Što je aktivna i reaktivna snaga naizmjenične električne struje? Električna snaga U kojim jedinicama se izražava snaga?

Najvažniji zadatak statistike opreme je mjerenje snage motora postrojenja. Snaga motora naziva se njegova sposobnost da izvrši određeni rad u jedinici vremena (sekundi). Osnovna jedinica snage je kilovat (kW). Budući da energetska oprema postrojenja može uključivati ​​motore čija je snaga izražena u različitim jedinicama, ukupna snaga svih motora izražava se u kilovatima. Da biste to učinili, koristite sljedeće konstantne odnose:

Snaga motora se može okarakterisati sa različitih tačaka gledišta.

U zavisnosti od dizajna motora, snaga se razlikuje između teorijske, indikatorske i efektivne (stvarne).

Teorijska moć(#) određuje se proračunima na osnovu pretpostavke da nema mehaničkih gubitaka (od trenja) i toplinskih gubitaka (od zračenja) u motoru. Teoretska snaga se može izračunati za bilo koji motor.

Indikator napajanja(#/s) - snaga motora uzimajući u obzir termičku, ali isključujući mehaničke gubitke. Izmjereno M.nd na dijelu motora gdje se gubici radijacije završavaju.

Treći tip projektnog kapaciteta je efektivna snaga (G Ovo je stvarna snaga, uzimajući u obzir termičke i mehaničke gubitke. Mjereno na radnom vratilu motora.

Ovisno o intenzitetu rada motora, njegova snaga se može mijenjati, stoga postoje takve snage s opterećenjem: normalna (ekonomična), maksimalno duga i maksimalno kratko vrijeme.

Snaga je normalna(L/^g) je snaga pri kojoj motor najekonomičnije troši gorivo i energiju po jedinici sile, odnosno ima najveću efikasnost (efikasnost). Kada opterećenje odstupa gore ili dole od normalne efikasnosti. smanjuje se.

Općenito, kako bi se dobila maksimalna količina energije pri radu energetskih uređaja, za njih se uspostavlja režim maksimalnog opterećenja, u kojem motor može raditi neograničeno dugo bez oštećenja njegovog stanja. Karakteristika snage maksimalnog opterećenja većine energetskih motora naziva se maksimalno trajanje (Mmt()-

Maksimalna kratkoročna snaga (br.) je maksimalno opterećenje motora za koje može raditi kratko vrijeme bez nezgode, obično ne više od 30 minuta.

Sve tri vrste snage opterećenja su potencijalne, jer određuju ne stvarno, već moguće opterećenje. Da bi se u potpunosti okarakterisala snaga motora, njegova snaga, po dizajnu i po opterećenju, treba istovremeno uzeti u obzir. Po pravilu, to će biti maksimalna kontinuirana efektivna snaga.

Za karakterizaciju snage motora prema operativnoj namjeni Oni razlikuju priključenu snagu, instaliranu, raspoloživu, vršnu, rezervnu, prosječnu stvarnu i prosječnu godišnju.

Povezani kapacitet (Mprisd) je snaga svih prijemnika priključenih na elektranu, uključujući snagu elektromotora tuđe struje za pretplatnike i elektromotore vlastite struje.

Velike elektrane obezbjeđuju električnu energiju pretplatnicima s različitim rasporedima opterećenja. Na primjer, ujutro potražnja za energijom za proizvodnju i gradski transport (tramvaji, trolejbusi) naglo raste, ali se smanjuje za rasvjetu; U večernjim satima rad nekih preduzeća prestaje, ali se naglo povećava potreba za zabavnim prostorima za električnom energijom. Zbog čestog priključenja pretplatnika na stanicu, priključna snaga je obično 2-2,5 puta veća od kapaciteta stanice. Dakle, stanica kapaciteta 30 hiljada kW može opsluživati ​​pretplatnike čija je trenutna snaga prijemnika 60 hiljada kW ili više.

Instalirano napajanje(l/) je ukupna maksimalna trajna efektivna snaga ugrađenih motora (za elektranu - snaga elektrogeneratora).

Budući da se neki od motora koji su u popravci i koji čekaju popravku ne mogu koristiti, veliki značaj stiče raspoloživa snaga (Mâví)- ukupna snaga svih uređaja, minus oni koji su u popravci ili čekaju popravku.

Za određeni period, na primjer po danu, mjesecu ili kvartalu, važno je odrediti maksimalno opterećenje, tzv. vršna snaga ShA.

Razlika između raspoložive i vršne snage naziva se rezervna snaga. Sastoji se od dva dijela koji imaju različit ekonomski značaj: snage rezervnih motora, namijenjenih zamjeni onih koji rade u slučaju nesreće, i podopterećenja motora koji rade za vrijeme špica.

Za mnoge praktične proračune to je određeno prosečna stvarna snaga L. Izračunava se za pojedinačni motor tako što se energija proizvedena tokom perioda u kilovat-satima podijeli sa stvarnim radnim vremenom u satima, tj.

Da bi se izračunala prosječna stvarna snaga nekoliko motora koji rade zajedno, energija koju proizvode mora se podijeliti s radnim vremenom svih motora, umanjeno za vrijeme njihovog zajedničkog rada. Dakle, formula za prosječnu stvarnu snagu dva motora koji rade zajedno u jednoj ili drugoj kombinaciji imat će oblik

Primjer 7.1

Izračunajte prosječnu stvarnu snagu dva motora, od kojih je prvi radio od 6 do 16 sati i proizveo 630 kW x sat energije, a drugi je radio od 8 do 23 sata i proizveo 715 kW x sat energije.

Ukupna proizvedena energija: 630 + 715 = 1345 kW x h.

Ukupno vrijeme rada motora: (16-6) + (23-8) = 25 sati.

Vrijeme da motori rade zajedno: (16-8) = 8 sati.

Osim prosječne stvarne snage, izračunajte prosječna godišnja snaga (M), koji pokazuje koliko se kilovat-sati energije u prosjeku godišnje proizvede na sat.

Da biste to učinili, proizvedena energija podijeljena je s brojem sati nastave - 8760. je uvijek manji od i njihov omjer A^UL^ karakterizira stepen iskorištenosti motora tokom vremena u toku godišnjeg perioda.

Preduzeća imaju ugrađene motore koji obavljaju različite funkcije: primarni motori proizvode mehaničku energiju, a sekundarni motori pretvaraju mehaničku energiju. energije u električnu(električni generatori) ili električni u mehaničke i termičke (elektromotori i električni uređaji).

Ako se, da bi se odredila ukupna snaga preduzeća, doda snaga primarnog i sekundarnog motora, tada će biti dozvoljeno ponovno brojanje; Osim toga, u proračun ukupne snage treba uključiti samo snagu koja se koristi u proizvodnom procesu. Shodno tome, snagu motora instaliranih u elektrani preduzeća, čija se energija isporučuje sa strane, ne treba uzimati u obzir pri određivanju energetskog kapaciteta određenog preduzeća, jer će se ona uzeti u obzir kod preduzeća koja troše energiju.

Rice. 7.1. V

Od sl. 7.1 pokazuje da glavni pokretači mogu direktno pokretati radne mašine ili prenositi mehaničku energiju električnim generatorima kako bi je transformisali u električnu energiju; Električna energija iz vlastitih elektrogeneratora može se koristiti kako za napajanje elektromotora i električnih uređaja vlastite i mješovite struje, tako i za zadovoljavanje ekonomskih potreba poduzeća. Dio električne energije može se pustiti u stranu. Istovremeno, energija primljena izvana osigurava rad elektromotora i električnih uređaja strane i mješovite struje. Snaga direktnih primarnih motora i snaga transportnih motora uzimaju se u obzir nezavisno. Zbrajanjem snaga primarnog i sekundarnog motora omogućit ćemo dvostruko računanje. Stoga se primjenjuje formula izračuna energetski kapacitet preduzeća,što potpuno eliminira dvostruko brojanje:

Ukupna snaga primarnih pokretača br.) takođe uzima u obzir snagu motora direktnog dejstva i onih koji se koriste u fabričkim vozilima.

Formula 7.3 ne samo da eliminira ponovljeni proračun snage, već i razlikuje snagu mehaničkog i električnog pogona.

Snaga mehaničkog pogona jednaka je razlici između snage svih primarnih motora preduzeća i snage onog njihovog dijela koji opslužuje električne generatore (Mpd-M^^^^). Ovo razlika je u snazi ​​primarnih pokretača koji su direktno povezani sa radnim mašinama (pomoću sistema prenosa ili zupčanika).

Snaga električnog pogona definira se kao zbir snaga elektromotora i električnih uređaja, odnosno sekundarnih motora koji direktno opslužuju proces proizvodnje.

Ponekad, kada se izračunava energetska snaga preduzeća, snaga primarnih motora koji opslužuju električne generatore Gp.d.obs.el.gen)> nepoznato. Da biste to odredili, potrebno je pomnožiti snagu električnih generatora s faktorom 1,04. Porijeklo ovog koeficijenta je sljedeće: uzeta je prosječna efikasnost električnih generatora 0,96, što znači da se snaga pogonskih motora koji ih opslužuju može dobiti dijeljenjem snage pogonskih motora sa 0,96 ili množenjem sa = 1.04. 0,96

Za utvrđivanje količina energije koju preduzeće potroši, koristite formulu sličnu onoj koja se koristi za izračunavanje ukupne snage:

Primjer 7.2

Izračunajte potencijalni i prosječni stvarni kapacitet preduzeća, znajući da je preduzeće radilo 200 sati i malo njegov Na raspolaganju nam je sledeća elektroenergetska oprema:

^^=400+50+350 0,736+100 0,736 - 250-1,04 + 220 + 600 = Í34Í.2l5zh.

Da izračunam Ako potrebno je utvrditi energiju koju preduzeće potroši:

Yeschipr = 80000 + 42000 o 0,736+10000 - 0,736 - 48000 o 1,04 + 42000 + 90000 = 200352 kW.

Koncept snage (M) povezan je sa produktivnošću određenog mehanizma, mašine ili motora. M se može definisati kao količina obavljenog posla u jedinici vremena. Odnosno, M je jednako omjeru rada i vremena utrošenog na njegov završetak. U opšteprihvaćenom međunarodnom sistemu jedinica (SI), zajednička mjerna jedinica M je vat. Uz to, konjske snage (KS) i dalje ostaju alternativni pokazatelj za M. U mnogim zemljama širom svijeta uobičajeno je mjerenje M motora s unutrašnjim sagorijevanjem u KS, a M elektromotora u vatima.

Vrste EIM-a

Kao što je naučni i tehnološki napredak Pojavio se veliki broj različitih jedinica za mjerenje snage (PMU). Među njima su danas traženi W, kgsm/s, erg/s i hp. Kako bi se izbjegla zabuna pri prelasku s jednog mjernog sistema na drugi, sastavljena je sljedeća EIM tabela u kojoj se mjeri stvarna snaga.

Tablice odnosa između EIM-a

EIMWkgsm/serg/shp
1 W1 0,102 10^7 1,36 x 10^-3
1 kiloW10^3 102 10^10 1,36
1 megaW10^6 102 x 10^310^13 1,36 x 10^3
1 kgcm u sekundi9,81 1 9,81 x 10^71,36 x 10^-2
1 erg u sekundi10^-7 1,02 x 10^-81 1,36 x 10^-10
1 hp735,5 75 7,355 x 10^91

Mjerenje M u mehanici

Sva tijela u stvarnom svijetu pokrenuta su silom koja se na njih primjenjuje. Učinak jednog ili više vektora na tijelo naziva se mehanički rad (P). Na primjer, vučna sila automobila ga pokreće. Time se postiže mehanički R.

Sa naučne tačke gledišta, P je fizička veličina "A", određena proizvodom veličine sile "F", udaljenosti kretanja tela "S" i kosinusom ugla između vektora ove dve količine.

Formula rada izgleda ovako:

A = F x S x cos (F, S).

M "N" u ovom slučaju će biti određen odnosom količine rada i vremenskog perioda "t" tokom kojeg su sile djelovale na tijelo. Stoga će formula koja definira M biti:

Mehanički M motor

Fizička veličina M u mehanici karakterizira mogućnosti različitih motora. U automobilima, M motora je određen zapreminom komora za sagorevanje tečnog goriva. M motora je rad (količina proizvedene energije) u jedinici vremena. Tokom svog rada, motor pretvara jednu vrstu energije u drugi potencijal. U tom slučaju motor pretvara toplinsku energiju iz sagorijevanja goriva u kinetičku energiju rotacionog kretanja.

Važno je znati! Glavni pokazatelj M motora je maksimalni obrtni moment.

To je moment koji stvara vučnu silu motora. Što je ovaj indikator veći, to je veći M jedinice.

U našoj zemlji, M agregati se računaju u konjskim snagama. Širom svijeta postoji trend računanja M u W. Sad je već karakteristika snage naznačeno u dokumentaciji u dvije dimenzije odjednom u hp. i kilovata. U kojoj jedinici mjeriti M određuje proizvođač energetskih električnih i mehaničkih instalacija.

M struja

Električni M karakterizira brzina konverzije električne energije u mehaničku, toplinsku ili svjetlosnu energiju. Prema Međunarodnom SI sistemu, vat je EIM u kojem se mjeri ukupna snaga električne energije.

odnosno proizvod vektora sile i brzine kretanja je snaga. Kako se mjeri? Prema međunarodnom SI sistemu, mjerna jedinica za ovu količinu je 1 vat.

Watt i druge jedinice napajanja

Watt znači snaga, gdje se jedan džul rada obavi u jednoj sekundi. Posljednja jedinica je dobila ime po Englezu J. Wattu, koji je izumio i napravio prvu parnu mašinu. Ali koristio je drugu količinu - konjske snage, koja se i danas koristi. Jedna konjska snaga je približno jednaka 735,5 vati.

Dakle, osim u vatima, snaga se mjeri u metričkim konjskim snagama. A za vrlo malu vrijednost, koristi se i Erg, jednak deset na minus sedmu potenciju Watta. Također je moguće mjeriti u jednoj jedinici mase/sile/metra u sekundi, što je jednako 9,81 W.

Snaga motora

Ova vrijednost je jedna od najvažnijih u svakom motoru, koji dolazi u širokom rasponu snage. Na primjer, električni brijač ima stoti dio kilovata, a raketa svemirskog broda ima milione.

Različita opterećenja zahtijevaju različitu snagu za održavanje određene brzine. Na primjer, automobil će postati teži ako se u njega stavi više tereta. Tada će se povećati sila trenja na putu. Stoga će za održavanje iste brzine kao u neopterećenom stanju biti potrebna veća snaga. Shodno tome, motor će trošiti više goriva. Svi vozači znaju ovu činjenicu.

Ali pri velikim brzinama važna je i inercija mašine, koja je direktno proporcionalna njenoj masi. Iskusni vozači koji su svjesni ove činjenice pronalaze najbolju kombinaciju goriva i brzine u vožnji tako da se manje troši benzin.

Trenutna snaga

Kako se mjeri trenutna snaga? U istoj jedinici SI. Može se mjeriti direktnim ili indirektnim metodama.

Prva metoda se provodi pomoću vatmetra, koji troši značajnu energiju i jako opterećuje izvor struje. Može se koristiti za mjerenje deset vati ili više. Indirektna metoda se koristi kada je potrebno izmjeriti male vrijednosti. Instrumenti za to su ampermetar i voltmetar priključeni na potrošača. Formula će u ovom slučaju izgledati ovako:

Sa poznatim otporom opterećenja, mjerimo struju koja teče kroz njega i nalazimo snagu na sljedeći način:

P = I 2 ∙ R n.

Koristeći formulu P = I 2 /R n, može se izračunati i trenutna snaga.

Kako se mjeri u trofaznoj strujnoj mreži također nije tajna. Za to se koristi već poznati uređaj - vatmetar. Štaviše, problem mjerenja električne energije može se riješiti pomoću jednog, dva ili čak tri uređaja. Na primjer, za četverožičnu instalaciju potrebna su tri uređaja. A za trožilni s asimetričnim opterećenjem - dva.

Snaga- fizička veličina jednaka u opštem slučaju brzini promene, transformacije, prenosa ili potrošnje energije sistema. U užem smislu, snaga je jednaka odnosu rada obavljenog u određenom vremenskom periodu prema ovom vremenskom periodu.

Razlikujte prosječnu snagu u određenom vremenskom periodu

i trenutnu snagu ovog trenutka vrijeme:

Integral trenutne snage tokom određenog vremenskog perioda jednak je ukupnoj prenesenoj energiji za to vreme:

Jedinice. Jedinica snage Međunarodnog sistema jedinica (SI) je vat, jednak jednom džulu podijeljenom sa sekundom. mehanički rad električna energija

Još jedna uobičajena, ali sada zastarjela jedinica mjerenja snage je konjska snaga. Međunarodna organizacija za zakonsku mjeriteljstvo (OIML) u svojim preporukama navodi konjske snage kao mjernu jedinicu “koju treba što prije ukinuti tamo gdje se trenutno koristi i koju ne bi trebalo uvoditi ako nije u upotrebi”.

Odnosi između energetskih jedinica (vidi Dodatak 9).

Mehanička snaga. Ako sila djeluje na tijelo koje se kreće, onda ta sila djeluje. Snaga je u ovom slučaju jednaka skalarnom proizvodu vektora sile i vektora brzine kojim se tijelo kreće:

Gdje F- sila, v- brzina, - ugao između vektora brzine i sile.

Poseban slučaj snage tokom rotacionog kretanja:

M- obrtni moment, - ugaona brzina, - pi, n- brzina rotacije (obr. u minuti, o/min).

Električna energija

Mehanička snaga. Snaga karakterizira brzinu kojom se rad obavlja.

Snaga (N) je fizička veličina jednaka odnosu rada A i vremenskog perioda t tokom kojeg je ovaj rad obavljen.

Snaga pokazuje koliko se rada obavi u jedinici vremena.

U međunarodnom sistemu (SI), jedinica za snagu naziva se vat (W) u čast engleskog izumitelja Jamesa Watt-a (Watt), koji je napravio prvu parnu mašinu.

[N]= W = J/s

  • 1 W = 1 J / 1s
  • 1 vat je jednak snazi ​​sile koja izvrši rad od 1 J u 1 sekundi ili kada se teret težine 100 g podigne na visinu od 1 m u 1 sekundi.

Sam James Watt (1736-1819) koristio je još jednu jedinicu snage - konjsku snagu (1 KS), koju je uveo kako bi uporedio performanse parne mašine i konja.

1hp = 735 W.

Međutim, snaga jednog prosječnog konja je oko 1/2 KS, iako su konji različiti.

“Živi motori” mogu nakratko povećati svoju snagu nekoliko puta.

Konj može povećati svoju snagu kada trči i skače do deset puta ili više.

Skočivši na visinu od 1 m, konj težak 500 kg razvija snagu jednaku 5.000 W = 6,8 KS.

Vjeruje se da je prosječna snaga osobe tokom tihog hodanja otprilike 0,1 KS. tj. 70-90W.

Kada trči i skače, osoba može razviti višestruko veću snagu.

Ispostavilo se da je najmoćniji izvor mehaničke energije vatreno oružje!

Pomoću topa možete baciti topovsku kuglu težine 900 kg brzinom od 500 m/s, razvijajući oko 110.000.000 J rada za 0,01 sekundu. Ovaj posao je ekvivalentan podizanju 75 tona tereta na vrh Keopsove piramide (visine 150 m).

Snaga topa će biti 11.000.000.000 W = 15.000.000 KS.

Sila napetosti u mišićima osobe približno je jednaka sili gravitacije koja djeluje na njega.

ova formula vrijedi za ravnomjerno kretanje sa konstantnom brzinom iu slučaju promjenjivog kretanja za prosječnu brzinu.

Iz ovih formula jasno je da je pri konstantnoj snazi ​​motora brzina kretanja obrnuto proporcionalna vučnoj sili i obrnuto.

Ovo je osnova za princip rada mjenjača (mjenjača) raznih vozila.

Električna energija. Električna snaga je fizička veličina koja karakterizira brzinu prijenosa ili konverzije električne energije. Prilikom proučavanja AC mreža, pored trenutne snage koja odgovara općoj fizičkoj definiciji, koriste se i koncepti aktivna snaga, jednaka prosječnoj vrijednosti trenutne reaktivne snage tokom perioda, koja odgovara energiji koja cirkuliše bez disipacije od izvora do potrošača i nazad, i ukupne snage, izračunate kao proizvod efektivne vrednosti struja i napon bez uzimanja u obzir faznog pomaka.

U je rad izvršen pri pomicanju jednog kulona, ​​a struja I je broj kulona koji prođu u 1 sekundi. Dakle, proizvod struje i napona pokazuje puno radno vrijeme, izvedeno u 1 sekundi, odnosno električna energija ili snaga električne struje.

Analizirajući gornju formulu, možemo izvući vrlo jednostavan zaključak: budući da električna snaga “P” podjednako zavisi i od struje “I” i od napona “U”, onda se, dakle, ista električna snaga može dobiti bilo sa visoka struja i niskostrujni napon, ili, obrnuto, pri visokom naponu i maloj struji (koristi se pri prijenosu električne energije na velike udaljenosti od elektrana do mjesta potrošnje, kroz transformaciju transformatora u pojačanim i opadajućim trafostanicama) .

Aktivna električna snaga (ovo je snaga koja se neopozivo pretvara u druge vrste energije - toplinsku, svjetlosnu, mehaničku itd.) ima svoju mjernu jedinicu - W (Watt). To je jednako 1 voltu puta 1 amper. U svakodnevnom životu iu proizvodnji pogodnije je mjeriti snagu u kW (kilovati, 1 kW = 1000 W). Elektrane već koriste veće jedinice - mW (megavati, 1 mW = 1000 kW = 1.000.000 W).

Reaktivna električna snaga je veličina koja karakteriše ovaj tip električno opterećenje, koji nastaju u uređajima (električna oprema) fluktuacijama energije (induktivne i kapacitivne) elektromagnetnog polja. Za konvencionalnu naizmjeničnu struju, ona je jednaka umnošku radne struje I i pada napona U za sinus faznog ugla između njih:

Q = U*I*sin(ugao).

Reaktivna snaga ima svoju mjernu jedinicu koja se zove VAR (volt-ampere reactive). Označeno slovom "Q".

Gustina snage. Specifična snaga je omjer snage motora prema njegovoj masi ili drugom parametru.

Gustina snage vozila. U odnosu na automobile, specifična snaga je maksimalna snaga motora podijeljena s ukupnom masom automobila. Snaga klipnog motora podijeljena sa zapreminom motora naziva se snaga litara. Na primjer, litarska snaga benzinskih motora je 30...45 kW/l, a za dizel motore bez turbo punjenja - 10...15 kW/l.

Povećanje specifične snage motora u konačnici dovodi do smanjenja potrošnje goriva, jer nema potrebe za transportom teškog motora. To se postiže lakim legurama, poboljšanim dizajnom i pojačanjem (povećanje brzine i omjera kompresije, korištenje turbo punjenja, itd.). Ali ova zavisnost se ne uočava uvijek. Konkretno, teži dizel motori mogu biti ekonomičniji, jer efikasnost modernog turbo dizel motora doseže i do 50%

U literaturi, koristeći ovaj termin, često se navodi inverzna vrijednost kg/hp. ili kg/kW.

Specifična snaga rezervoara. Snaga, pouzdanost i drugi parametri tenkovskih motora stalno su rasli i poboljšavali se. Ako je uključeno rani modeli zapravo su bili zadovoljni automobilskim motorima, zatim povećanjem mase tenkova 1920-ih-1940-ih. Prilagođeni avionski motori, a kasnije i posebno dizajnirani tenk dizel motori (više goriva) postali su široko rasprostranjeni. Da bi se osigurale prihvatljive vozne performanse tenka, njegova specifična snaga (omjer snage motora i borbene težine tenka) mora biti najmanje 18-20 KS. With. /T. Specifična snaga nekih modernih tenkova (vidi Dodatak 10).

Aktivna snaga. Aktivna snaga je prosječna vrijednost trenutne snage naizmjenične struje u određenom periodu:

Aktivna snaga je veličina koja karakteriše proces pretvaranja električne energije u neku drugu vrstu energije. Drugim riječima, električna energija, takoreći, pokazuje stopu potrošnje električne energije. To je snaga za koju plaćamo novac, a koja se broji na brojilu.

Aktivna snaga se može odrediti pomoću sljedeće formule:

Karakteristike snage opterećenja mogu se precizno odrediti jednim jedinim parametrom (aktivna snaga u W) samo za slučaj jednosmerna struja, budući da u DC kolu postoji samo jedna vrsta otpora - aktivni otpor.

Karakteristike snage opterećenja za slučaj naizmjenične struje ne mogu se precizno odrediti jednim parametrom, jer postoje dva različite vrste otpor - aktivni i reaktivni. Dakle, samo dva parametra: aktivna snaga i reaktivna snaga precizno karakteriziraju opterećenje.

Principi rada aktivnog i reaktivnog otpora su potpuno različiti. Aktivni otpor - nepovratno pretvara električnu energiju u druge vrste energije (toplotnu, svjetlosnu, itd.) - primjeri: žarulja sa žarnom niti, električni grijač.

Reaktancija - naizmjenično pohranjuje energiju, a zatim je vraća u mrežu - primjeri: kondenzator, induktor.

Aktivna snaga (disipana kroz aktivni otpor) mjeri se u vatima, a reaktivna snaga (kruži kroz reaktanciju) mjeri se u var; Također, za karakterizaciju snage opterećenja koriste se još dva parametra: prividna snaga i faktor snage. Sva ova 4 parametra:

Aktivna snaga: oznaka P, jedinica: Watt.

Reaktivna snaga: oznaka Q, mjerna jedinica: VAR (Volt Ampere reactive).

Prividna snaga: oznaka S, jedinica: VA (Volt Ampere).

Faktor snage: oznaka k ili cosF, mjerna jedinica: bezdimenzionalna veličina.

Ovi parametri su povezani sljedećim relacijama:

S*S=P*P+Q*Q, cosF=k=P/S.

CosF se takođe naziva faktor snage.

Stoga su u elektrotehnici bilo koja dva od ovih parametara specificirana za karakterizaciju snage, jer se ostatak može naći iz ova dva.

Isto je i sa napajanjima. Njihovu snagu (nosivost) karakteriše jedan parametar za izvore jednosmerne struje - aktivna snaga (W), i dva parametra za izvore. AC napajanje. Obično su ova dva parametra prividna snaga (VA) i aktivna snaga (W).

Većina kancelarijskih i kućanskih aparata je aktivna (bez ili sa malom reaktancijom), pa je njihova snaga naznačena u vatima. U ovom slučaju, prilikom izračunavanja opterećenja, koristi se vrijednost UPS napajanje Watts Ako su opterećenje računari sa izvorima napajanja (PSU) bez korekcije ulaznog faktora snage (APFC), laserski štampač, frižider, klima uređaj, elektromotor (npr. potopljena pumpa ili motor kao deo mašine), fluorescentne balastne lampe, itd. - svi izlazi se koriste u proračunu. Podaci UPS-a: kVA, kW, karakteristike preopterećenja, itd.

Reaktivna snaga. Reaktivna snaga, metode i vrste (sredstva) kompenzacije jalove snage.

Reaktivna snaga je dio ukupne snage koja se troši na elektromagnetne procese u opterećenju koje ima kapacitivnu i induktivnu komponentu. Ne radi koristan rad, uzrokuje dodatno zagrijavanje provodnika i zahtijeva korištenje izvora energije povećane snage.

Reaktivna snaga se odnosi na tehničke gubitke u električnim mrežama prema Naredbi Ministarstva industrije i energetike Ruske Federacije br. 267 od 4. oktobra 2005. godine.

U normalnim uslovima rada svi potrošači električne energije čiji režim rada prati stalna pojava elektromagnetnih polja (elektromotori, oprema za zavarivanje, fluorescentne lampe i mnogo više) opteretiti mrežu i aktivnim i reaktivnim komponentama ukupne potrošnje energije. Ova reaktivna komponenta snage (u daljem tekstu reaktivna snaga) neophodna je za rad opreme koja sadrži značajne induktivnosti i istovremeno se može smatrati neželjenim dodatnim opterećenjem na mreži.

Sa značajnom potrošnjom reaktivne snage, napon u mreži opada. U elektroenergetskim sistemima koji imaju manjak aktivne snage, nivo napona je obično niži od nominalnog. Nedovoljna aktivna snaga za kompletiranje ravnoteže prenosi se na takve sisteme iz susjednih elektroenergetskih sistema koji imaju višak proizvedene snage. Tipično, energetski sistemi imaju manjak aktivne i reaktivne snage. Međutim, efikasnije je ne prenositi nedostajuću reaktivnu snagu iz susjednih elektroenergetskih sistema, već je generirati u kompenzacijskim uređajima instaliranim u datom elektroenergetskom sistemu. Za razliku od aktivne snage, reaktivnu snagu mogu generirati ne samo generatori, već i kompenzacijski uređaji - kondenzatori, sinhroni kompenzatori ili statički izvori jalove energije, koji se mogu instalirati na trafostanicama električne mreže.

Kompenzacija reaktivne snage, trenutno je važan faktor u rješavanju pitanja uštede energije i smanjenja opterećenja na elektroenergetskoj mreži. Prema procjenama domaćih i vodećih stranih stručnjaka, značajan udio u troškovima proizvodnje zauzimaju energetski resursi, a posebno električna energija. Ovo je dovoljno jak argument da se ozbiljno pristupi analizi i reviziji potrošnje energije preduzeća, razvoju metodologije i traženju sredstava za kompenzaciju reaktivne snage.

Kompenzacija reaktivne snage. Sredstva za kompenzaciju jalove snage. Induktivno reaktivno opterećenje koje stvaraju električni potrošači može se suprotstaviti kapacitivnim opterećenjem spajanjem kondenzatora precizne veličine. Ovo smanjuje reaktivnu snagu koja se troši iz mreže i naziva se korekcija faktora snage ili kompenzacija reaktivne snage.

Prednosti korištenja kondenzatorskih jedinica kao sredstva kompenzacije jalove snage:

  • · niski specifični gubici aktivne snage (vlastiti gubici savremenih niskonaponskih kosinusnih kondenzatora ne prelaze 0,5 W na 1000 VAr);
  • · nema rotirajućih delova;
  • · jednostavna instalacija i rad (nije potreban temelj);
  • · relativno niske kapitalne investicije;
  • · mogućnost odabira bilo koje potrebne snage kompenzacije;
  • · Mogućnost ugradnje i priključka na bilo kojoj tački električne mreže;
  • · nema buke tokom rada;
  • · niski operativni troškovi.

Ovisno o priključku kondenzatorske jedinice, moguće su sljedeće vrste kompenzacije:

  • 1. Pojedinačna ili stalna kompenzacija, u kojoj se induktivna jalova snaga kompenzuje direktno na mestu njenog nastanka, što dovodi do rasterećenja napojnih žica (za pojedinačne potrošače koji rade u neprekidnom režimu sa konstantnom ili relativno velikom snagom - asinhroni motori, transformatori, aparati za zavarivanje, lampe za pražnjenje itd.).
  • 2. Grupna kompenzacija, u kojoj se, slično individualnoj kompenzaciji za više induktivnih potrošača koji istovremeno rade, povezuje zajednički stalni kondenzator(za elektromotore koji se nalaze blizu jedan drugom, grupe lampi za pražnjenje). Ovdje je i opskrbni vod rasterećen, ali samo prije distribucije pojedinačnim potrošačima.
  • 3. Centralizovana kompenzacija, u kojoj je određeni broj kondenzatora priključen na glavni ili grupni razvodni orman. Takva kompenzacija se obično koristi u velikim električnim sistemima s promjenjivim opterećenjem. Takvom kondenzatorskom instalacijom upravlja elektronski regulator - kontroler koji stalno analizira potrošnju reaktivne snage iz mreže. Takvi regulatori uključuju ili isključuju kondenzatore, uz pomoć kojih se kompenzira trenutna reaktivna snaga ukupnog opterećenja i na taj način smanjuje ukupna snaga koja se troši iz mreže.