Как найти мощность активную – Реактивная мощность — еще раз коротко о главном / Статьи и обзоры / Элек.ру

Расчет полной мощности — Help for engineer

Расчет полной мощности

Полная мощность (S) образуется из двух составляющих:

— активная мощность (P) – выполняет полезную работу (полезная мощность), превращается в другие виды энергии (тепловая энергия: водонагреватель, утюг и т.д. являются активной нагрузкой)

— реактивная мощность (Q) – бывает индуктивная и емкостная, в зависимости от нагрузки в сети. Чаще всего дома мы используем индуктивную мощность, любой электрический прибор, где есть катушка, обмотки, является реактивной нагрузкой (электродрель, миксер, холодильник). Энергия не рассеивается на реактивных элементах, она на них за один полупериод накапливается и отдается обратно в сеть. Хотя без реактивной составляющей была бы невозможна работа многих электрических приборов, ее присутствие вызывает появление ряда негативных факторов:

— нагрев проводников;
— влияние на сеть – добавление в нее реактивной составляющей, которая плохо сказывается в дальнейшем на потребителях.

Конечно же между выше упомянутыми параметрами существуют зависимости. Расчет полной мощности осуществляется по следующей формуле:


где U и I – действующие значения напряжения и тока соответственно.

Активная и реактивная мощности находятся в прямой зависимости с коэффициентом мощности (cosφ):


Полная мощность дает потребителям все необходимые составляющие и рассчитывается:


На рисунке ниже (треугольник мощностей) изображена зависимость полной мощности и ее составляющих от угла cosφ, который является углом сдвига между напряжением и током.

Единицы измерений приняты немного разные, хотя смысл их остается один и тот же, полная мощность измеряется в ВА (Вольт Ампер), активная мощность в Вт (Ватт), а реактивная в ВАр (Вольт Ампер реактивный).

Недостаточно прав для комментирования

2.2. Виды мощности. Треугольник мощностей

В цепях переменного тока различают три понятия мощности: активная

Р, реактивная Q, полная S.

Соотношения между мощностями могут быть получены из треугольника мощностей, который образуется путем умножения всех сторон треугольника напряжений на значение тока I.

Рис.2.3. Треугольник мощностей

Здесь:

QL— реактивная индуктивная мощность,

QC — реактивная емкостная мощность.

Активная мощность [Вт] — характеризует необратимый процесс преобразования электромагнитной энергии источника в другие виды энергии: механическую, тепловую, световую и т.д.

Реактивная мощность [Вар] (вольт-ампер реактивный) — характеризует обратимый процесс преобразования электромагнитной энергии источника в энергию магнитного поля катушки и энергию электрического поля конденсатора.

Полная мощность [ВА] (вольт-ампер) — характеризует наибольшее значение активной мощности при заданных действующих значениях тока и напряжения.

Как видно из выражения активной мощности, если мощность, потребляемая приемником в данной цепи, является вполне определенной величиной, то при неизменном напряжении на зажимах цепи и с уменьшением

ток нагрузки источника будет увеличиваться при одной и той же отдаваемой мощности.

.

(2.11.)

Поэтому даже при полной загрузке током источника, но при низком источник по мощности будет недогружен. Значениехарактеризует использование полной или установленной мощности источника и называется коэффициентом мощности.

Наибольшего значения активная мощность достигает при

= 1, т.е. когда = 0, или, как следует из выражения (2.10), когда . Такой режим работы называется резонансом напряжений. Явление резонанса напряжений как положительный эффект используется в технике слабых токов (в радиотехнике). В технике сильных токов резонанс напряжений является аварийным режимом, т.к. в этом случае напряжения на реактивных элементах могут достигать значений, намного превышающих приложенное напряжение, что может привести к пробою изоляции конденсаторов и катушек индуктивности.

2.3. Параметры цепи и характер нагрузки

Работа электрической цепи может быть описана, по крайней мере, тремя основными параметрами: напряжением (U), током (I) и активной мощностью (P). Произведение напряжения и тока в цепи дает нам полную мощность цепи (S = UI), а реактивную мощность (Q) можно найти из треугольника мощностей, зная полную и активную мощности.

Если активная мощность равна полной (P = S), то реактивная мощность обращается в ноль (Q = 0), тогда характер нагрузки является активным, а схема замещения цепи содержит только активное сопротивление.

Если активная мощность в цепи равна нулю (P = 0), то полная мощность равна реактивной (Q = S), тогда характер нагрузки становится реактивным: или индуктивным (если в цепи содержится реактивное индуктивное сопротивление), или емкостным (если в цепи содержится реактивное емкостное сопротивление), а схема замещения содержит или индуктивность, или емкость.

Если активная мощность имеет значение отличное от нуля, но при этом меньше полной (0 < P < S), то мы имеем случай, когда характер нагрузки смешанный. Какой конкретно характер нагрузки будет, — зависит от разницы между реактивными сопротивлениями Х

L — ХC. Если разница положительная (XL > XC ), то характер нагрузки активно-индуктивный, если отрицательная (XL < XC ) – активно-емкостной.

Таким образом характер нагрузки может быть определен, если известна структура цепи. Это легко сделать для простых электрических цепей. Для более сложных электрических цепей, содержащих большое количество электротехнических устройств, обычно используют фазометр, позволяющий определить угол сдвига фаз между напряжением и током и его характер: емкостной или индуктивный.

Полная мощность | Все формулы

Сообщение от администратора:

Ребята! Кто давно хотел выучить английский?
Переходите по моей ссылке и получите два бесплатных урока

в школе английского языка SkyEng! 
Занимаюсь там сам — очень круто. Прогресс налицо.

В приложении можно учить слова, тренировать аудирование и произношение.

Попробуйте. Два урока бесплатно по моей ссылке!
Жмите СЮДА

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её зажимах

Реактивная мощность связана с полной мощностью и активной :


Полная мощность — есть ничто иное как вся мощность. Она необходима для определения коэффициента мощности (отношение активной мощности к полной мощности)

Так же есть :

Реактивная мощность

Активная мощность тока

В формуле мы использовали :

— Полная мощность

— Напряжение цепи

— Сила тока

— Реактивная мощность

— Активная мощность

— Угол сдвига фаз

Понятие средних нагрузок в электроснабжении

Как упоминалось в ранее вышедшей статье, что основой для подсчета электрических нагрузок являются средние значения активных Рсм и реактивных Qсм мощностей. Их определяют по показателям полученным входе исследований и проверяют по удельным расходам электрической энергии.

Средняя активная мощность силовых потребителей

Активная средняя мощность Рсм для групп электроприемников одинакового режиме работы за наиболее загруженную схему может быть определена по формуле:

Средняя активная мощность за промежуток времени

Где: kи – коэффициент использования электроприемника, Рном

– мощность номинальная электроприемника.

Отношением средней активной мощности потребителя электрической энергии (kи) или групп таких потребителей (Ки) к номинальным их значениям  называют коэффициентом использования. Считается он по формуле:

Коэффициент использования электрооборудования

Коэффициент использования электрооборудования группы электроприемников

n – количество потребителей в группе.

Коэффициент kи относят к тому промежутку времени, для которого производится расчет средних мощностей (смена, цикл, год).

Для групп потребителей имеющих разные режимы работы определяют средневзвешенный коэффициент использования. Расчет его с достаточной точностью можно произвести по формуле:

Средневзвешенный коэффициент использования

Где: n – количество подгрупп потребителей имеющих разные режимы работы, входящих в данную группу;

Рсм – мощность средняя подгруппы за самую загруженную смену;

1 — групповая активная номинальная мощность;

Для двигателей длительного режима работы номинальная мощность равна паспортной Рном = Рпаспортн, для электропечных трансформаторов Рном = Sномcosφном (Sном – полная мощность устройства, cosφном – коэффициент мощности сварочного трансформатора), для сварочных трансформаторов  Активная мощность сварочного трансформатора

 (ПВ – продолжительность включения устройства, выраженная в относительных единицах).

Также среднюю мощность можно определить исходя из годового расхода электроэнергии:Средняя мощность выраженная через годовую нагрузку

где РСГ нагрузка средне годовая, которую можно определить из годового расхода электроэнергии Wг:

Средне годовая электрическая нагрузка

ωуд – электрическая энергия, расходуемая на единицу выпускаемой продукции;

М – выпуск продукции за год;

ТГ – фактическое годовое число работы цеха или предприятия;

α – коэффициент годовой сменности энергоиспользования, определяемый по технологическим данным.

Данный коэффициент α учитывает разные загрузки отдельных смен, колебания нагрузки вызванные сменой сезонов (зима — лето), выполнение работ в праздничные и выходные дни, а также неритмичность производства. α можно охарактеризовать как отношение годовой потребленной энергии (цехом, предприятием, группой электроприемников) к годовой потребленной электроэнергии за наиболее загруженную смену:

Годовой коэффициент сменности по энергоиспользованию

Ниже показаны приближенные значения коэффициентов годовых сменности по энергоиспользованию для различных предприятий с трех сменным графиком работы:

Коэффициент сменности по энергоиспользованию для предприятий с трех сменным режимом работы

Число часов работы силовых потребителей электрической энергии зависит от технологнического процесса работы, а также от характера производства и может быть вычислено по формуле:

Годовое число работы электроприемников

Где: m – нерабочие дни в году, n – число смен, t – время продолжительности смены, tпр – число часов, годовое, которое учитывает сокращение длительности рабочих дней в предпраздничные и выходные дни, kр – коэффициент, который учитывает время ремонта и прочие простои оборудования (как правило , kр равен 0,96 ÷ 0,98).

Годовое число часов работы предприятия можно определить из таблицы ниже (за исключением цехов с непрерывным циклом работы):

Число часов работы предприятий

Соответственно для предприятий с непрерывным циклом работы (электролиз и так далее) годовое число работы растет.

Средняя активная мощность осветительных устройств

Число часов работы осветительной нагрузки за год (время горения ламп) можно определить по формулам:

Рабочее освещение:

Годовое число работы рабочего освещения

освещение аварийное:

Годовое число работы аварийного освещения

освещение наружное:

Годовое число работы наружного освещения

Где: Т1, Т1/1// — длительность работы освещения в самую длинную зимнюю ночь (23 декабря), Т2, Т2/2// — длительность работы в самую короткую летнюю ночь (23 июня), ТП – дополнительное время подключения освещения в хмарные дни.

При практических расчетах также можно воспользоваться данными по освещению, приведенными в таблице ниже:

Годовое число использования некоторых осветительных нагрузок

Нагрузка на вводе в здание, а также нагрузка линии питающей освещение определяется путем умножения мощности освещения РО на коэффициент спроса Кс. Если коэффициент спроса не может быть определен путем исследований его возможно принять:

1 – для линий, которые питают отдельные групповые щитки, а также для небольших производственных зданий;

0,95 – здания, состоящих из отдельных крупных пролетов;

0,85 – здания, которые состоят из многих производственных помещений;

0,8 –  инженерно – лабораторные и административно – бытовые корпуса и прочие;

0,6 – каскадные здания, которые состоят из многих отдельных помещений;

Средняя реактивная мощность силовых потребителей

Среднюю реактивную мощность можно определить по формуле:

Средняя реактивная мощность

Где: 2 ,Vг – расход годовой реактивной энергии.

Когда суммируются нагрузки разных электроприемников, работающих в одной группе, реактивные нагрузки приемников, которые работают в режиме компенсации реактивной энергии (синхронные двигатели, конденсаторные установки) считаются со знаком минус.

Средне годовые и среднемесячные токи

Средние расчетные токи за год Iсг или за смену Iсм определяют по средним мощностям, как указанно в формулах ниже:

Среднегодовой ток

Среднесменный ток

Реактивная мощность | Все формулы

Сообщение от администратора:

Ребята! Кто давно хотел выучить английский?
Переходите по моей ссылке и получите два бесплатных урока в школе английского языка SkyEng! 
Занимаюсь там сам — очень круто. Прогресс налицо.

В приложении можно учить слова, тренировать аудирование и произношение.

Попробуйте. Два урока бесплатно по моей ссылке!
Жмите СЮДА

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока

Реактивная мощность связана с полной мощностью и активной :


Зная Активную мощность и Полную мощность определяем Реактивную мощность из прямоугольного треугольника

Если рассмотреть Физически «реактивная мощность» — это, энергия, затрачиваемая на перемагничивание короткозамкнутой обмотки асинхронного двигателя при его работе, то есть ЛЮБОЙ асинхронный двигатель потребляет реактивную мощность из сети независимо от момента на своем валу.

Реактивная мощность может быть как положительной величиной (если нагрузка имеет активно-индуктивный характер), так и отрицательной (если нагрузка имеет активно-ёмкостный характер). Данное обстоятельство подчёркивает тот факт, что реактивная мощность не участвует в работе электрического тока. Отрицательное значение активной мощности нагрузки характеризовало бы нагрузку как генератор энергии. Активное, индуктивное, ёмкостное сопротивление не могут быть источниками постоянной энергии.

Так же есть :

Полная мощность тока

Активная мощность тока

В формуле мы использовали :

— Реактивная мощность

— Напряжение в цепи

— Сила тока

— Угол сдвига фаз

— Полная мощность тока

— Активная мощность тока

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *