomèstics, molt menys que la indústria, de manera que tradicionalment es descuida en el càlcul del pagament.

Planta o fàbrica, la gestió no segueix el flux dels corrents paràsits que passen a través del circuit de càrrega, causant un gran dany als sistemes d'energia de la regió i el país en el seu conjunt. aire escalfat completament inútil voltant de la línia de transmissió d'energia; el bobinatge de transformadors instal·lats en subestacions, no pot suportar les càrregues, en particular durant els períodes pic.

Càrrega inductiva i capacitiva

Si prenem un escalfador convencional o una bombeta de llum, la potència especificada en les etiquetes respectives en el matràs o placa-placa, es correspondrà amb el producte dels valors de corrent que flueix a través del dispositiu, i el voltatge (us és de 220 volts). La situació canvia si el dispositiu comprèn un transformador, els altres elements que comprenen inductors, o condensadors. Aquestes parts tenen propietats especials, un gràfic del corrent que flueix en elles es troba darrere o per davant de l'ona sinusoïdal de la tensió d'alimentació - en altres paraules, es produeix un desplaçament de fase. canvis capacitius ideals vector de càrrega de -90 i inductiu - +90 graus. La producció en aquest cas esdevé el resultat no només de la tasca actual de la tensió, s'afegeix un factor de correcció. El porta?

procés de reflexió geomètrica

Per descomptat, la geometria de l'escola, tots sabem que la hipotenusa és més llarg que qualsevol dels altres dos costats d'un triangle rectangle. Si la potència activa, reactiva i aparent formar la seva banda, els corrents consumides per la bobina i el contenidor estaran en angles rectes a la component resistiva, però amb les adreces en direccions oposades. En afegir (o, si es prefereix, la resta, que raznoznakovye) valors resultants de vectors, és a dir, la potència reactiva total, depenent del que la naturalesa de la càrrega preval en el pla està dirigit cap amunt o cap avall. En la seva direcció es pot jutjar, el que la naturalesa de la càrrega preval.

La potència reactiva per l'addició vectorial del component actiu donaria una quantitat total de consum d'energia. Es gràficament representat com una hipotenusa del triangle de potència. El més aquesta línia serà un parent posicionat buit a l'eix x, millor.

cos phi

El gràfic mostra que l'angle F format per dos vectors, potència completa i activa. Que els seus valors difereixen menys, millor, però completen la seva fusió prevé la potència reactiva, que es considera no desitjat. Com més gran sigui l'angle, més gran serà la càrrega a la línia d'alimentació, pujar i baixar els transformadors de potència del sistema, i per contra, com més a prop els vectors estan inclinats entre si, menor serà filferros escalfats llarg de la cadena. És natural que aquest problema és una cosa que cal fer. I es va trobar la solució, simple i elegant. La compensació mútua de la potència reactiva pot reduir el φ angle i per aproximar el cosinus (també anomenat factor de potència) a una unitat. Per això s'ha d'estendre component de vector capacitiva a fi d'aconseguir un corrent de ressonància, en què "s'extingeixen" entre si (idealment per complet, però a la pràctica - la major manera).

Teoria i pràctica

Tots els càlculs teòrics tenen valor, més gran que s'apliquen en la pràctica. Pintura en qualsevol planta industrial desenvolupada següent: la major part de la potència consumida pel motor (síncron, asíncron, monofàsic, trifàsic), i una altra maquinària. Però també hi ha transformadors. La conclusió és simple: en un entorn de producció real, dominat per la naturalesa reactiva inductiva d'energia. Cal assenyalar que les empreses estableixen més d'un metre de l'electricitat com a les cases i apartaments, i dos, un dels quals està actiu, i l'altre - es pot endevinar quin. I per excessos en va "perseguint" al llarg de les línies d'energia elèctrica corresponents cossos sense pietat multat, per la qual cosa l'administració és de vital interès en el fet, per al càlcul de la potència reactiva i prendre mesures per reduir-lo. Està clar que sense la capacitància no aconsegueix resoldre aquest problema.

Compensació en la teoria

A partir de la gràfica anterior és evident com aconseguir la reducció dels corrents paràsits fins a la seva completa eliminació, almenys teòricament. Per fer això en paral·lel amb el condensador de càrrega inductiva inclouen valors de capacitància respectius. Els vectors de l'addició es donen un zero, i no hi haurà únic component actiu útil.

El càlcul es realitza d'acord amb la fórmula:

• C = 1 / (2πFX), en què X - la reactància total de tots els dispositius inclosos en la xarxa; El F - freqüència de voltatge (tenim - 50 Hz);

Sembla ser - el que podria ser més simple? Multiplicar «X» i el nombre "pi" 50 SI. No obstant això, tot és més complicat.

I en la pràctica?

La fórmula és simple, però per identificar i calcular el X no és tan fàcil. Per a això, cal tenir totes les dades sobre els dispositius, aprendre la seva reactància, i en forma vectorial, i fins i tot llavors ... De fet, ningú no ho fa, a excepció dels estudiants en el treball de laboratori.

Determinar la potència reactiva pot ser d'una altra manera, amb l'ajuda d'un dispositiu especial - mesurador de fase, el que indica el factor de potència, o mitjançant la comparació de la lectura del mesurador de potència, amperímetre i voltímetre.

Per complicar les coses que en el procés de producció real de la càrrega està canviant constantment, com s'inclouen algunes màquines en funcionament, mentre que altres estan desconnectats de la xarxa, com és requerit pels programes de producció. En conseqüència, les mesures permanents necessàries per controlar la situació. Durant el torn de nit els llums de marxa, l'hivern a les botigues pot ser escalfament de l'aire, i en l'estiu - el seu refredament. D'una manera o altra, però la compensació de potència reactiva es fa sobre la base de càlculs teòrics amb un alt grau d'amidaments pràctiques cos φ.

Connexió i desconnexió de condensadors

La manera més simple i més òbvia per resoldre el problema - per plantar prop de l'obrer especialitzat mesurador de fase que faria Activa o desactiva el nombre desitjat de condensadors, aconseguint la mínima quantitat de desviació de la unitat de la fletxa. Així que al principi i ho han fet, però la pràctica ha demostrat que el factor humà notori no sempre és possible aconseguir l'efecte desitjat. En qualsevol cas, la compensació de potència reactiva, que té la majoria d'inducció, connexió elèctrica es realitza corresponents valors de capacitat, però fer-ho millor en la manera automàtica, o un administrador dolent pot portar empresa nativa sota una forta multa. Un cop més, la mà d'obra qualificada no pot ser nomenat, és molt susceptible a l'automatització. L'esquema més simple inclou un parell d'electrons òptic d'un emissor i un receptor de llum. Fletxa bloquejat el valor mínim - a continuació, cal afegir capacitat.

Automatització i intel·ligents algoritmes

Actualment, hi ha sistemes per subjectar amb fermesa les φ cos en el rang de 0,9 a 1. Atès que la connexió dels condensadors en ells es porta a terme de forma discreta, el resultat perfecte no es pot aconseguir, però l'efecte econòmic del compensador de potència reactiva automàtics encara dóna molt bons. El funcionament d'aquest dispositiu són algoritmes intel·ligents per assegurar el seu ús immediat, sovint fins i tot sense cap ajust addicional. Els avenços tecnològics en la tecnologia informàtica fan que sigui possible aconseguir la connexió uniforme de totes les etapes de bateries de condensadors per tal d'evitar una fallada prematur d'un o dos d'ells. El temps de resposta també es minimitza i els inductors addicionals a reduir la magnitud de la caiguda de tensió durant els transitoris. Modern tauler de control de càtering té un disseny ergonòmic adequat, el que crea les condicions per a la ràpida avaluació de la situació per part de l'operador, i en el cas d'un accident o una avaria, que va rebre una alarma immediata. El preu d'una caixa tan considerable, però a pagar per això val la pena el benefici que porta.

dispositiu compensador

compensador de potència reactiva comú és un armari de metall de mida estàndard amb un panell del monitor i el control en el panell frontal, normalment es va obrir. A la part inferior té un conjunt de condensadors (bateria). Aquesta disposició es deu a una filosofia simple: capacitancias són bastant pesades, i és bastant lògic desig de fer l'estructura més estable. A la part superior del nivell dels ulls de l'operador, són els dispositius de control necessaris, incloent l'indicador de fase, pel qual podem jutjar la magnitud del factor de potència. També hi ha una pantalla diferent, incloent alarma, elements de control (encesa i apagada, canvieu a la manera manual, i així successivament.). Avaluació de la comparació de les lectures dels sensors de mesurament i el desenvolupament de les accions de control (connectar el condensador nominal desitjada) circuit realitza, la base és un microprocessador. Accionadors funcionen ràpidament i en silenci, tendeixen a ser construït en els tiristors de potència.

El càlcul aproximat de bancs de condensadors

Una potència reactiva relativament petita cadena d'empreses es pot més o menys jutjat pel nombre de dispositius connectats d'acord amb les seves característiques de desplaçament de fase. Per tant, un motor asíncron (principals fàbriques "de compressores" i plantes) convencional a una càrrega igual a la meitat de la seva potència nominal, té cos φ, igual a 0,73, i la lluminària - 0,5. aparell de soldadura de contactes de paràmetres varia de 0,8 a 0,9, forn d'arc opera amb el cosinus de φ, igual a 0,8. Taules disponibles per a pràcticament tots els d'energia important, contenen dades sobre tots els tipus d'equips industrials, i pre-instal·lació de compensació de potència reactiva es pot dur a terme utilitzant ells. No obstant això, aquestes dades només proporcionen una base sobre la qual cal fer ajustos en afegir o desconnectar les bateries de condensadors.

nacionalment

Es pot donar la impressió que tota l'atenció de la tensió d'alimentació i la càrrega uniformement en el seu estat relaxat en fàbriques i altres empreses industrials. Això no és així. sistema d'energia controla el desplaçament de fase en el pla nacional i regional, a la dreta a la sortida de les mercaderies del seu poder especial. Una altra qüestió és que la compensació de la component reactiva no s'aconsegueix mitjançant bancs de condensadors de connexió i altre mètode. Per garantir la qualitat dels consumidors d'energia subministrats en els debanats del rotor és el corrent de polarització ajustable que és generadors síncrons no és un gran problema.