Que é potencia reactiva? compensación de enerxía reactiva. Cálculo da potencia reactiva

Os pisos e casas particulares, un contador de enerxía eléctrica está instalado, sobre o que o cálculo do pagamento por enerxía consumida. Cre simplista de que a vida só se usa o seu compoñente activo, aínda que non sexa así. vivenda modernos dispositivos saturado, circuítos que os elementos que cambian de fase. Con todo, potencia reactiva, que consome aparellos, moito menos do que a industria, polo que é tradicionalmente negligenciada no cálculo do pagamento.

Planta ou fábrica, cuxa xestión non segue o fluxo de correntes parasitas que pasan a través do circuíto de carga, causando gran dano aos sistemas de enerxía da rexión e do país no seu conxunto. aire quente completamente inútil arredor da liña de transmisión de potencia; enrolamento de transformadores instalados en subestações, non pode soportar cargas, especialmente durante os períodos de pico.

Carga indutiva e capacitiva

Se tomamos un aquecedor convencional ou unha ampola, a potencia especificada nas respectivas etiquetas no bote ou placa placa, vai corresponder ao produto de valores de corrente fluíndo a través do dispositivo, e tensión (nos é de 220 voltios). A situación cambia, se o dispositivo comprende un transformador, os outros elementos que comprenden indutora, ou condensadores. Estas pezas teñen propiedades especiais, un gráfico de corrente que circula neles está detrás ou diante da onda sinusoidal da tensión de alimentación - noutras palabras, ocorre un cambio de fase. cambios capacitivas ideais carga vector de -90 e indutiva - +90 graos. Saída, neste caso, pasa a ser o resultado non só do traballo actual da tensión, se engade un factor de corrección. O que levar?

proceso de reflexión xeométrica

Claro xeometría escola todos sabemos que a hipotenusa é maior que calquera dos outros dous lados dun triángulo certo. Se a enerxía activa, reactiva e aparente formar súa parte, as correntes consumidas pola bobina eo recipiente será en ángulos rectos para a compoñente resistiva, pero coas instrucións en direccións opostas. Engadindo (ou, se o prefire, resta, eles raznoznakovye) valores resultantes do vector, é dicir, potencia reactiva completo, dependendo do que a natureza da carga prevalece no esquema será dirixida cara arriba ou cara abaixo. Na súa dirección pode ser xulgado, o que a natureza da carga prevalece.

potencia reactiva ademais do vector do compoñente activo ía dar un valor total de consumo de enerxía. É representado graficamente como unha hipotenusa do triángulo de enerxía. Canto máis esta liña será un posicionado en relación oco para o eixe x, o mellor.

cos phi

O gráfico amosa que o ángulo e Phi formado por dous vectores, de enerxía total e activo. Que os seus valores difiren menos o mellor, pero completan a súa fusión impide a enerxía reactiva, o que se considera non desexado. Canto maior sexa o ángulo, maior a carga na liña de alimentación, levantando e baixando transformadores de enerxía do sistema, e, inversamente, canto máis preto os vectores son inclinados un para o outro, salvo será fíos quentes ao longo da cadea. É natural que este problema é algo que ten que facer. E a solución se atopou, unha simple e elegante. A compensación mutua da potencia reactiva pode reducir o ángulo φ e para achegar o coseno (tamén chamada factor de potencia) dunha unidade. Para este debe estenderse compoñente vector capacitiva para acadar unha cadea de resonancia, en que "extinguir" o outro (de preferencia por completo, pero na práctica - a maior forma).

Teoría e práctica

Todos os cálculos teóricos teñen valor, maior que sexan de aplicación na práctica. Pintura en calquera instalación industrial desenvolvida seguinte: a maior parte da enerxía consumida polo motor (síncrono, asíncrono, de fase única, de tres fases), e outra maquinaria. Pero tamén hai transformadores. A conclusión é sinxela: nun ambiente real de produción dominada polo poder indutivo natureza reactiva. Débese notar que as empresas establecer máis dun contador de enerxía eléctrica como en casas e apartamentos, e dous, un dos cales está activo, e os outros - pode adiviñar cal. E para derrapagens en balde "perseguindo" ao longo das liñas de órganos correspondentes de enerxía eléctrica sen piedade multado, de xeito que a administración é vitalmente interesado no feito, para calcular a potencia reactiva e tomar medidas para reduci-lo. Claro que, sen a capacidade non conseguen resolver este problema.

Compensación na teoría

Desde o gráfico anterior, por suposto como para acadar a redución de correntes parasitas ata a súa completa eliminación, polo menos en teoría. Para iso, en paralelo co condensador de carga indutiva inclúen respectivos valores de capacidade. Os vectores de adición pode dar un cero, e haberá só compoñente activo útil.

O cálculo está feito de acordo coa fórmula:

• C = 1 / (2πFX), onde x - a reactância total de todos os dispositivos incluídos na rede; O F - frecuencia da tensión (temos - 50 Hz);

Semella - o que podería ser máis sinxelo? Multiply «X» eo número "pi" 50 YES. Con todo, todo é máis complicado.

E, na práctica?

A fórmula é sinxela, pero para identificar e calcular o X non é tan fácil. Para iso, ten que ter todos os datos sobre os dispositivos, aprender a reatância e na forma vectorial e, aínda así ... En realidade, ninguén non facelo, excepto para os alumnos en traballos de laboratorio.

Determinar a potencia reactiva pode ser doutro xeito, coa axuda dun dispositivo especial - medidor de fase, indicando o factor de potencia, ou comparando o contador de enerxía de lectura, amperímetro e voltímetro.

Para complicar as cousas que o proceso de produción real, a carga está en constante mutación, como algunhas máquinas en funcionamento están incluídos, mentres que outros están desconectados da rede, conforme esixe por plans de produción. Así, as medidas de carácter permanente necesarias para supervisar a situación. Durante a quenda da noite correndo luces, inverno nas tendas pode ser quecemento do aire, e no verán - o seu arrefriamento. Dunha maneira ou doutra, pero a compensación de potencia reactiva faise en base a cálculos teóricos, cun elevado grao de medicións prácticas cos φ.

Acender e apagar capacitores

O xeito máis sinxelo e máis obvia para resolver o problema - a plantar preto do metro traballador especializado fase que faría Activa ou desactiva o número desexado de capacitores, alcanzar a cantidade mínima de desvío da unidade de frecha. Así, a principios e ter feito, pero a práctica demostrou que o factor humano notorio non sempre é posible alcanzar o efecto desexado. En calquera caso, a compensación de enerxía reactiva, que ten principalmente indutivo, conexión eléctrica faise valores de capacidade correspondentes, pero facelo mellor en modo automático, ou un funcionario negligente pode traer a empresa nativa baixo unha gran multa. Unha vez máis, a man de obra cualificada non pode ser nomeado, é moi passível de automatización. O esquema máis sinxelo inclúe un par de electróns dun emisor óptico e un receptor de luz. Frecha bloqueou o valor mínimo - entón tes que engadir capacidade.

algoritmos de automatización e intelixentes

Actualmente, existen sistemas no lugar para prender firmemente os φ cos na franxa de 0,9 a 1. Unha vez que a conexión de capacitores neles ocorre discretamente, o resultado perfecto non se pode alcanzar, pero o efecto económico de compensador de potencia reactiva automático aínda dá moi bo. O funcionamento deste dispositivo son algoritmos intelixentes para garantir o seu uso inmediato, moitas veces mesmo sen ningunha configuración adicional. Os avances tecnolóxicos na informática facelo posible alcanzar conexión uniforme de todos os pasos de bancos de capacitores, a fin de evitar o fallo prematura de un ou dous deles. O tempo de resposta tamén é minimizada e os indutores adicionais reducen a magnitude da caída de tensión durante transitorios. Modern tarxeta de control suficiente ten un esquema ergonomía adecuada, que crea condicións para a rápida avaliación da situación por parte do operador, e en caso de accidente ou avaría, el recibirá inmediatamente unha alarma. O prezo dun armario tan considerable, pero a pagar por iso paga a pena o beneficio que trae.

dispositivo de compensación

compensador de potencia reactiva común é un armario de metal de tamaño estándar cun panel de monitor e control no panel frontal, normalmente aberto. Na parte inferior dispón dun conxunto de capacitores (batería). Este arranxo é debido a unha filosofía simple: capacitâncias son moi pesados, e é desexo bastante lóxico para facer a estrutura máis estable. Na parte superior do nivel dos ollos do operador, son os dispositivos de control necesarios, incluíndo o indicador de fase, polo cal podemos xulgar a magnitude do factor de potencia. Hai tamén unha exposición diferente, incluíndo alarma, elementos de control (de activar e desactivar, cambiar a modo manual, e así por diante.). Valoración comparando as lecturas dos sensores de medición eo desenvolvemento de accións de control (acender o condensador de nomes desexado) circuíto realiza, a base é un microprocesador. Atuadores operar de forma rápida e silenciosamente, eles tenden a ser construída sobre os tiristores de potencia.

O cálculo aproximado de bancos de capacitores

Unha potencia reactiva relativamente pequenas empresas cadea pode ser máis ou menos xulgado polo número de dispositivos conectados conforme as súas características de cambio de fase. Así, un convencional motor asíncrono (principais fábricas "plodder" e plantas), a unha carga igual a metade da súa potencia nominal, ten cos φ, igual a 0,73, ea luminaria - 0,5. Dispositivo de soldados por contacto parámetro varía de 0,8 a 0,9, forno de arco opera co coseno de φ, igual a 0,8. Mesas dispoñibles a practicamente toda a enerxía principal, conteñen datos sobre todos os tipos de equipos industriais, e pre-instalación de compensación de potencia reactiva pode ser realizada usando a eles. Con todo, estes datos aportan só unha base sobre a que é necesario facer axustes, engadindo ou desconectar os bancos de capacitores.

nacionalidade

Pode dar a impresión de que todo o coidado da alimentación de tensión ea carga uniformemente sobre o seu estado colocado plantas e outras empresas industriais. Isto non é así. sistema de enerxía controla o cambio de fase no nivel nacional e rexional, á dereita na saída das mercadorías do seu poder especial. Outro problema é que a compensación do compoñente reactivo non é conseguir conectando os bancos de condensadores, e outro método. Para garantir a calidade dos consumidores de enerxía proporcionados nos enrolamentos do rotor é corrente de polarización axustable que é xeradores síncronos non é un gran problema.