Расчет установки компенсации реактивной мощности 0.4 кв

Для того чтобы произвести расчет установки компенсации реактивной мощности 0.4 кв, заполните пожалуйста поля, приведенные ниже и нажмите кнопку «Рассчитать».

Формула расчета реактивной мощности КРМ

Q = P_{a· ( tgφ1-tgφ2)} —  реактивная мощность установки КРМ (кВАр)

Q = P_a · K, где

P_a -активная мощность (кВт), K- коэффициент из таблицы

P_{a= S· cosφ}, где

S -полная мощность(кВА)

cos φ — коэффициент мощности

tg(φ₁+φ₂) согласуются со значениями cos φ в таблице. 

Таблица определения установки компенсации реактивной мощности, cos(φ):

Текущий (действующий)		Требуемый (достижимый) cos (φ)
tan (φ)	cos (φ)	0. 80	0.82	0.85	0.88	0.90	0.92	0.94	0.96	0.98	1.00
		Коэффициент K
3.18	0.30	2.43	2.48	2.56	2.64	2.70	2.75	2.82	2.89	2.98	3.18
2.96	0.32	2.21	2.26	2.34	2.42	2.48	2.53	2.60	2.67	2.76	2.96
2.77	0.34	2.02	2.07	2.15	2.23	2.28	2.34	2.41	2.48	2.56	2.77
2.59	0.36	1.84	1.89	1.97	2.05	2.10	2.17	2.23	2.30	2.39	2.59
2.43	0.38	1.68	1.73	1.81	1.89	1.95	2.01	2.07	2.14	2.23	2. 43
2.29	0.40	1.54	1.59	1.67	1.75	1.81	1.87	1.93	2.00	2.09	2.29
2.16	0.42	1.41	1.46	1.54	1.62	1.68	1.73	1.80	1.87	1.96	2.16
2.04	0.44	1.29	1.34	1.42	1.50	1.56	1.61	1.68	1.75	1.84	2.04
1.93	0.46	1.18	1.23	1.31	1.39	1.45	1.50	1.57	1.64	1.73	1.93
1.83	0.48	1.08	1.13	1.21	1.29	1.34	1.40	1.47	1.54	1.62	1.83
1.73	0.50	0.98	1.03	1.11	1.19	1.25	1.31	1.37	1.45	1.63	1.73
1. 64	0.52	0.89	0.94	1.02	1.10	1.16	1.22	1.28	1.35	1.44	1.64
1.56	0.54	0.81	0.86	0.94	1.02	1.07	1.13	1.20	1.27	1.36	1.56
1.48	0.56	0.73	0.78	0.86	0.94	1.00	1.05	1.12	1.19	1.28	1.48
1.40	0.58	0.65	0.70	0.78	0.86	0.92	0.98	1.04	1.11	1.20	1.40
1.33	0.60	0.58	0.63	0.71	0.79	0.85	0.91	0.97	1.04	1.13	1.33
1.30	0.61	0.55	0.60	0.68	0.76	0.81	0.87	0.94	1.01	1.10	1.30
1.27	0. 62	0.52	0.57	0.65	0.73	0.78	0.84	0.91	0.99	1.06	1.27
1.23	0.63	0.48	0.53	0.61	0.69	0.75	0.81	0.87	0.94	1.03	1.23
1.20	0.64	0.45	0.50	0.58	0.66	0.72	0.77	0.84	0.91	1.00	1.20
1.17	0.65	0.42	0.47	0.55	0.63	0.68	0.74	0.81	0.88	0.97	1.17
1.14	0.66	0.39	0.44	0.52	0.60	0.65	0.71	0.78	0.85	0.94	1.14
1.11	0.67	0.36	0.41	0.49	0.57	0.63	0.68	0.75	0.82	0.90	1.11
1.08	0.68	0. 33	0.38	0.46	0.54	0.59	0.65	0.72	0.79	0.88	1.08
1.05	0.69	0.30	0.35	0.43	0.51	0.56	0.62	0.69	0.76	0.85	1.05
1.02	0.70	0.27	0.32	0.40	0.48	0.54	0.59	0.66	0.73	0.82	1.02
0.99	0.71	0.24	0.29	0.37	0.45	0.51	0.57	0.63	0.70	0.79	0.99
0.96	0.72	0.21	0.26	0.34	0.42	0.48	0.54	0.60	0.67	0.76	0.96
0.94	0.73	0.19	0.24	0.32	0.40	0.45	0.51	0.58	0.65	0.73	0.94
0.91	0.74	0.16	0. 21	0.29	0.37	0.42	0.48	0.55	0.62	0.71	0.91
0.88	0.75	0.13	0.18	0.26	0.34	0.40	0.46	0.52	0.59	0.68	0.88
0.86	0.76	0.11	0.16	0.24	0.32	0.37	0.43	0.50	0.57	0.65	0.86
0.83	0.77	0.08	0.13	0.21	0.29	0.34	0.40	0.47	0.54	0.63	0.83
0.80	0.78	0.05	0.10	0.18	0.26	0.32	0.38	0.44	0.51	0.60	0.80
0.78	0.79	0.03	0.08	0.16	0.24	0.29	0.35	0.42	0.49	0.57	0.78
0.75	0.80		0.05	0.13	0. 21	0.27	0.32	0.39	0.46	0.55	0.75
0.72	0.81			0.10	0.18	0.24	0.30	0.36	0.43	0.52	0.72
0.70	0.82			0.08	0.16	0.21	0.27	0.34	0.41	0.49	0.70
0.67	0.83			0.05	0.13	0.19	0.25	0.31	0.38	0.47	0.67
0.65	0.84			0.03	0.11	0.16	0.22	0.29	0.36	0.44	0.65
0.62	0.85				0.08	0.14	0.19	0.26	0.33	0.42	0.62
0.59	0.86				0.05	0.11	0.17	0.23	0.30	0. 39	0.59
0.57	0.87					0.08	0.14	0.21	0.28	0.36	0.57
0.54	0.88					0.06	0.11	0.18	0.25	0.34	0.54
0.51	0.89					0.03	0.09	0.15	0.22	0.31	0.51
0.48	0.90						0.06	0.12	0.19	0.28	0.48
0.46	0.91						0.03	0.10	0.17	0.25	0.46
0.43	0.92							0.07	0.14	0.22	0.43
0.40	0.93							0.04	0.11	0.19	0.40
0.36	0.94								0.07	0.16	0.36
0.33	0.95									0.13	0.33

Пример:

• Активная мощность двигателя : P=200 кВт

• Действующий cos φ = 0,61

• Требуемый cos φ = 0,96

• Коэффициент K из таблицы = 1,01

Необходимая реактивная мощность КРМ (кВАр):

Q = 200 х 1,01=202 кВАр

По дополнительным вопросам, потому как правильно произвести расчет установки компенсации реактивной мощности 0.4 кв, обращайться по телефону (бесплатный звонок по России с мобильного и городского): 8(800)500-89-05, по e-mail: [email protected] или по форме обратной связи, наши специалисты проконсультируют Вас в рабочее время.

Пример расчета реактивной мощности асинхронного двигателя

В данной статье будет рассматриваться пример расчета реактивной мощности асинхронного двигателя.

Пример

Определить реактивную мощность асинхронного двигателя типа АИР132М2 с нагрузкой 100 и 50%.

Исходные данные

Технические характеристики двигателя определяются по каталогу согласно таблице 1:

• Рн = 11 кВт – номинальная активная мощность;
• сosϕн = 0,89 – коэффициент мощности;
• Uн = 380В – номинальное напряжение при схеме соединения обмоток статора в треугольник;
• ηн = 0,884 – коэффициент полезного действия.

Таблица 1 — Технические характеристики электродвигателей типа АИР

Решение

1. Определяем коэффициент реактивной мощности АД, зная значение cosϕ:

2. Определяем реактивную мощность двигателя при нагрузке 100% по выражению 22 [Л1, с.33]:

3. Определяем номинальный ток двигателя:

4. Измеряем ток холостого хода двигателя при расцепленной муфте: Iх.х.= 5,3 А.

Если же измерить ток холостого хода нет возможности, можно принять, что ток холостого хода лежит в пределах от 25 до 60%*Iн согласно [Л1, с.32]. Такие большие значения тока холостого хода связаны из-за относительно большого воздушного зазора между статором и ротором. На преодоление этого воздушного зазора магнитным потоком требуется большая намагничивающая сила обмотки двигателя, что приводит к большему намагничивающему току и к значительно большему току холостого хода асинхронного двигателя по сравнению с трансформатором (у трансформатора ток холостого хода составляет 2-6% номинального тока).

5. Определяем реактивную мощность двигателя при нагрузке 50% по выражению 24 [Л1, с.34], при этом Рн = 5,5 кВт:

6. Определяем коэффициент реактивной мощности при нагрузке 50% по выражению 13 [Л1, с.19]:

Литература:

1. Реактивная мощность (2-е издание) Минин Г.П. 1978 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Поделиться в социальных сетях

Благодарность:

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» и «PayPal».

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Конденсаторные установки. Помощь инженеру-проектировщику

Андрей Найдун и Павел Уханев, для Ua.Automation.com

Поводом для написания данной статьи послужило то, что в последние годы обстоятельства подталкивают нас к максимальному использованию энергосберегающих технологий во всех областях жизнедеятельности. Область электроэнергетики, разумеется, не исключение. За рубежом вопросам энергосбережения уже давно не просто уделяют первостепенное внимание – они, фактически, лидируют в «хит-параде» задач экономической, технологической и т.д. эффективности. Мы пока отстаем, но с каждым годом эта тема становиться все более важной и у нас.

Одним из способов экономии как производственных, так и материальных ресурсов в электроэнергетике является применение конденсаторных установок для компенсации реактивной энергии.

На основе нашего опыта работы в данной сфере, можем с уверенностью сказать, что популярность конденсаторных установок (КУ) растет с каждым днем. Обычно, при обсуждении выгод применения КУ говорят, что они позволяют экономить электроэнергию – это действительно так! Но это еще не все – как говорится в известном рекламном слогане: «Зачем платить больше?» Если проанализировать преимущества КУ, можно отметить, что, кроме того, снижается нагрузка на кабельные линии, уменьшаются потери в силовых питающих трансформаторах, благодаря чему увеличивается срок их службы и уменьшаются затраты на реконструкцию или замену.

В общем, применение КУ – выгодно. Но, несмотря на этот, безусловно, справедливый вывод, «выгодность» КУ необходимо оценивать, и оценивать комплексно.

На основе заданий проектантов и заказчиков нам все чаще приходится рассчитывать КУ самых различных конфигураций и комплектаций.  Для оптимизации решения таких задач нами были произведены подробные расчеты, которыми хотим поделиться с читателями (далее речь пойдет о расчете КУ на напряжение 0,4кВ).

Хотим отметить, что мы никоим образом не претендуем на «открытие Америки». В общем, тема КУ изучена и об этом много написано в Интернете. Мы не собираемся пересказывать своими словами всем известные вещи, а просто опишем «жизненную ситуацию», с которой сплошь и рядом сталкиваются проектировщики, а именно, с расчетом мощности КУ.

Как правильно рассчитать мощность КУ?

Прежде всего, с этой «задачей» сталкиваются проектанты-электрики. Как рассчитать мощность КУ, если из ТУ (Технических условий, полученных от энергопоставляющей организации) известно значение полной мощности, активной мощности и прописано, например, указание – применить КУ?

Говоря языком формул: как, имея значение активной мощности — Р_расч и общее значение характера нагрузки (то бишь cos φ или «хуже того» tg φ) рассчитать мощность КУ?

Обратите внимание – «красное» и «зеленое» пространства вместе – это пространство без использования КУ. Здесь большее значение угла (определяется cos φ1) и большее значение реактивной мощности Q1. «Зеленое» – пространство с использованием КУ. Значение угла меньше (определяется cos φ2), значение реактивной мощности меньшее – Q2.

Разница между Q1 и Q2 и есть значение мощности КУ!

Здесь необходимо обратить внимание на величину S1 и S2. Когда подключена КУ, полная мощность уменьшается, следовательно, уменьшается потребляемый ток (меньше платим за электроэнергию), уменьшаются потери (перестаем «греть воздух», уменьшается износ оборудования, кабельных линий.

Теперь еще «сложнее»

Мощность КУ определяется по формуле: Q_КУ = Q1 – Q2, кВАр где, 

Q1 – реактивная мощность при расчетном (существующем) cos φ1,

Q2 – реактивная мощность при желаемом cos φ2 (желаемое значение – это cos φ2, который мы хотим получить при использовании КУ).

В обиходе характер нагрузки характеризуется cos φ, но в расчетах лучше применять tg φ. Проще формула и проще считать…

Но для расчетов необходимо определить значение угла φ. А мы знаем только значение  cos φ и это числовое значение, например – n . Соответственно, необходимо сделать обратное преобразование и найти угол φ.  Для определения фактического значения этого угла используем функцию arсcos(n). 

Если определили значение угла φ, то мощность Q1 можно определить из следующего выражения:

Q1 = tg φ1 x P

соответственно:                      Q2 = tg φ2 x P

Таким образом:                       Q_КУ = Q1 – Q2

Самая сложная формула

Q_КУ = Рх(tg(arсcos(n1)) — tg(arсcos(n2))), кВАр

Используя данную формулу можно с большой точностью рассчитывать мощность любой конденсаторной установки.

Здесь мы открываем «секрет» расчета коэффициента К, который приводится во всех расчетных таблицах на просторах Интернета…

Коэффициент К, фигурирующий во многих расчетных таблицах, и значение которого, как показывает практика, знают далеко не все, легко виден из последней формулы:

K= tg(arсcos(n1)) — tg(arсcos(n2))

Соответственно формула расчета реактивной мощности преображается до вида, знакомого пользователям, занимающимся проектированием:

Q_КУ = РхК, кВАр

Еще добавим формулу для расчета тока вводного автоматического выключателя для КУ:

где «1.3» – коэффициент запаса (30% от номинала), и мы получаем всю информацию.

Теперь, тем, кто знаком с программой Excel, достаточно внести в ячейку самую «сложную» формулу расчета КУ и вы становитесь обладателем «Главной формулы» расчета КУ. В другую ячейку можно внести формулу тока КУ и можно сразу получать значение мощности КУ и значение тока КУ, по которому можно рекомендовать номинальный ток коммутирующего аппарата для КУ.

А теперь серьезно…

Практически, проектант определяет ориентировочную мощность КУ, т.к. в начале проектирования необходимо знать это примерное значение КУ. Затем, получив данные о количестве и мощности нагрузок по объекту, узнав характер этих нагрузок (cos φ), необходимо уточнить мощность КУ.

Теперь необходимо рассчитать конфигурацию КУ.

Для начала необходимо определиться, какое количество ступеней будет иметь установка, их кратность, какая величина базовой ступени.

Здесь есть одно правило, которым мы обычно пользуемся – количество ступеней КУ должно быть оптимальным, минимально-необходимым и кратным базовой ступени. Разумеется, можно сделать КУ с избыточным количеством ступеней и КУ будет выполнять свои функции в полной мере. Но в этом варианте есть недостаток – такая система будет дороже стоить. А зачем платить больше? Это увеличивает срок окупаемости КУ.

Для более полной и точной компенсации нужно применять как можно меньшее значение базовой ступени КУ. Это позволяет сделать систему компенсации максимально гибкой в процессе работы и максимально приблизиться к заданному коэффициенту мощности (cos φ). При этом следует учесть, что если применить неоправданно завышенное значение базовой ступени, то могут быть негативные последствия в виде «перекомпенсации» или «недокомпенсации» реактивной энергии.  

Для энергопоставляющей организации «перекомпенсация» это наиболее неподходящий вариант. В данном режиме работы КУ начинает генерировать энергию (вносит в сеть избыточную реактивную мощность), что неприемлемо. За это штрафуют и оплата за генерацию реактивной энергии гораздо больше, чем за потребление.

Важное примечание: в данном случае мы ведем речь об автоматизированных КУ со специализированными контроллерами мощности, так называемыми регуляторами мощности. Например, типа DCRK или DCRJ производства итальянской фирмы Lovato.  Данные контроллеры и аналогичные им исключают подключение излишней емкости в сеть.

А теперь о самом точном подборе мощности КУ…

Самый точный подбор КУ производитья по реальному суточному графику нагрузок, который составляется энергетиком действующего предприятия по показаниям счетчиков электроэнергии. Обычно, в этом графике зафиксированы показания потребляемой активной и реактивной электроэнергии, полной мощности и, кроме того, эти показания привязаны ко времени.

При этом есть одна особенность – важны графики нагрузок, составленные в пиковые месяцы потребления электроэнергии. Обычно это июль и декабрь текущего года. Летом включаются на полную мощность нагрузки кондиционирования и вентиляции, а зимой – обогрев, отопление и та же вентиляция.

По данным графикам (см.рисунок) легко определить минимальную емкость базовой ступени, кратность ступеней и, конечно, общую реактивную мощность КУ.

Оптимальная мощность КУ еще определяет срок окупаемости КУ. Чем более оптимальная подобрана или рассчитана мощность КУ, тем меньше срок окупаемости.

У нас был пример, когда заказчик применил КУ на камнедробильном предприятии, и эта КУ оказалось практически неэффективна. Заказ был произведен по реактивной мощности, предоставленной заказчиком, определена необходимая базовая ступень, определено количество ступеней… Все было изготовлено и подключено на объекте. Но КУ практически не работала. Регулятор мощности КУ индицировал, что сеть предприятия имеет емкостной характер нагрузки. При этом это был пик работы предприятия, и мощные двигатели работали на полную мощность… Только двигатели были синхронные, которые имеют емкостной характер нагрузки! А КУ включалась после рабочего дня, когда основное производство останавливалось, и работали кондиционеры и вентиляторы офиса, двигатели котельной, имеющие индуктивный характер нагрузки…

И еще несколько слов в заключение – целесообразность применения КУ, место подключения КУ определяется проектантом, исходя из существующих условий. При этом чем «выше» КУ установлена к границе отвода или подачи электроэнергии, тем эффективнее она выполняет свои функции.

Но, есть варианты, когда КУ устанавливается непосредственно у потребителя с низким коэффициентом мощности, например, рядом с мощным асинхронным двигателем или рядом с силовым трансформатором. Но это отдельные темы, и соответствующую информацию о схемах подключения, подборе КУ можно найти в Интернете.

В данной статье мы рассмотрели основные параметры необходимые для расчета и выбора основных составляющих конденсаторных установок. Для более глубокого изучения вопроса компенсации реактивной энергии рекомендуем пользоваться научно-технической литературой, каталогами поставщиков комплектующих для КУ. Также нужно помнить о нормах и правилах описанных в ПУЭ (Глава 5.6 — «Конденсаторные установки).

Об авторах:

Андрей Найдун. [email protected].  Инженер-электрик, с опытом работы в сфере электроэнергетики с 1987 г. Получил высшее образование в НАУ, специальность — радиоинженер (НАУ). Большой опыт работы с ИБП и ДГУ; занимался разработкой, конструированием, техническим обслуживанием электрощитового оборудования, работал над созданием и внедрением комплексных электротехнических решений. 

Павел Уханев. [email protected]. Инженер-конструктор. Высшее техническое образование по направлению автоматизации и электропривода. Опыт работы в проектировании и монтаже промышленных линий по производству полиамид-фторопластовых пленок, разработке систем автоматизации насосных станций, систем автоматического ввода резерва. Участвует в разработке и проектировании электрощитового оборудования. 

Что такое реактивная мощность? Компенсация реактивной мощности. Расчет реактивной мощности. Активная и реактивная энергия

Мощностные характеристики установки или сети являются основными для большинства известных электрических приборов. Активная мощность (проходящая, потребляема) характеризует часть полной мощности, которая передается за определенный период частоты переменного тока.

Определение

Активная и реактивная мощность может быть только у переменного тока, т. к. характеристики сети (силы тока и напряжения) у постоянного всегда равны. Единица измерений активной мощности Ватт, в то время, как реактивной – реактивный вольтампер и килоВАР (кВАР). Стоит отметить, что как полная, так и активная характеристики могут измеряться в кВт и кВА, это зависит от параметров конкретного устройства и сети. В промышленных цепях чаще всего измеряется в килоВаттах.

Электротехника используется активную составляющую в качестве измерения передачи энергии отдельными электрическими приборами. Рассмотрим, сколько мощности потребляют некоторые из них:

Исходя из всего, сказанного выше, активная мощность – это положительная характеристика конкретной электрической цепи, которая является одним из основных параметров для выбора электрических приборов и контроля расхода электричества.

Обозначение реактивной составляющей:

Это номинальная величина, которая характеризует нагрузки в электрических устройствах при помощи колебаний ЭМП и потери при работе прибора. Иными словами, передаваемая энергия переходит на определенный реактивный преобразователь (это конденсатор, диодный мост и т. д.) и проявляется только в том случае, если система включает в себя эту составляющую.

Расчет

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.

Этот же расчет выполняется при вычислении уровня передачи энергии катушки при симметричном подключении. Схема имеет следующий вид:

Расчет активной мощности учитывает угол сдвига фаз или коэффициент (cos φ), тогда:

S = U * I * cos φ.

Очень важным фактором является то, что эта электрическая величина может быть как положительной, так и отрицательной. Это зависит от того, какие характеристики имеет cos φ. Если у синусоидального тока угол сдвига фаз находится в пределах от 0 до 90 градусов, то активная мощность положительная, если от 0 до -90 – то отрицательная. Правило действительно только для синхронного (синусоидального) тока (применяемого для работы асинхронного двигателя, станочного оборудования).

Также одной из характерных особенностей этой характеристики является то, что в трехфазной цепи (к примеру, трансформатора или генератора), на выходе активный показатель полностью вырабатывается.

Максимальная и активная обозначается P, реактивная мощность – Q.

Из-за того, что реактивная обуславливается движением и энергией магнитного поля, её формула (с учетом угла сдвига фаз) имеет следующий вид:

Q L = U L I = I 2 x L

Для несинусоидального тока очень сложно подобрать стандартные параметры сети. Для определения нужных характеристик с целью вычисления активной и реактивной мощности используются различные измерительные устройства. Это вольтметр, амперметр и прочие. Исходя от уровня нагрузки, подбирается нужная формула.

Из-за того, что реактивная и активная характеристики связаны с полной мощностью, их соотношение (баланс) имеет следующий вид:

S = √P 2 + Q 2 , и все это равняется U*I .

Но если ток проходит непосредственно по реактивному сопротивлению. То потерь в сети не возникает. Это обуславливает индуктивная индуктивная составляющая – С и сопротивление – L. Эти показатели рассчитываются по формулам:

Сопротивление индуктивности: x L = ωL = 2πfL,

Сопротивление емкости: хc = 1/(ωC) = 1/(2πfC).

Для определения соотношения активной и реактивной мощности используется специальный коэффициент. Это очень важный параметр, по которому можно определить, какая часть энергии используется не по назначению или «теряется» при работе устройства.

При наличии в сети активной реактивной составляющей обязательно должен рассчитываться коэффициент мощности. Эта величина не имеет единиц измерения, она характеризует конкретного потребителя тока, если электрическая система содержит реактивные элементы. С помощью этого показателя становится понятным, в каком направлении и как сдвигается энергия относительно напряжения сети. Для этого понадобится диаграмма треугольников напряжений:

К примеру, при наличии конденсатора формула коэффициента имеет следующий вид:

cos φ = r/z = P/S

Для получения максимально точных результатов рекомендуется не округлять полученные данные.

Компенсация

Учитывая, что при резонансе токов реактивная мощность равняется 0:

Q = QL – QC = ULI – UCI

Для того чтобы улучшить качество работы определенного устройства применяются специальные приборы, минимизирующие воздействие потерь на сеть. В частности, это ИБП. В данном приборе не нуждаются электрические потребители со встроенным аккумулятором (к примеру, ноутбуки или портативные устройства), но для большинства остальных источник бесперебойного питания является необходимым.

При установке такого источника можно не только установить негативные последствия потерь, но и уменьшить траты на оплату электричества. Специалисты доказали, что в среднем, ИБП поможет экономить от 20 % до 50 %. Почему это происходит :

Провода меньше нагреваются, это не только положительно влияет на их работу, но и повышает безопасность;

У сигнальных и радиоустройств уменьшаются помехи;

На порядок уменьшаются гармоники в электрической сети.

В некоторых случаях специалисты используют не полноценные ИБП, а специальные компенсирующие конденсаторы. Они подходят для бытового использования, доступны и продаются в каждом электротехническом магазине. Для расчета планируемой и полученной экономии можно использовать все вышеперечисленные формулы.

Активная мощность (P)

Другими словами активную мощность можно назвать: фактическая, настоящая, полезная, реальная мощность. В цепи постоянного тока мощность, питающая нагрузку постоянного тока, определяется как простое произведение напряжения на нагрузке и протекающего тока, то есть

потому что в цепи постоянного тока нет понятия фазового угла между током и напряжением. Другими словами, в цепи постоянного тока нет никакого коэффициента мощности.

Но при синусоидальных сигналах, то есть в цепях переменного тока, ситуация сложнее из-за наличия разности фаз между током и напряжением. Поэтому среднее значение мощности (активная мощность), которая в действительности питает нагрузку, определяется как:

В цепи переменного тока, если она чисто активная (резистивная), формула для мощности та же самая, что и для постоянного тока: P = U I.

Формулы для активной мощности

P = U I — в цепях постоянного тока

P = U I cosθ — в однофазных цепях переменного тока

P = √3 U L I L cosθ — в трёхфазных цепях переменного тока

P = 3 U Ph I Ph cosθ

P = √ (S 2 – Q 2) или

P =√ (ВА 2 – вар 2) или

Активная мощность = √ (Полная мощность 2 – Реактивная мощность 2) или

кВт = √ (кВА 2 – квар 2)

Реактивная мощность (Q)

Также её мощно было бы назвать бесполезной или безваттной мощностью.

Мощность, которая постоянно перетекает туда и обратно между источником и нагрузкой, известна как реактивная (Q).

Реактивной называется мощность, которая потребляется и затем возвращается нагрузкой из-за её реактивных свойств. Единицей измерения активной мощности является ватт, 1 Вт = 1 В х 1 А. Энергия реактивной мощности сначала накапливается, а затем высвобождается в виде магнитного поля или электрического поля в случае, соответственно, индуктивности или конденсатора.

Реактивная мощность определяется, как

и может быть положительной (+Ue) для индуктивной нагрузки и отрицательной (-Ue) для емкостной нагрузки.

Единицей измерения реактивной мощности является вольт-ампер реактивный (вар): 1 вар = 1 В х 1 А. Проще говоря, единица реактивной мощности определяет величину магнитного или электрического поля, произведённого 1 В х 1 А.

Формулы для реактивной мощности

Реактивная мощность = √ (Полная мощность 2 – Активная мощность 2)

вар =√ (ВА 2 – P 2)

квар = √ (кВА 2 – кВт 2)

Полная мощность (S)

Полная мощность – это произведение напряжения и тока при игнорировании фазового угла между ними. Вся мощность в сети переменного тока (рассеиваемая и поглощаемая/возвращаемая) является полной.

Комбинация реактивной и активной мощностей называется полной мощностью. Произведение действующего значения напряжения на действующее значение тока в цепи переменного тока называется полной мощностью.

Она является произведением значений напряжения и тока без учёта фазового угла. Единицей измерения полной мощности (S) является ВА, 1 ВА = 1 В х 1 А. Если цепь чисто активная, полная мощность равна активной мощности, а в индуктивной или ёмкостной схеме (при наличии реактивного сопротивления) полная мощность больше активной мощности.

Формула для полной мощности

Полная мощность = √ (Активная мощность 2 + Реактивная мощность 2)

kUA = √(kW 2 + kUAR 2)

Следует заметить, что:

• резистор потребляет активную мощность и отдаёт её в форме тепла и света.
• индуктивность потребляет реактивную мощность и отдаёт её в форме магнитного поля.
• конденсатор потребляет реактивную мощность и отдаёт её в форме электрического поля.

Мгновенная мощность p произвольного участка цепи, напряжение и ток которого изменяются по законуu =U m sin(t ), i = I m sin(t– ), имеет вид

p = ui= U m sin(t )I m sin(t–  ) = U m I m /2 =

= U i cos — UI cos(2t — ) = (UI cos – UI cos cos2t ) – UI sin sin2t . (1)

Активная мощность цепи переменного тока P определяется как среднее значение мгновенной мощностиp (t ) за период:

так как среднее за период значение гармонической функции равно 0.

Из этого следует, что средняя за период мощность зависит от угла сдвига фаз между напряжением и током и не равна нулю, если участок цепи имеет активное сопротивление. Последнее объясняет ее название активная мощность . Подчеркнем еще раз, что в активном сопротивлении происходит необратимое преобразование электрической энергии в другие виды энергии, например в тепловую. Активная мощность может быть определена как средняя за период скорость поступления энергии в участок цепи. Активная мощность измеряется в ваттах (Вт).

Реактивная мощность

При расчетах электрических цепей находит широкое применение так называемая реактивная мощность. Она характеризует процессы обмена энергией между реактивными элементами цепи и источниками энергии и численно равна амплитуде переменной составляющей мгновенной мощности цепи. В соответствии с этим реактивная мощность может быть определена из (1) как

Q = UI sin.

В зависимости от знака угла реактивная мощность может быть положительной или отрицательной. Единицу реактивной мощности, чтобы отличить ее от единицы активной, называют не ватт, а вольт-ампер реактивныйвар. Реактивные мощности индуктивного и емкостного элементов равны амплитудам их мгновенных мощностейp L иp C . С учетом сопротивленийэтих элементов реактивные мощности катушки индуктивности и конденсатора равныQ L =UI =x L I 2 иQ C =UI = x C I 2 , соответственно.

Результирующая реактивная мощность разветвленной электрической цепи находится как алгебраическая сумма реактивных мощностей элементов цепи с учетом их характера (индуктивный или емкостный): Q =Q L –Q С. ЗдесьQ L есть суммарная реактивная мощность всех индуктивных элементов цепи, аQ С представляет собой суммарную реактивную мощность всех емкостных элементов цепи.

Полная мощность

Кроме активной и реактивной мощностей цепь синусоидального тока характеризуется полной мощностью, обозначаемой буквой S . Под полной мощностью участка понимают максимально возможную активную мощность при заданных напряженииU и токеI . Очевидно, что максимальная активная мощность получается при cos= 1, т. е. при отсутствии сдвига фаз между напряжением и током:

S = UI.

Необходимость во введении этой мощности объясняется тем, что при конструировании электрических устройств, аппаратов, сетей и т. п. их рассчитывают на определенное номинальное напряжение U ном и определенный номинальный токI ном и их произведениеU ном I ном = S ном дает максимально возможную мощность данного устройства (полная мощность S ном указывается в паспорте большинства электрических устройств переменного тока.). Для отличия полной мощности от других мощностей ее единицу измерения называют вольт-ампер и сокращенно обозначают ВА. Полная мощность численно равна амплитуде переменной составляющей мгновенной мощности.

Из приведенных соотношений можно найти связь между различными мощностями:

P = S cos, Q = S sin, S = UI =

и выразить угол сдвига фаз через активную и реактивную мощности:

.

Рассмотрим простой прием, который позволяет найти активную и реактивную мощности участка цепи по комплексным напряжению и току. Он заключается в том, что нужно взять произведение комплексного напряжения и тока, комплексно сопряженного току рассматриваемого участка цепи. Операция комплексного сопряжения состоит в смене знака на противоположный перед мнимой частью комплексного числа либо в смене знака фазы комплексного числа, если число представлено в экспоненциальной форме записи. В результате получим величину, которая называетсяполной комплексной мощностью и обозначается. Если
, то для полной комплексной мощности получаем:

Отсюда видно, что активная и реактивная мощности представляют собой вещественную и мнимую части полной комплексной мощности, соответственно. Для облегчения запоминания всех формул, связанных с мощностями, на рис. 7, б (с. 38) построен треугольник мощностей.

«Справочник» — информация по различным электронным компонентам : транзисторам , микросхемам , трансформаторам , конденсаторам , светодиодам и т.д. Информация содержит все, необходимые для подбора компонентов и проведения инженерных расчетов, параметры, а также цоколевку корпусов, типовые схемы включения и рекомендации по использованию радиоэлементов .

С одной стороны, работу тока можно легко посчитать, зная силу тока, напряжение и сопротивление нагрузки. До боли знакомые формулы из курса школьной физики выглядят так.

Рис. 1. Формулы

И здесь нет ни слова про реактивную составляющую.

С другой стороны, ряд физических процессов на самом деле накладывают свои особенности на эти расчёты. Речь идёт о реактивной энергии. Проблемы с пониманием реактивных процессов приходят вместе со счетами за электроэнергию в крупных предприятиях, ведь в бытовых сетях мы платим только за активную энергию (размеры потребления реактивной энергии настолько малы, что ими просто пренебрегают).

Определения

Чтобы понять суть физических процессов начнём с определений.

Активная электроэнергия – это полностью преобразуемая энергия, поступающая в цепь от источника питания. Преобразование может происходить в тепло или в другой вид энергии, но суть остаётся одна – принятая энергия не возвращается обратно в источник.

Пример работы активной энергии: ток, проходя через элемент сопротивления, часть энергии преобразует в нагрев. Эта совершённая работа тока и является активной.

Реактивная электроэнергия – это энергия, возвращаемая обратно источнику тока. То есть ранее полученный и учтённый счётчиком ток, не совершив работы, возвращается. Помимо прочего ток совершает скачок (на короткое время нагрузка сильно возрастает).

Тут без примеров сложно понять процесс.

Самый наглядный – работа конденсатора. Сам по себе конденсатор не преобразует электроэнергию в полезную работу, он её накапливает и отдаёт. Конечно, если часть энергии всё-таки уходит на нагрев элемента, то её можно считать активной. Реактивная же выглядит так:

1.При питании ёмкости переменным напряжением, вместе с увеличением U растёт и заряд конденсатора.

2.В момент начала падения напряжения (второй четвертьпериод на синусоиде) напряжение на конденсаторе оказывается выше, чем у источника. И поэтому конденсатор начинает разряжаться, отдавая энергию обратно в цепь питания (ток течёт в обратном направлении).

3.В следующих двух четвертьпериодах ситуация полностью повторяется, то только напряжение меняется на противоположное.

Ввиду того, что сам конденсатор работы не совершает, принимаемое напряжение достигает своего максимального амплитудного значения (то есть в √2=1,414 раза больше действующего 220В, или 220·1,414=311В).

При работе с индуктивными элементами (катушки, трансформаторы, электродвигатели и т.п.) ситуация аналогична. График показателей можно увидеть на изображении ниже.

Рис. 2. Графики показателей

Ввиду того, что современные бытовые приборы состоят из множества разных элементов с «реактивным» эффектом питания и без него, то реактивный ток, протекая в обратном направлении, совершает вполне реальную работу по нагреву активных элементов. Таким образом, реактивная мощность цепи – по сути выражается в побочных потерях и скачках напряжения.

Очень сложно отделить один показатель мощности от другого при расчётах. А система качественного и эффективного учёта стоит дорого, что, собственно, и привело к отказу от измерения объёма потребления реактивных токов в быту.

В крупных коммерческих объектах наоборот, объем потребления реактивной энергии намного больше (из-за обилия силовой техники, снабжаемой мощными электродвигателями, трансформаторами и другими элементами, порождающими реактивный ток), поэтому для них вводится раздельный учёт.

Как считается активная и реактивная электроэнергия

Большинство производителей счётчиков электроэнергии для предприятий реализуют простой алгоритм.

Q=(S 2 — P 2) 1/2

Здесь из полной мощности S отнимается активная мощность P (в облегчённом для понимания виде).

Таким образом, производителю не обязательно организовывать полностью раздельный учёт.

Что такое cosϕ (косинус фи)

Для числового выражения соотношения активной и реактивной мощностей применяется специальный коэффициент – косинус фи.

Вычисляется он по формуле.

cosϕ = P акт /P полн

Где полная мощность – это сумма активной и реактивной.

Такой же коэффициент указывается на шильдиках электроинструмента, оснащённого двигателями. В этом случае cosϕ используется для оценки пиковой потребляемой мощности. Например, номинальная мощность прибора составляет 600 Вт, а cosϕ = 0,7 (средний показатель для подавляющего большинства электроинструмента), тогда пиковая мощность, необходимая для старта электродвигателя будет считаться как Pномин / cosϕ, = 600 Вт / 0,7 = 857 ВА (реактивная мощность выражается в вольт-амперах).

Применение компенсаторов реактивной мощности

Чтобы стимулировать потребителей эксплуатировать электросеть без реактивной нагрузки, поставщики электроэнергии вводят дополнительный оплачиваемый тариф на реактивную мощность, но оплату взимают только если среднемесячное потребление превысит определённый коэффициент, например, при соотношении полной и активной мощностей составит свыше 0,9, счёт на оплату реактивной мощности не выставляется.

Для того, чтобы снизить расходы, предприятия ставят специальное оборудование – компенсаторы. Они могут быть двух видов (в соответствии с принципом работы):

• Ёмкостные;
• Индуктивные.

Реактивная мощность – часть электрической энергии, возращенная нагрузкой источнику. Явление возникновения ситуации считается вредным.

Возникновение реактивная мощность

Допустим, цепь содержит источник питания постоянного тока и идеальную индуктивность. Включение цепи порождает переходный процесс. Напряжение стремится достичь номинального значения, росту активно мешает собственное потокосцепление индуктивности. Каждый виток провода согнут круговой траекторией. Образуемое магнитное поле будет пересекать соседствующий сегмент. Если витки расположены один за другим, характер взаимодействия усилится. Рассмотренное называется собственным потокосцеплением.

Характер процесса таков: наводимая ЭДС препятствует изменениям поля. Ток пытается стремительно вырасти, потокосцепление тянет обратно. Вместо ступеньки видим сглаженный выступ. Энергия магнитного поля потрачена, чтобы воспрепятствовать процессу создавшему. Случай возникновения реактивной мощности. Фазой отличается от полезной, вредит. Идеально: направление вектора перпендикулярно активной составляющей. Подразумевается, сопротивление провода нулевое (фантастический расклад).

При выключении цепи процесс повторится обратным порядком. Ток стремится мгновенно упасть до нуля, в магнитном поле запасена энергия. Пропади индуктивность, переход пройдет внезапно, потокосцепление придает процессу иную окраску:

1. Уменьшение тока вызывает снижение напряженности магнитного поля.
2. Произведенный эффект наводит противо-ЭДС витков.
3. В результате после отключения источника питания ток продолжает существовать, понемногу затухая.

Графики напряжения, тока, мощности

Реактивная мощность некое звено инерции, постоянно запаздывающее, мешающее. Первый вопрос: зачем тогда нужны индуктивности? О, у них хватает полезных качеств. Польза заставляет мириться с реактивной мощностью. Распространенным положительным эффектом назовем работу электрических двигателей. Передача энергии идет через магнитный поток. Меж витками одной катушки, как было показано выше. Взаимодействию подвержены постоянный магнит, дроссель, все, способное захватить вектором индукции.

Случаи нельзя назвать в смысле описательном всеобъемлющими. Иногда применяется поток сцепления в виде, показанном для примера. Принцип используют пускорегулирующие аппараты газоразрядных ламп. Дроссель снабжен несметным количеством витков: отключение напряжения вызывает не плавное снижение тока, но выброс большой амплитуды противоположной полярности. Индуктивность велика: отклик поистине потрясающий. Превышает исходные 230 вольт на порядок. Достаточно, чтобы возникла искра, лампочка зажглась.

Реактивная мощность и конденсаторы

Реактивная мощность запасается энергией магнитного поля индуктивностями. А конденсатор? Выступает источником возникновения реактивной составляющей. Дополним обзор теорией сложения векторов. Поймет рядовой читатель. В физике электрических сетей часто используются колебательные процессы. Всем известные 220 вольт (теперь принятые 230) в розетке частотой 50 Гц. Синусоида, амплитуда которой равна 315 вольт. Анализируя цепи, удобно представить вращающимся по часовой стрелке вектором.

Анализ цепей графическим методом

Упрощается расчет, можно пояснить инженерное представление реактивной мощности. Угол фазы тока считают равным нулю, откладывается вправо по оси абсцисс (см. рис.). Реактивная энергия индуктивности совпадает фазой с напряжением UL, опережает на 90 градусов ток. Идеальный случай. Практикам приходится учитывать сопротивление обмотки. Реактивной на индуктивности будет часть мощности (см. рис.). Угол меж проекциями важен. Величина называется коэффициентом мощности. Что означает на практике? Перед ответом на вопрос рассмотрим понятие треугольника сопротивлений.

Треугольник сопротивлений и коэффициент мощности

Чтобы проще вести анализ электрических цепей, физики предлагают использовать треугольник сопротивлений. Активная часть откладывается, как ток, – вправо оси абсцисс. Договорились, индуктивность направлять вверх, емкость – вниз. Вычисляя полное сопротивление цепи, значения вычитаем. Исключено комбинированный случай. Доступно два варианта: реактивное сопротивление положительное, либо отрицательное.

Получая емкостное/индуктивное сопротивление, параметры элементов цепи домножают коэффициентом, обозначаемым греческой буквой «омега». Круговая частота – произведение частоты сети на удвоенное число Пи (3.14). Еще одно замечание по поводу нахождения реактивных сопротивлений укажем. Если индуктивность просто домножается указанным коэффициентом, для емкостей берутся величины обратные произведению. Понятно из рисунка, где приведены указанные соотношения, помогающие вычислять напряжения. После домножения берем алгебраическую сумму индуктивного, емкостного сопротивлений. Первые рассматриваются положительными величинами, вторые – отрицательными.

Формулы реактивных составляющих

Две составляющие сопротивления – активная и мнимая – являются проекциями вектора полного сопротивления на оси абсцисс и ординат. Углы сохраняются при переносе абстракций на мощности. Активная откладывается по оси абсцисс, реактивная — вдоль сои ординат. Емкости и индуктивности являются основополагающей причиной возникновения в сети негативных эффектов. Было показано выше: без реактивных элементов становится невозможным построение электротехнических устройств.

Коэффициентом мощности принято называть косинус угла меж полным вектором сопротивления и горизонтальной осью. Столь важное значение параметру приписывают, поскольку полезная часть энергии источника является долей полных трат. Доля высчитывается умножением полной мощности на коэффициент. Если векторы напряжения и тока совпадают, косинус угла равен единице. Мощность теряется нагрузкой, улетучиваясь теплом.

Сказанному верить! Средняя мощность периода при подключении к источнику чисто реактивного сопротивления равна нулю. Половину времени индуктивность принимает энергию, вторую отдает. Обмотка двигателя обозначается на схемах прибавлением источника ЭДС, описывающего передачу энергии валу.

Практическое истолкование коэффициента мощности

Многие замечают неувязку в случае практического рассмотрения реактивной мощности. Для снижения коэффициента рекомендуют параллельно обмоткам двигателя включать конденсаторы большого размера. Индуктивное сопротивление уравновешивает емкостное, ток вновь совпадает с напряжением фазой. Сложно понять вот по какой причине:

1. Допустим, к источнику переменного напряжения подключили первичную обмотку трансформатора.
2. В идеале активное сопротивление равно нулю. Мощность должна быть реактивной. Но это плохо: угол между напряжением и током стремятся сделать нулевым!

Но! Колебательный процесс безучастен работе двигателей, трансформаторов. Теория реактивной мощности предполагает: колебания совершает вся энергия. До последней капли. В трансформаторе, двигателе из поля происходит активная «утечка» энергии на совершение работы, наведение тока вторичной обмотки. Энергия циркулировать между источником и потребителем не может.

Реальная цепь процесс согласования отдельных участков затрудняет. Для перестраховки поставщики требуют установить параллельно обмотке двигателя конденсаторы, чтобы энергия циркулировала в локальном сегменте, не выходила наружу, нагревая соединительные провода. Важно избежать перекомпенсации. Если емкость конденсаторов будет слишком велика, батарея станет причиной увеличения коэффициента мощности.

Что касается сдвига фаз, возникает на вторичной обмотке трансформатора подстанции. Роль играет не это. Двигатель работает, часть энергии не преобразована в полезную работу, отражается назад. В результате возникает коэффициент мощности. Участвующая составляющая индуктивности – технологический, конструкционный дефект. Часть, не приносящая пользы. Скомпенсируем, добавляя конденсаторные блоки.

Проверка правильности согласования ведется по факту отсутствия сдвига фаз между напряжением и током работающего электродвигателя. Лишняя энергия циркулирует меж избыточной индуктивностью обмоток, установленным конденсаторным блоком. Достигнута цель мероприятия – избежать нагрева проводников питающей устройство сети.

Что предлагают под видом экономии электроэнергии

В сети предлагают купить устройства экономии электроэнергии. Компенсаторы реактивной мощности. Важно не перегнуть палку. Допустим, компенсатор будет уместно смотреться рядом с включенным компрессором холодильника, коллекторным двигателем пылесоса, обременять квартиру мерами при работающих лампочках накала – предприятие сомнительное. До установки потрудитесь узнать сдвиг фаз меж напряжением и током, согласно информации, правильно рассчитайте объем блока конденсаторов. Иначе попытки сэкономить таким образом потерпят неудачу, разве случайно удастся навести палец в небо, попасть в точку.

Вторым аспектом компенсации реактивной мощности является учет. Делается для крупных предприятий, где стоят мощные двигатели, создающие большие углы сдвига фаз. Внедряют специальные счетчики учета реактивной мощности, оплачиваемой согласно тарифу. Для расчетов коэффициента оплаты применяется оценка тепловых потерь проводов, ухудшение режима эксплуатации кабельной сети, некоторые другие факторы.

Перспективы дальнейшего изучения реактивной энергии, как явления

Реактивная мощность выступает явлением отражения энергии. Идеальные цепи явления лишены. Реактивная мощность проявляется выделенным теплом на активном сопротивлении кабельных линий, искажает синусоидальную форму сигнала. Отдельная тема разговора. При отклонениях от нормы двигатели работают не столь гладко, трансформаторам – помеха.

Способы и виды компенсации реактивной мощности | Статьи

Компенсация реактивной мощности (КРМ)

Для того, чтобы минимизировать потребление реактивной мощности (РМ) от электроснабжающей организации ограничивают её генерацию границей балансовой принадлежности предприятия. Конденсаторные установки компенсации реактивной мощности (УКРМ) выполняют функицю ограничителя. Сдвиг фаз в конденсаторе установки имеет направленность противоположную сдвигу фаз в индуктивной нагрузке, подбор оптимального номинала ёмкости, включаемой вместе с имеющейся индуктивной нагрузкой, позволяет минимизировать суммарный сдвиг фаз, и соответственно РМ.

Основная формула расчёта необходимой ёмкости С для компенсации имеющейся рактивной мощности:

C=Q/(2πfU²)

где Q – реактивная мощность (кВАр), f – частота (Гц), U — напряжение (В).

Виды компенсации реактивной мощности

Виды компенсации реактивной мощности от типа нагрузки. При неизменной индуктивной нагрузке сети используется нерегулируемая компенсация. Если значение реактивной мощности меняется в течение дня, то в таком случае имеет смысл применять регулируемую компенсацию. Как правило, в промышленных сетях изменение РМ в течение дня нормальное явление. При таком виде компенсации реактивной мощности применяется автоматическая регулировка, которая достигается применением специальных цифровых регуляторов КРМ. Особенность регуляторов данного вида компенсации реактивной мощности заключается в том, что они измеряют параметры сети и подключают количество конденсаторных ступеней, необходимое для КРМ, возникающей в данный момент.

Рис. 1.

Способы компенсации реактивной мощности

В зависимости от того, где находится граница балансовой принадлежности: на низкой стороне или на высокой (у масштабных промышленных потребителей или больших жилых комплексов), применяют низковольтный и высоковольтный способы компенсации реактивной мощности. Точка подключения конденсаторной установки определяет, какая часть сети будет разгружена от реактивной мощности.

Высоковольтный способ компенсации реактивной мощности

При способе компенсации по высокой стороне (рис.1А) компенсируется РМ в общей сети, но в сети внутри предприятия и подстанции реактивная мощность остаётся. Вместе с тем, требуется меньшее количество дорогостоящих конденсаторов.

Низковольтный способ компенсации реактивной мощности

Разгрузить от РМ трансформаторы подстанции позволяют методы компенсации реактивной мощности по низкой стороне (рис.1 Б-Г).

Выбор вида компенсации реактивной мощности по низкой стороне зависит от количества и характера нагрузки на объекте.

Индивидуальный метод компенсации реактивной мощности используется на малых и кустарных производствах, где постоянно задействовано небольшое число моторов, когда к каждому двигателю подключается свой конденсатор или батарея конденсаторов (рис.1Г). Этот метод компенсации реактивной мощности требует наибольшего количества конденсаторов, но избавляет от РМ всю сеть выше реактивной нагрузки.

Групповой метод компенсации реактивной мощности (рис.1В) или централизованный (рис.1Б) метод компенсации реактивной мощности с применением автоматической регулировки используется на предприятиях с большим числом источников реактивной мощности, работающих так, что уровень РМ меняется в течение рабочего дня.

Таким образом, применение того или иного способа компенсации реактивной мощности определяется экономической целесообразностью. Факторами, влияющими на принятие решения о выборе способа является расположение границы балансовой принадлежности, количество и режим работы источников реактивной мощности.

Расчет реактивной мощности УКМ (расчет компенсации реактивной мощности)

Расчет реактивной мощности необходимой для конденсаторной установки осуществляется по формуле:

Qc = P x (tg(φ1)-tg(φ2))

Где:
Р – потребляемая активная мощность;
S и S’ – полная мощность до и после компенсации;
QC – требуемая емкостная мощность;
QL и QL’ – индуктивная составляющая реактивной мощности до и после компенсации.

Таблица: расчет реактивной мощности конденсаторной установки (кВАр), необходимой для достижения заданного cos(φ).

Для удобства расчета реактивной мощности УКМ, обратитесь в таблицу

Текущий (действующий)		Требуемый (достижимый) cos (φ)
tan (φ)	cos (φ)	0.80	0.82	0.85	0.88	0.90	0.92	0.94	0.96	0.98	1.00
		Коэффициент K
3.18	0.30	2.43	2.48	2.56	2.64	2.70	2.75	2.82	2.89	2.98	3.18
2.96	0.32	2.21	2.26	2.34	2.42	2.48	2.53	2.60	2.67	2.76	2.96
2.77	0.34	2.02	2.07	2.15	2.23	2.28	2.34	2.41	2.48	2.56	2.77
2.59	0.36	1.84	1.89	1.97	2.05	2.10	2.17	2.23	2.30	2.39	2.59
2.43	0.38	1.68	1.73	1.81	1.89	1.95	2.01	2.07	2.14	2.23	2.43
2.29	0.40	1.54	1.59	1.67	1.75	1.81	1.87	1.93	2.00	2.09	2.29
2.16	0.42	1.41	1.46	1.54	1.62	1.68	1.73	1.80	1.87	1.96	2.16
2.04	0.44	1.29	1.34	1.42	1.50	1.56	1.61	1.68	1.75	1.84	2.04
1.93	0.46	1.18	1.23	1.31	1.39	1.45	1.50	1.57	1.64	1.73	1.93
1.83	0.48	1.08	1.13	1.21	1.29	1.34	1.40	1.47	1.54	1.62	1.83
1.73	0.50	0.98	1.03	1.11	1.19	1.25	1.31	1.37	1.45	1.63	1.73
1.64	0.52	0.89	0.94	1.02	1.10	1.16	1.22	1.28	1.35	1.44	1.64
1.56	0.54	0.81	0.86	0.94	1.02	1.07	1.13	1.20	1.27	1.36	1.56
1.48	0.56	0.73	0.78	0.86	0.94	1.00	1.05	1.12	1.19	1.28	1.48
1.40	0.58	0.65	0.70	0.78	0.86	0.92	0.98	1.04	1.11	1.20	1.40
1.33	0.60	0.58	0.63	0.71	0.79	0.85	0.91	0.97	1.04	1.13	1.33
1.30	0.61	0.55	0.60	0.68	0.76	0.81	0.87	0.94	1.01	1.10	1.30
1.27	0.62	0.52	0.57	0.65	0.73	0.78	0.84	0.91	0.99	1.06	1.27
1.23	0.63	0.48	0.53	0.61	0.69	0.75	0.81	0.87	0.94	1.03	1.23
1.20	0.64	0.45	0.50	0.58	0.66	0.72	0.77	0.84	0.91	1.00	1.20
1.17	0.65	0.42	0.47	0.55	0.63	0.68	0.74	0.81	0.88	0.97	1.17
1.14	0.66	0.39	0.44	0.52	0.60	0.65	0.71	0.78	0.85	0.94	1.14
1.11	0.67	0.36	0.41	0.49	0.57	0.63	0.68	0.75	0.82	0.90	1.11
1.08	0.68	0.33	0.38	0.46	0.54	0.59	0.65	0.72	0.79	0.88	1.08
1.05	0.69	0.30	0.35	0.43	0.51	0.56	0.62	0.69	0.76	0.85	1.05
1.02	0.70	0.27	0.32	0.40	0.48	0.54	0.59	0.66	0.73	0.82	1.02
0.99	0.71	0.24	0.29	0.37	0.45	0.51	0.57	0.63	0.70	0.79	0.99
0.96	0.72	0.21	0.26	0.34	0.42	0.48	0.54	0.60	0.67	0.76	0.96
0.94	0.73	0.19	0.24	0.32	0.40	0.45	0.51	0.58	0.65	0.73	0.94
0.91	0.74	0.16	0.21	0.29	0.37	0.42	0.48	0.55	0.62	0.71	0.91
0.88	0.75	0.13	0.18	0.26	0.34	0.40	0.46	0.52	0.59	0.68	0.88
0.86	0.76	0.11	0.16	0.24	0.32	0.37	0.43	0.50	0.57	0.65	0.86
0.83	0.77	0.08	0.13	0.21	0.29	0.34	0.40	0.47	0.54	0.63	0.83
0.80	0.78	0.05	0.10	0.18	0.26	0.32	0.38	0.44	0.51	0.60	0.80
0.78	0.79	0.03	0.08	0.16	0.24	0.29	0.35	0.42	0.49	0.57	0.78
0.75	0.80		0.05	0.13	0.21	0.27	0.32	0.39	0.46	0.55	0.75
0.72	0.81			0.10	0.18	0.24	0.30	0.36	0.43	0.52	0.72
0.70	0.82			0.08	0.16	0.21	0.27	0.34	0.41	0.49	0.70
0.67	0.83			0.05	0.13	0.19	0.25	0.31	0.38	0.47	0.67
0.65	0.84			0.03	0.11	0.16	0.22	0.29	0.36	0.44	0.65
0.62	0.85				0.08	0.14	0.19	0.26	0.33	0.42	0.62
0.59	0.86				0.05	0.11	0.17	0.23	0.30	0.39	0.59
0.57	0.87					0.08	0.14	0.21	0.28	0.36	0.57
0.54	0.88					0.06	0.11	0.18	0.25	0.34	0.54
0.51	0.89					0.03	0.09	0.15	0.22	0.31	0.51
0.48	0.90						0.06	0.12	0.19	0.28	0.48
0.46	0.91						0.03	0.10	0.17	0.25	0.46
0.43	0.92							0.07	0.14	0.22	0.43
0.40	0.93							0.04	0.11	0.19	0.40
0.36	0.94								0.07	0.16	0.36
0.33	0.95									0.13	0.33

Пример расчета мощности конденсаторной установки:

Активная мощность двигателя- 110 кВт
Действующийcos φ– 0,63
Требуемыйcos φ– 0,98
КоэффициентK из таблицы= 1,03

Сам расчет реактивной мощности:
Необходимая реактивная мощности КРМ(кВАр)
Q = 110 • 1,03 = 113,3 кВАр

 

Навигация по записям

В чем разница между типом 1 и типом 2 в отношении реактивной мощности, полной мощности и других формул?

Выбор формул для расчета полной мощности и реактивной мощности

Существует несколько типов мощности: активная мощность, реактивная мощность и полная мощность.
Обычно выполняются следующие уравнения:
Активная мощность P = UIcosθ (1)
Реактивная мощность Q = UIsinθ (2)
Полная мощность S = UI (3)
Кроме того, эти значения мощности связаны друг с другом следующим образом :
(Полная мощность S) 2 = (Активная мощность P) 2 + (Реактивная мощность Q) 2 (4)

U: Действующее значение напряжения
I: Действующее значение тока
θ: Фаза между током и напряжением
Трехфазная мощность сумма значений мощности в отдельных фазах.

Эти определяющие уравнения действительны только для синусоидальных сигналов. В последние годы увеличилось количество измерений искаженных сигналов, и пользователи реже измеряют синусоидальные сигналы. Измерения искаженной формы сигнала обеспечивают различные значения измерения полной мощности и реактивной мощности в зависимости от того, какое из приведенных выше определяющих уравнений выбрано. Кроме того, поскольку нет определяющего уравнения для мощности в искаженной волне, не обязательно ясно, какое уравнение является правильным.Поэтому для WT3000 используются три разные формулы для расчета полной мощности и реактивной мощности.

ТИП 1 (метод, используемый в нормальном режиме со старыми моделями серии WT)
При использовании этого метода полная мощность для каждой фазы рассчитывается по уравнению (3), а реактивная мощность для каждой фазы рассчитывается по уравнению (2) . Далее результаты складываются для расчета мощности.
Активная мощность для трехфазного четырехпроводного подключения: PΣ = P1 + P2 + P3
Полная мощность для трехфазного четырехпроводного подключения: SΣ = S1 + S2 + S3 (= U1 × I1 + U2 × I2 + U3 × I3)
Реактивная мощность при трехфазном четырехпроводном подключении: QΣ = Q1 + Q2 + Q3

ТИП 2
Полная мощность для каждой фазы рассчитывается из уравнения (3), и результаты суммируются для расчета полной мощности трех фаз (как в TYPE1).Трехфазная реактивная мощность рассчитывается из трехфазной полной мощности и трехфазной активной мощности с использованием уравнения (4).
Активная мощность при трехфазном четырехпроводном подключении: PΣ = P1 + P2 + P3
Полная мощность при трехфазном четырехпроводном подключении: SΣ = S1 + S2 + S3 (= U1 × I1 + U2 × I2 + U3 × I3)
Реактивная мощность для трехфазного четырехпроводного подключения:

ТИП 3 (метод, используемый в режиме измерения гармоник с WT1600 и PZ4000)
Это единственный метод, в котором реактивная мощность для каждой фазы напрямую рассчитывается с использованием уравнения (2) .Полная трехфазная мощность рассчитывается по уравнению (4).
Активная мощность для трехфазного четырехпроводного подключения: PΣ = P1 + P2 + P3
Полная мощность для трехфазного четырехпроводного подключения:
Реактивная мощность для трехфазного четырехпроводного подключения: QΣ = Q1 + Q2 + Q3

Кроме того, коэффициент мощности рассчитывается как P / S. При выборе формулы TYPE для полной мощности и реактивной мощности значение трехфазного полного коэффициента мощности λΣ также изменяется.

Дополнение:

Это эквивалентно формуле нормального режима, используемой традиционными приборами серии WT (WT1600, WT2000 и т. Д.).
QΣ = Q1 + Q2 + Q3

* s1, s2 и s3 выражают полярность Q1, Q2 и Q3 реактивной мощности каждой фазы. Когда ток опережает или отстает от напряжения, это сопровождается знаком «-» (реактивная мощность — отрицательное значение) или знаком «+» (реактивная мощность — положительное значение) соответственно.
QΣ рассчитывается по реактивной мощности каждой фазы Q1, Q2 и Q3 со знаками.
При использовании TYPE1 могут быть случаи, когда, если форма волны искажена, определение полярности (опережение / запаздывание — это обнаружение) может быть неудачным, и в результате значение QΣ может быть вычислено неправильно.Для определения полярности в каталоге перечислены следующие характеристики.
Обнаружение опережения / запаздывания в спецификациях WT3000:
Опережение фазы и запаздывание обнаруживаются правильно, когда сигналы напряжения и тока являются синусоидальными волнами, опережение / запаздывание составляет 50% номинального диапазона (или 100% для коэффициента амплитуды 6), частота составляет от 20 Гц до 10 кГц, а фазовый угол составляет ± (от 5 ° до 175 °) или более.

<ТИП 2> (Новый режим, не зависящий от ошибки обнаружения опережающей фазы / запаздывающей фазы)
Для типа 2 метод изменен, и QΣ рассчитывается из SΣ и PΣ, поэтому эта проблема не возникает.

Например,
Чтобы улучшить коэффициент мощности как меру гармонического тока в импульсном источнике питания, чтобы подтвердить влияние коэффициента мощности на форму сигнала искажения тока, применяются → TYPE1 и TYPE2.

Режим для прямого измерения реактивной мощности посредством измерения гармоник (аналогично WT1600 и PZ4000).
Поскольку в этом режиме используются измерения гармоник, измерения можно проводить для каждой гармонической составляющей.Поскольку результаты отражают каждую частотную составляющую, реактивная мощность Q для каждого порядка является правильной. Кроме того, QΣ — это простое суммирование, поэтому сумма каждого порядка QΣ также верна. Вычисляются активная мощность и реактивная мощность гармонических составляющих, поэтому режим позволяет более точно рассчитывать информацию о фазах по порядку.

Формулы падения напряжения и мощности для инженеров-электриков ~ Изучение электротехники

Пользовательский поиск

Работаете с однофазными, трехфазными и постоянным током (цепи постоянного тока) и вам быстро нужны справочные формулы для расчета падения напряжения и расчета мощности для данного проводника? В таблице ниже приведены краткие справочные сведения для этих расчетов.

Формулы для расчета падения напряжения и мощности для однофазных цепей

$ $ $

Электрические параметры	Формулы
Падение напряжения	$ ∆V = 2 * I * L * (rCos Փ + xSin Փ) $
% Падение напряжения	% $ ∆V = \ frac {∆V} {V_r} * 100 $
Активная мощность	$ P = V * I * Cos Փ
Реактивная мощность	$ Q = V * I * Sin Փ
Полная мощность	$ S = V * I = \ sqrt {{P ^ 2} + {Q ^ 2}} $
Коэффициент мощности	$ Cos Փ = \ frac {P} {S}
Потеря мощности	$ P_L = 2 * L * r * I ^ 2 $

Формулы для расчета падения напряжения и мощности для трехфазных цепей $ $ $

Электрические параметры	Формулы
Падение напряжения	$ ∆V = \ sqrt {3} * I * L * (rCos Փ + xSin Փ) $
% Падение напряжения	% $ ∆V = \ frac {∆V} {V_r} * 100 $
Активная мощность	$ P = \ sqrt {3} * V * I * Cos Փ
Реактивная мощность	$ Q = \ sqrt {3} * V * I * Sin Փ
Полная мощность	$ S = \ sqrt {3} * V * I = \ sqrt {{P ^ 2} + {Q ^ 2}} $
Коэффициент мощности	$ Cos Փ = \ frac {P} {S}
Потеря мощности	$ P_L = 3 * L * r * I ^ 2 $

Формулы для расчета падения напряжения и мощности для цепей постоянного тока

Электрические параметры	Формулы
Падение напряжения	$ ∆V = 2 * I * L * r $
% Падение напряжения	% $ ∆V = \ frac {∆V} {V_r} * 100 $
Активная мощность	$ P = V * I $
Реактивная мощность	$ — 9000 $ 9
Полная мощность	$ — 9000 $ 9
Коэффициент мощности	$ — 9000 $ 9
Потеря мощности	$ P_L = 2 * L * r * I ^ 2 $

Значение символов, используемых в формулах выше :
$ L $ = Общая длина проводника
$ r $ = Сопротивление проводника на единицу длины
$ x $ = Реактивное сопротивление проводника на единицу длины
$ ∆V $ = Падение напряжения
$ P $ = Активная мощность
$ Q $ = Реактивная мощность
$ I $ = текущая

Расчет трехфазной активной и реактивной мощности

Описание

Блок измерения мощности (трехфазный) измеряет действительную и реактивная мощность элемента в трехфазной сети.Блок выводит мощность количества для каждого частотного компонента, указанного в выбранном симметричном последовательность.

Используйте этот блок для измерения мощности как для синусоидальных, так и для несинусоидальных периодических сигналов. сигналы. Для измерения однофазной мощности рассмотрите возможность использования Power Блок измерения.

Установите для параметра Время выборки значение 0 для работа с непрерывным временем или явно для работы с дискретным временем.

Задайте вектор всех частотных составляющих для включения в выходную мощность, используя Числа гармоник Параметр:

• Для вывода составляющей постоянного тока укажите 0 .

• Чтобы вывести компонент, соответствующий основной частоте, укажите 1 .

• Для вывода компонентов, соответствующих высшим гармоникам, укажите n> 1 .

Уравнения

Для каждой указанной гармоники k блок вычисляет действительную мощность P _k и реактивная мощность Q _k для указанной последовательности из уравнение вектора:

Pk + jQk = 32 (VkejθVk) (IkejθIk¯),

где:

• VkejθVk — вектор, представляющий кОм — составляющая напряжения выбранной последовательности.

• IkejθIk¯ — комплексное сопряжение IkejθIk, вектора, представляющего k — составляющая тока выбранной последовательности.

Выберите симметричную последовательность, используемую при расчете мощности, используя Последовательность параметр:

• Положительный :

  VkejθVk = Vk + ejθVk +, IkejθIk = Ik + ejθIk +

• Отрицательный :

  VkejθVk = Vk − ejθVk−, IkejθIk = Ik − ejθIk−

• Ноль :

  VkejθVk = Vk0ejθVk0, IkejθIk = Ik0ejθIk0

Блок вычисляет симметричный набор векторов напряжения + -0 из набора векторов напряжения abc с использованием симметричных преобразование компонентов S :

[Vk + ejθVk + Vk − ejθVk − Vk0ejθVk0] = S [VkaejθVkaVkbejθVkbVkcejθVkc].

Дополнительные сведения об этом преобразовании см. В разделе Симметричный. Преобразование компонентов.

Этот набор векторов напряжения abc блок получает от трехфазное входное напряжение В (t) как:

[VkaejθVkaVkbejθVkbVkcejθVkc] = 2T∫t − TtV (t) sin (2πkFt) dt + j2T∫t − TtV (t) cos (2πkFt) dt,

где T — период входного сигнала, или эквивалентно инверсии его базовой частоты F .

Блок вычисляет симметричный набор векторов тока точно так же, как и делает напряжение.

Если входные сигналы имеют конечное число гармоник n , общая активная мощность P и полная реактивная мощность Q для указанной последовательности можно рассчитать из их составляющих:

Суммирование для Q не включает DC компонент ( k = 0 ), потому что этот компонент только способствует Реальная власть.

Истинная, реактивная и полная мощность: КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ

Том II — AC »КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ

Мы знаем, что реактивные нагрузки, такие как катушки индуктивности и конденсаторы, рассеивают нулевую мощность, но тот факт, что они падают напряжение и потребляют ток, создает обманчивое впечатление, будто они на самом деле рассеивают мощность. Эта «фантомная мощность» называется реактивной мощностью и измеряется в единицах, называемых вольт-ампер-реактивная мощность (ВАР), а не в ваттах.Математическим символом реактивной мощности является (к сожалению) заглавная буква Q. Фактическое количество энергии, используемой или рассеиваемой в цепи, называется , истинная мощность и измеряется в ваттах (обозначается заглавной буквой P, как всегда). Комбинация реактивной мощности и истинной мощности называется полной мощностью , и она является произведением напряжения и тока цепи без привязки к фазовому углу. Полная мощность измеряется в единицах Вольт-Ампер (ВА) и обозначается заглавной буквой S.

Как правило, истинная мощность является функцией рассеивающих элементов схемы, обычно сопротивления (R). Реактивная мощность является функцией реактивного сопротивления цепи (X). Полная мощность — это функция полного сопротивления цепи (Z). Поскольку для расчета мощности мы имеем дело со скалярными величинами, любые комплексные начальные величины, такие как напряжение, ток и импеданс, должны быть представлены их полярными величинами , а не действительными или мнимыми прямоугольными составляющими. Например, если я вычисляю истинную мощность по току и сопротивлению, я должен использовать полярную величину для тока, а не просто «реальную» или «мнимую» часть тока.Если я рассчитываю полную мощность по напряжению и импедансу, обе эти ранее комплексные величины должны быть уменьшены до их полярных величин для скалярной арифметики.

Существует несколько уравнений мощности, связывающих три типа мощности с сопротивлением, реактивным сопротивлением и импедансом (все с использованием скалярных величин):

Обратите внимание, что есть два уравнения для расчета истинной и реактивной мощности. Для расчета полной мощности доступны три уравнения, P = IE используется для этой цели только .Изучите следующие схемы и посмотрите, как эти три типа мощности взаимосвязаны для: чисто резистивной нагрузки на рисунке ниже, чисто реактивная нагрузка на рисунке ниже, и резистивная / реактивная нагрузка на рисунке ниже.

Только резистивная нагрузка:

Истинная мощность, реактивная мощность и полная мощность для чисто резистивной нагрузки.

Только реактивная нагрузка:

Истинная мощность, реактивная мощность и полная мощность для чисто реактивной нагрузки.

Активная / реактивная нагрузка:

Истинная мощность, реактивная мощность и полная мощность для резистивной / реактивной нагрузки.

Эти три типа мощности — истинная, реактивная и кажущаяся — связаны друг с другом в тригонометрической форме. Мы называем это треугольником мощности : (рисунок ниже).

Треугольник мощности, связывающий кажущуюся мощность с реальной и реактивной мощностью.

Используя законы тригонометрии, мы можем найти длину любой стороны (количество любого типа мощности), учитывая длины двух других сторон или длину одной стороны и угол.

• ОБЗОР:
• Мощность, рассеиваемая нагрузкой, обозначается как истинная мощность . Истинная мощность обозначается буквой P и измеряется в ваттах (Вт).
• Мощность, просто поглощаемая и возвращаемая нагрузкой из-за ее реактивных свойств, называется реактивной мощностью . Реактивная мощность обозначается буквой Q и измеряется в вольт-амперных реактивных единицах (ВАР).
• Полная мощность в цепи переменного тока, как рассеиваемая, так и поглощенная / возвращаемая, обозначается как полная мощность .Полная мощность обозначается буквой S и измеряется в вольт-амперах (ВА).
• Эти три типа власти тригонометрически связаны друг с другом. В прямоугольном треугольнике P = смежная длина, Q = противоположная длина и S = ​​длина гипотенузы. Противоположный угол равен фазовому углу импеданса цепи (Z).

курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курса.»

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации. «

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал получился очень информативным и организованным.Я многому научился и их было

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе.»

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно с учетом того, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Авария City Hyatt «

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

информативно-полезно

на моей работе «

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

— лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на изучение

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле

человек узнает больше

от сбоев.»

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину.»

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курса.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемых тем »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то неясной секции

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

, организация. «

»

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса содержали хорошее, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

доступный и простой

использовать. Большое спасибо. «

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

Обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

предоставлено фактических случаев »

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.

тест действительно потребовал исследований в

документ но ответы были

в наличии «

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курса со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курса. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены путешествовать. «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать, где на

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теории «

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес который

сниженная цена

на 40%. «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

регламентов. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификация . «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предоставляет удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и

хорошо организовано. «

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Building курс и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлены. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загрузить учебные материалы по номеру

.

обзор где угодно и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное. »

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по телефону

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Луан Мане, П.Е.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график. «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

часовой PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об EE для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу же

Свидетельство

. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

многие различные технические зоны за пределами

по своей специализации без

приходится путешествовать.»

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Коррекция коэффициента мощности — что это такое? Зачем это нужно? Как это достигается?

Базовый коэффициент мощности:

Качество электроэнергии важно для эффективной работы оборудования, и коэффициент мощности этому способствует.

Коэффициент мощности — это показатель того, насколько эффективно поступающая мощность используется в электрической установке. Это отношение активной мощности к полной, когда:

Активная мощность (P) = мощность, необходимая для полезной работы, такой как токарный станок, освещение или перекачка воды, выраженная в ваттах или киловаттах (кВт)

Реактивная мощность (Q) = мера накопленной энергии, отраженной в источник, который не выполняет никакой полезной работы, выражается в вар или киловарах (кВАр)

Полная мощность (S) = векторная сумма активной и реактивной мощности, выраженная в вольтах-амперах или киловольт-амперах (кВА)

Треугольник власти:

Низкий коэффициент мощности (например, менее 95%) приводит к тому, что для того же объема работы требуется больший ток.

Коррекция коэффициента мощности

Коррекция коэффициента мощности (PFC) направлена ​​на улучшение коэффициента мощности и, следовательно, качества электроэнергии. Это снижает нагрузку на систему распределения электроэнергии, повышает энергоэффективность и снижает затраты на электроэнергию. Это также снижает вероятность нестабильности и выхода оборудования из строя.

Коррекция коэффициента мощности достигается за счет подключения конденсаторов, которые производят реактивную энергию в противоположность энергии, потребляемой нагрузками, такими как двигатели, локально близко к нагрузке.Это улучшает коэффициент мощности с точки подключения источника реактивной мощности, предотвращая ненужную циркуляцию тока в сети.

Определение необходимого PFC

Выбор оборудования для коррекции коэффициента мощности должен производиться в соответствии со следующим четырехэтапным процессом лицами с соответствующими навыками:

Шаг 1: Расчет необходимой реактивной мощности

Цель состоит в том, чтобы определить требуемую реактивную мощность (Qc (квар)), которую необходимо установить, чтобы улучшить коэффициент мощности (cos φ) и снизить полную мощность (S).

Qc можно определить по формуле Qc = P (tan φ — tan φ ‘), которая выводится из диаграммы.

Qc = мощность конденсаторной батареи в кВАр

P = активная мощность нагрузки в кВт

tan φ = тангенс угла сдвига фаз до компенсации

tan φ ’= тангенс угла сдвига фаз после компенсации

Параметры φ и tan φ могут быть получены из данных биллинга или путем прямого измерения в установке.

Шаг 2: Выбор режима компенсации

Расположение низковольтных конденсаторов в установке может быть центральным (одно место для всей установки), по секторам (секция за секцией), на уровне нагрузки или в сочетании двух последних.

В принципе, идеальная компенсация применяется в точке потребления и на уровне, необходимом в любой момент времени. На практике выбор определяется техническими и экономическими факторами.

Местоположение определяется по:

общая цель (предотвращение штрафов за реактивную энергию, разгрузка трансформаторов или кабелей, предотвращение падений и провалов напряжения)

режим работы (стабильные или колеблющиеся нагрузки)

прогнозируемое влияние конденсаторов на характеристики сети

стоимость установки

Шаг 3: Выбор типа компенсации

В зависимости от требований к производительности и сложности управления следует применять различные типы компенсации:

Фиксированный, путем подключения конденсаторной батареи фиксированной емкости

Автоматический, путем подключения другого количества ступеней, позволяющий регулировать реактивную энергию до необходимого значения

Dynamic, для компенсации сильно колеблющихся нагрузок

Шаг 4: Учет условий эксплуатации и гармоник

Условия эксплуатации имеют большое влияние на срок службы конденсаторов, поэтому следует учитывать следующие параметры:

Температура окружающей среды (° C)

Ожидаемый сверхток, связанный с нарушениями напряжения, включая максимальное длительное перенапряжение

Максимальное количество переключений в год

Требуемая продолжительность жизни

Некоторые нагрузки (двигатели с регулируемой скоростью, статические преобразователи, сварочные аппараты, дуговые печи, люминесцентные лампы и т. Д.) загрязняют электрическую сеть, повторно вводя гармоники. Поэтому также необходимо учитывать влияние этих гармоник на конденсаторы.

Преимущества коррекции коэффициента мощности

Экономия на счете за электроэнергию

Коррекция коэффициента мощности устраняет штрафы за реактивную энергию, снижает потребность в кВА и снижает потери мощности, генерируемые в трансформаторах и проводниках установки.

Увеличенная доступная мощность

Установка оборудования PFC на стороне низкого напряжения увеличивает доступную мощность на вторичной обмотке трансформатора СН / НН.Высокий коэффициент мощности оптимизирует электрическую установку, позволяя лучше использовать компоненты.

Уменьшенный установочный размер

Установка оборудования PFC позволяет уменьшить поперечное сечение проводника, поскольку компенсированная установка потребляет меньший ток при той же активной мощности.

Пониженное падение напряжения

Установка конденсаторов позволяет снизить падение напряжения перед точкой подключения устройства PFC, тем самым предотвращая перегрузку сети и уменьшая гармоники.

Параметры мощности воздуходувки

Производительность, эффективность и мощность воздуходувки частично количественно выражаются параметрами мощности, которые учитывают входное электрическое напряжение переменного тока, сопротивление, реактивное сопротивление, импеданс, воздушную мощность и выходную мощность в воздушных ваттах. Уравнения мощности для установок переменного тока связывают три типа электрической мощности — истинную мощность, реактивную мощность и полную мощность — со скалярными величинами сопротивления, импеданса и реактивного сопротивления.
Исходя из основ схемы, закон Ома, электрическая мощность, рассеиваемая в виде джоулева нагрева, и истинная мощность составляют:

В = ИК и P = I ² R и P = E ² / R

Где V = напряжение ; I = ток; P = истинная мощность в ваттах; R = сопротивление; и E = разность потенциалов в вольтах.Истинная мощность — это часть мощности в конструкции двигателя (и присущее ему сопротивление), доступная для выполнения механической работы. Сравните это с реактивной мощностью. Реактивная мощность показывает, сколько, по-видимому, двигатель нагнетателя накапливает и разряжает. Оно выражается в вольтах-амперах-реактивном режиме:

Q = I ² X = E ² / X

Где Q = реактивная мощность и X = реактивное сопротивление цепи двигателя. Последний параметр мощности для количественной оценки производительности воздуходувки — кажущаяся мощность. Выраженная в вольт-амперах полная мощность — это векторная сумма реактивной и истинной мощности; напряжение в двигателе переменного тока, умноженное на весь входной ток:

S = I ² Z и S = ​​E ² / Z и S = ​​IE

Где S = полная мощность и Z = полное сопротивление цепи.

Чтобы понять взаимосвязь между реальной мощностью, реактивной мощностью и полной мощностью, рассмотрим пример приложения с реалистичной моделью нагрузки, которая включает реактивные и резистивные элементы. Предположим, у нас есть цепь с входным переменным током 120 В при 60 Гц; I = 1,410 А; нагрузка L = 160 MH с XL = 60,319 Ом; и нагрузка R = 60 Ом.

В данном случае:

Истинная мощность P = i ² R = 119,365 Вт; реактивная мощность Q = I ² X = 119,998 ВАР; и полная мощность S = I ² Z = 169.256 ВА

Эти значения затем выражают коэффициент мощности нагнетателя, отношение действительной потребляемой мощности P нагнетателя к полной мощности S, потребляемой нагнетателем. Вот почему больший VAR обеспечивает более низкий коэффициент мощности, математически выражаемый как процент (x 100) косинуса ø угла между векторами S и P.

Только общая истинная мощность системы в ваттах может обеспечить полезную работу. Даже в этом случае электроснабжение, в которое встроена воздуходувка, должно генерировать и распределять фактическую потребляемую мощность, то есть полную мощность.Все коммунальные предприятия измеряют ваттную мощность, однако некоторые также измеряют общий коэффициент мощности объектов, которые они обслуживают, и взимают надбавки за коэффициент мощности 75% или ниже.

Здесь есть одно предостережение: вентилятор с низким коэффициентом мощности может указывать на низкий КПД, но помните, что эти конструкции всегда интегрируются в системы, которые включают обрабатываемую среду, а также другое электрическое оборудование. Более важен общий коэффициент мощности системы. Иногда подходы на основе приводов и улучшение других элементов конструкции — резистивного нагрева, силовых трансформаторов и паразитной индуктивности, связанной с подтипами системной проводки и электродвигателей, — могут более значительно повысить коэффициент мощности установки.В некоторых установках используются модули коррекции входного коэффициента мощности (модули PFC), которые сочетают в себе IGBT, диоды и индукционные магниты, чтобы также повысить коэффициент мощности установки.

Мы обрисовали в общих чертах, как промышленность определяет количество потребляемой и потребляемой энергии вентиляторами и двигателями в единицах воздушной мощности в ваттах. Это выражает эффективность воздушного потока воздуходувки. Стандартная формула ватт воздуха определена ASTM International в документе организации ASTM F558 — 13:

P = 0,117354 ∙ F ∙ S

Где P = мощность в ваттах воздуха; F = скорость воздушного потока в кубических футах в минуту (обозначается фут3 / мин.или CFM) и S = ​​всасывающая способность, выраженная как давление в дюймах водяного столба.

Скандал и разрешение в области авиадвигателей
Интересно происхождение расчета воздушной мощности. Потребность в воздушных ваттах возникла из-за путаницы и вводящих в заблуждение заявлений в индустрии пылесосов. Несколько десятилетий назад производители вакуума определяли характеристики продукта в единицах мощности и мощности. Некоторые компании расширили значение терминов, связанных с мощностью, используя значения пиковой мощности своих вакуумных двигателей в литературе, предназначенной для нетехнических потребителей.

Конечно, пиковая мощность не может сохраняться дольше, чем за секунду или две, прежде чем произойдет повреждение двигателя. В контексте дизайна приложения это значение относительно бесполезно. Неудивительно, что ситуация вызвала судебные иски из-за нехватки моторных характеристик. В ответ на эту тенденцию — и в попытке предотвратить общие заблуждения, Американское общество испытаний и материалов (ASTM) установило стандартное выражение в воздушной ваттах для количественной оценки производительности пылесоса.Сегодня вся промышленность по перемещению воздуха использует измерение мощности воздуха, а также расхода по сравнению с вакуумом CFM в дюймах водяного столба.

Итак, каково происхождение коэффициента 0,117354 в уравнении мощности воздуха? Фактически, это значение основано на стандартизованных параметрах ASTM. Мощность — это скорость работы за время: P = F · v, где P = мощность; F = сила; и v = скорость, фут / мин. Мощность воздуха — это чистая временная норма работы (в ваттах) воздушного потока, затрачивающая энергию на воздушный поток устройством при заданном сопротивлении воздуха: AP = 745.7/33000 F · v, где AP = воздушная мощность; и F = сила, создаваемая потоком воздуха, проходящим через отверстие, фунт

Постоянная 745,7 / 33000 поддерживает единицы:

1 ватт = 33000 фут-фунт 745,7 мин.

Для воздушного потока через установленное отверстие:

F = 112phsA

Где F = сила, создаваемая воздушным потоком, проходящим через отверстие, фунт; p = плотность воды при 68 ° F и 62,3205 фунт / фут3; hs = перепад давления при стандартных условиях, дюймы водяного столба; и A = поперечное сечение площади отверстия, фут2.Константа 1/12 поддерживает единицы:

F (фунт) = 1 фут / 12 дюймов (p) фунт-фут / 3hs (дюйм) A (фут ² )

Скорость воздуха V = Q / A , где скорость воздушного потока, проходящего через отверстие, фут / мин .; и Q = расход при стандартной плотности и температуре воздуха, куб. фут / мин (а не реактивная мощность, как в уравнениях для электрической мощности вентилятора). Подставляя уравнения в выражение для скорости воздуха, мы получаем p = 62,3205 фунт / фут3 и AP = 0,117354 час · с · Q — отсюда коэффициент 0,117354 в уравнении для расчета воздушных ватт.

Мы в AMETEK Dynamic Fluid Solutions понимаем, что вы ищете больше, чем просто готовую деталь или одноразовое решение.