Najvažniji zadatak statistike opreme je mjerenje snage pogonskih motora. 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 se snaga izražava u različitim jedinicama, ukupna snaga svih motora izražava se u kilovatima. Da biste to učinili, koristite sljedeće stalne odnose:

Snaga motora može se karakterizirati s različitih gledišta.

Ovisno o izvedbi motora, snaga se razlikuje na teorijsku, indikatorsku i efektivnu (stvarnu).

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

Indikator napajanja(#/s) - snaga motora uzimajući u obzir toplinske, ali isključujući mehaničke gubitke. Izmjereno M.nd na dijelu motora gdje prestaju gubici zračenja.

Treća vrsta projektantskog kapaciteta je efektivna snaga (G Ovo je stvarna snaga, uzimajući u obzir toplinske i mehaničke gubitke. Mjereno na radnoj osovini motora.

Ovisno o intenzitetu rada motora, njegova se snaga može mijenjati, stoga postoje takve snage s opterećenjem: normalna (ekonomična), maksimalno dugo 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 učinkovitost (učinkovitost). Kada opterećenje odstupa gore ili dolje od normalne učinkovitosti. 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 najvećeg opterećenja većine motora snage naziva se maksimalno trajanje (Mmt()-

Maksimalna kratkotrajna 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 okarakterizirala snaga motora, njegova snaga, po dizajnu i po opterećenju, treba uzeti u obzir istovremeno. U pravilu, to će biti najveća trajna efektivna snaga.

Za karakterizaciju snage motora prema operativnoj namjeni Razlikuju priključnu snagu, instaliranu, raspoloživu, vršnu, rezervnu, prosječnu stvarnu i prosječnu godišnju.

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

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

Napajanje instalirano(l/) je ukupna najveća trajna efektivna snaga ugrađenih motora (za elektranu - snaga elektrogeneratora).

Budući da se neki od motora koji su na popravku i koji čekaju na popravak ne mogu koristiti, veliki značaj stječe raspoloživa snaga (Mâví)- ukupna snaga svih uređaja, umanjena za one koji su na popravku ili čekaju na popravak.

Za određeno razdoblje, na primjer po danu, mjesecu ili kvartalu, važno je odrediti maksimalno opterećenje, koje je tzv vršna snaga ShA.

Razlika između raspoložive i vršne snage naziva se pričuvna snaga. Sastoji se od dva dijela koja imaju različito gospodarsko značenje: snage pomoćnih motora, namijenjenih zamjeni onih koji rade u slučaju nesreće, i podopterećenja motora koji rade tijekom špice.

Za mnoge praktične proračune određuje se prosječna stvarna snaga L. Izračunava se za pojedinačni motor dijeljenjem energije proizvedene tijekom razdoblja u kilovat-satima sa stvarnim vremenom rada u satima, tj.

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

Primjer 7.1

Izračunajte prosječnu stvarnu snagu dvaju 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 količina proizvedene energije: 630 + 715 = 1345 kW x h.

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

Vrijeme potrebno za zajednički rad motora: (16-8) = 8 sati.

Uz prosječnu stvarnu snagu izračunajte prosječna godišnja snaga (M), koji pokazuje koliko se kilovat-sati energije u prosjeku godišnje proizvede po satu.

Da biste to učinili, proizvedena energija se dijeli s brojem sati lekcije - 8760. je uvijek manji od i njihov omjer A^UL^ karakterizira stupanj iskorištenja motora tijekom vremena tijekom godišnjeg razdoblja.

Poduzeća 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 na mehaničke i toplinske (elektromotori i električni uređaji).

Ako se, da bi se odredila ukupna snaga poduzeća, zbroji snaga primarnog i sekundarnog motora, tada će biti dopušteno ponovljeno brojanje; Osim toga, izračun ukupne snage treba uključivati ​​samo snagu koja se koristi u proizvodnom procesu. Slijedom toga, snaga motora instaliranih u elektrani poduzeća, čija se energija isporučuje sa strane, ne treba uzeti u obzir pri određivanju energetskog kapaciteta određenog poduzeća, jer će se uzeti u obzir pri poduzeća koja troše energiju.

Riža. 7.1. V

Od sl. 7.1 pokazuje da glavni pokretači mogu izravno pokretati radne strojeve ili prenositi mehaničku energiju električnim generatorima da je transformiraju u električnu energiju; Električna energija iz vlastitih električnih generatora može se koristiti kako za napajanje elektromotora i električnih uređaja vlastite i mješovite struje, tako i za zadovoljenje gospodarskih potreba poduzeća. Dio električne energije može se pustiti u stranu. Istodobno, energija primljena izvana osigurava rad elektromotora i električnih uređaja strane i mješovite struje. Snaga izravnih primarnih motora i snaga transportnih motora uzimaju se u obzir neovisno. Zbrajanjem snaga primarnog i sekundarnog motora omogućit ćemo dvostruko računanje. Stoga se primjenjuje formula za izračun energetski kapacitet poduzeća,što u potpunosti eliminira dvostruko računanje:

Ukupna snaga primarnih pokretača br.) također uzima u obzir snagu motora s izravnim djelovanjem i onih koji se koriste u tvorničkim vozilima.

Formula 7.3 ne samo da eliminira opetovano izračunavanje snage, već također razlikuje snagu mehaničkog i električnog pogona.

Snaga mehaničkog pogona jednaka je razlici između snage svih primarnih motora poduzeća i snage onog njihovog dijela koji služi električnim generatorima. (Mpd-M^^^^). Ovaj razlika je u snazi ​​primarnih pokretača izravno povezanih s radnim strojevima (koristeći sustav prijenosa ili zupčanika).

Snaga električnog pogona definirana je kao zbroj snaga elektromotora i električnih uređaja, odnosno sekundarnih motora koji neposredno služe proizvodnom procesu.

Ponekad, kada se izračunava energetska snaga poduzeća, snaga primarnih motora koji opslužuju električne generatore Gp.d.obs.el.gen)> nepoznato. Da biste ga odredili, morate pomnožiti snagu električnih generatora s faktorom 1,04. Podrijetlo ovog koeficijenta je sljedeće: uzima se da je prosječna učinkovitost električnih generatora 0,96, što znači da se snaga primarnih pokretača koji ih opslužuju može dobiti dijeljenjem snage primarnih pokretača s 0,96 ili množenjem s = 1.04. 0,96

Za određivanje količinu energije koju poduzeće troši, koristite formulu sličnu onoj koja se koristi za izračun ukupne snage:

Primjer 7.2

Izračunajte potencijalni i prosječni stvarni kapacitet poduzeća, znajući da je poduzeće radilo 200 sati i malo njegov Na raspolaganju nam je sljedeća energetska oprema:

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

Izračunati Ako potrebno je odrediti energiju koju troši poduzeće:

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

Pojam snage (M) povezuje se s produktivnošću određenog mehanizma, stroja ili motora. M se može definirati kao količina obavljenog rada po jedinici vremena. Odnosno, M je jednako omjeru rada i vremena utrošenog na njegovo dovršenje. U općeprihvaćenom međunarodnom sustavu jedinica (SI), uobičajena mjerna jedinica M je vat. Uz to, konjske snage (KS) i dalje ostaju alternativni pokazatelj za M. U mnogim zemljama svijeta uobičajeno je da se M motora s unutarnjim izgaranjem mjeri u KS, a M elektromotora u vatima.

Sorte EIM-a

Kao znanstveni i tehnološki napredak Pojavio se velik broj različitih jedinica mjerenja snage (PMU). Među njima danas su traženi W, kgsm/s, erg/s i hp. Kako bi se izbjegla zabuna pri prelasku s jednog mjernog sustava na drugi, sastavljena je sljedeća EIM tablica u kojoj se mjeri stvarna snaga.

Tablice odnosa između EIM

EIM	W	kgsm/s	erg/s	hp
1 W	1	0,102	10^7	1,36 x 10^-3
1 kiloW	10^3	102	10^10	1,36
1 megaW	10^6	102 x 10^3	10^13	1,36 x 10^3
1 kgcm u sekundi	9,81	1	9,81 x 10^7	1,36 x 10^-2
1 erg u sekundi	10^-7	1,02 x 10^-8	1	1,36 x 10^-10
1 KS	735,5	75	7,355 x 10^9	1

Mjerenje M u mehanici

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

Sa znanstvenog stajališta, P je fizikalna veličina "A", određena umnoškom veličine sile "F", udaljenosti gibanja tijela "S" i kosinusa kuta između vektora ove dvije količine.

Radna formula izgleda ovako:

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

M "N" u ovom slučaju bit će određen omjerom količine rada i vremenskog razdoblja "t" tijekom kojeg su sile djelovale na tijelo. Stoga će formula koja definira M biti:

Mehanički M motor

Fizikalna veličina M u mehanici karakterizira mogućnosti različitih motora. U automobilima je M motora određen volumenom komora za izgaranje tekućeg goriva. M motora je rad (količina proizvedene energije) po jedinici vremena. Tijekom rada motor pretvara jednu vrstu energije u drugu potencijalnu. U ovom slučaju motor pretvara toplinsku energiju izgaranja goriva u kinetičku energiju rotacijskog gibanja.

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

Moment je taj koji stvara vučnu silu motora. Što je veći ovaj pokazatelj, veći je M jedinice.

Kod nas se jedinice snage M računaju u konjskim snagama. U cijelom svijetu postoji trend računanja M u W. Sada već jeste karakteristika snage naznačeno u dokumentaciji u dvije dimenzije odjednom u hp. i kilovata. U kojoj jedinici mjeriti M određuje proizvođač energetskih električnih i strojarskih instalacija.

M električna energija

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

odnosno umnožak vektora sile i brzine gibanja je snaga. Kako se mjeri? Prema međunarodnom SI sustavu, mjerna jedinica za ovu veličinu je 1 Watt.

Watt i druge jedinice snage

Watt znači snaga, gdje se jedan džul rada obavi u jednoj sekundi. Posljednja jedinica dobila je ime po Englezu J. Wattu, koji je izumio i napravio prvi parni stroj. Ali koristio je drugu veličinu - konjske snage, koje se i danas koriste. Jedna konjska snaga približno je jednaka 735,5 vata.

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

Snaga motora

Ova je vrijednost jedna od najvažnijih u svakom motoru, koji dolazi u širokom rasponu snage. Primjerice, električni brijač ima stotinke kilovata, a svemirska raketa ima milijune.

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 cesti. Stoga će za održavanje iste brzine kao u neopterećenom stanju biti potrebna veća snaga. Sukladno tome, motor će trošiti više goriva. Svi vozači znaju ovu činjenicu.

Ali pri velikim brzinama važna je i inercija stroja, koja je izravno proporcionalna njegovoj masi. Iskusni vozači koji su svjesni ove činjenice pronalaze najbolju kombinaciju goriva i brzine u vožnji kako bi se trošilo manje benzina.

Trenutna snaga

Kako se mjeri trenutna snaga? U istoj SI jedinici. Može se mjeriti izravnim ili neizravnim metodama.

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

Uz poznati otpor opterećenja, mjerimo struju koja teče kroz njega i nalazimo snagu na sljedeći način:

P = I 2 ∙ R n.

Pomoću formule 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. Štoviše, problem mjerenja električne energije može se riješiti pomoću jednog, dva ili čak tri uređaja. Na primjer, četverožična instalacija zahtijeva tri uređaja. A za trožilni s asimetričnim opterećenjem - dva.

Vlast- fizička veličina jednaka u općem slučaju brzini promjene, transformacije, prijenosa ili potrošnje energije sustava. U užem smislu snaga je jednaka omjeru obavljenog rada u određenom vremenskom razdoblju prema ovom vremenskom razdoblju.

Razlikujte prosječnu snagu u određenom vremenskom razdoblju

i trenutna snaga u ovaj trenutak vrijeme:

Integral trenutne snage u određenom vremenskom razdoblju jednak je ukupnoj prenesenoj energiji tijekom tog vremena:

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

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

Odnosi između energetskih jedinica (vidi Dodatak 9).

Mehanička snaga. Ako sila djeluje na tijelo koje se kreće, tada ta sila radi. Snaga je u ovom slučaju jednaka skalarnom umnošku vektora sile i vektora brzine kojom se tijelo giba:

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

Poseban slučaj snage tijekom rotacijskog gibanja:

M- zakretni moment, - kutna brzina, - pi, n- brzina vrtnje (okretaji u minuti, o/min).

Električna energija

Mehanička snaga. Snaga karakterizira brzinu kojom se rad obavlja.

Snaga (N) je fizikalna veličina jednaka omjeru rada A i vremenskog razdoblja t tijekom kojeg je taj rad obavljen.

Snaga pokazuje koliko se rada izvrši u jedinici vremena.

U Međunarodnom sustavu (SI) jedinica za snagu naziva se Watt (W) u čast engleskog izumitelja Jamesa Watta (Watt), koji je napravio prvi parni stroj.

[N]= W = J/s

• 1 W = 1 J / 1s
• 1 Watt 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 drugu jedinicu snage - konjsku snagu (1 KS), koju je uveo kako bi usporedio performanse parnog stroja 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 pri trčanju i skoku do deset puta ili više.

Izvršavajući skok na visinu od 1 m, konj težine 500 kg razvija snagu jednaku 5000 W = 6,8 KS.

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

Pri trčanju i skakanju osoba može razviti višestruko veću snagu.

Ispada da je najjači izvor mehaničke energije vatreno oružje!

Pomoću topa možete baciti topovsko đule mase 900 kg brzinom od 500 m/s, razvijajući rad od oko 110 000 000 J u 0,01 sekundi. Ovaj rad je ekvivalentan podizanju 75 tona tereta na vrh Keopsove piramide (visine 150 m).

Snaga topovskog udara bit će 11 000 000 000 W = 15 000 000 KS.

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

ova formula vrijedi za jednoliko gibanje s konstantnom brzinom i u slučaju promjenjivog gibanja za prosječnu brzinu.

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

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

Električna energija. Električna snaga je fizikalna veličina koja karakterizira brzinu prijenosa ili pretvorbe električne energije. Pri proučavanju izmjeničnih mreža, osim trenutne snage koja odgovara općoj fizikalnoj definiciji, koncepti djelatna snaga, jednaka prosječnoj vrijednosti trenutne jalove snage tijekom razdoblja, koja odgovara energiji koja cirkulira bez rasipanja od izvora do potrošača i natrag, i ukupne snage, izračunate kao umnožak učinkovite vrijednosti struje i napona bez uzimanja u obzir faznog pomaka.

U je rad izvršen pri pomicanju jednog kulona, ​​a struja I je broj kulona koji prođe u 1 sekundi. Prema tome, umnožak struje i napona pokazuje puno radno vrijeme, izvedena u 1 sekundi, odnosno električna snaga ili snaga električne struje.

Analizirajući gornju formulu, možemo izvući vrlo jednostavan zaključak: budući da električna snaga "P" jednako ovisi o struji "I" i o naponu "U", tada se, dakle, ista električna snaga može dobiti ili s velika struja i niski napon struje, ili, obrnuto, pri visokom naponu i niskoj struji (Ovo se koristi pri prijenosu električne energije na velike udaljenosti od elektrana do mjesta potrošnje, transformatorskom pretvorbom u transformatorskim stanicama za povećanje i smanjenje struje) .

Djelatna električna snaga (to je snaga koja se nepovratno pretvara u druge vrste energije - toplinsku, svjetlosnu, mehaničku itd.) ima svoju mjernu jedinicu - W (Watt). Jednako je 1 voltu puta 1 amperu. U svakodnevnom životu iu proizvodnji prikladnije 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).

Jalova električna snaga je veličina koja karakterizira ovu vrstu električno opterećenje, koji nastaju u uređajima (električnoj opremi) fluktuacijama energije (induktivnim i kapacitivnim) elektromagnetskog polja. Za konvencionalnu izmjeničnu struju, jednaka je umnošku radne struje I i pada napona U sa sinusom faznog kuta između njih:

Q = U*I*sin(kut).

Jalova snaga ima svoju mjernu jedinicu koja se zove VAR (volt-amper reactive). Označava se slovom "Q".

Gustoća snage. Specifična snaga je omjer snage motora i njegove mase ili drugog parametra.

Gustoća snage vozila. U odnosu na automobile, specifična snaga je najveća snaga motora podijeljena s ukupnom masom automobila. Snaga klipnog motora podijeljena s obujmom motora naziva se snaga u litri. Na primjer, litarska snaga benzinskih motora je 30 ... 45 kW / l, a za dizelske motore bez turbo punjenja - 10 ... 15 kW / l.

Povećanje specifične snage motora u konačnici dovodi do smanjenja potrošnje goriva, budući da nema potrebe za prijevozom teškog motora. To se postiže pomoću lakih legura, poboljšanog dizajna i pojačanja (povećanje brzine i omjera kompresije, korištenje turbo punjenja, itd.). Ali ova se ovisnost ne promatra uvijek. Konkretno, teži dizel motori mogu biti ekonomičniji, jer učinkovitost modernog turbo dizel motora doseže do 50%

U literaturi se ovim pojmom često navodi inverzna vrijednost kg/hp. ili kg/kW.

Specifična snaga spremnika. Snaga, pouzdanost i drugi parametri tenkovskih motora stalno su rasli i usavršavali se. Ako je uključeno rani modeli zapravo su bili zadovoljni automobilskim motorima, zatim povećanjem mase tenkova u 1920-im i 1940-im godinama. Prilagođeni zrakoplovni motori, a kasnije i posebno dizajnirani tenkovski dizel (višegorivni) motori, postali su široko rasprostranjeni. Da bi se osigurale prihvatljive vozna svojstva tenka, njegova specifična snaga (omjer snage motora i borbene težine tenka) mora biti najmanje 18-20 KS. S. /T. Specifična snaga nekih modernih tenkova (vidi Dodatak 10).

Aktivna snaga. Aktivna snaga je prosječna vrijednost trenutne snage izmjenične struje tijekom razdoblja:

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

Aktivna snaga može se odrediti pomoću sljedeće formule:

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

Karakteristike snage opterećenja za slučaj izmjenične struje ne mogu se točno odrediti jednim jedinim parametrom, budući da postoje dva različiti tipovi otpor - aktivni i reaktivni. Stoga samo dva parametra: djelatna snaga i jalova snaga točno karakteriziraju opterećenje.

Principi rada aktivnog i reaktivnog otpora potpuno su različiti. Aktivni otpor – nepovratno pretvara električnu energiju u druge vrste energije (toplinsku, svjetlosnu i sl.) – primjeri: žarulja sa žarnom niti, električna grijalica.

Reaktancija - naizmjenično skladišti energiju i zatim je otpušta natrag u mrežu - primjeri: kondenzator, induktor.

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

Djelatna snaga: oznaka P, jedinica: Watt.

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

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

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

Ovi parametri su povezani sljedećim odnosima:

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

CosF se također naziva i faktor snage.

Stoga, u elektrotehnici, bilo koja dva od ovih parametra su određena za karakterizaciju snage, budući da se ostatak može pronaći iz ova dva.

Isto je i sa napajanjima. Njihovu snagu (opteretivost) karakterizira jedan parametar za istosmjerna napajanja - djelatna snaga (W), te dva parametra za izvore. AC napajanje. Obično su ova dva parametra prividna snaga (VA) i aktivna snaga (W).

Većina uredskih i kućanskih aparata je aktivna (nema ili je mala reaktancija), pa je njihova snaga naznačena u vatima. U ovom slučaju, pri izračunavanju opterećenja, koristi se vrijednost UPS napajanje u Wattsu. Ako su opterećenje računala s izvorima napajanja (PSU) bez korekcije ulaznog faktora snage (APFC), laserski printer, hladnjak, klima uređaj, električni motor (na primjer, potopna pumpa ili motor kao dio stroja), fluorescentne balastne svjetiljke itd. - svi izlazi se koriste u izračunu. Podaci o UPS-u: kVA, kW, karakteristike preopterećenja itd.

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

Jalova snaga je dio ukupne snage utrošen na elektromagnetske procese u trošilu koje ima kapacitivnu i induktivnu komponentu. Ne izvodi koristan rad, uzrokuje dodatno zagrijavanje vodiča i zahtijeva korištenje izvora energije povećane snage.

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

U normalnim radnim uvjetima svi potrošači električne energije čiji je način rada popraćen stalnom pojavom elektromagnetskih polja (elektromotori, oprema za zavarivanje, fluorescentne svjetiljke i mnogo više) opterećuju mrežu aktivnom i jalovom komponentom ukupne potrošnje energije. Ova jalova komponenta snage (u daljnjem tekstu jalova snaga) neophodna je za rad opreme koja sadrži značajne induktivnosti, a ujedno se može smatrati i neželjenim dodatnim opterećenjem mreže.

Uz značajniju potrošnju jalove snage, napon u mreži se smanjuje. U elektroenergetskim sustavima s manjkom djelatne snage razina napona obično je niža od nazivne. Nedovoljna djelatna snaga za dovršetak bilance prenosi se na takve sustave iz susjednih elektroenergetskih sustava koji imaju višak proizvedene snage. Tipično, elektroenergetski sustavi imaju manjak aktivne i reaktivne snage. Međutim, učinkovitije je nedostajuću jalovu snagu ne prenositi iz susjednih elektroenergetskih sustava, već je generirati u kompenzacijskim uređajima ugrađenim u danom elektroenergetskom sustavu. Za razliku od djelatne snage, jalovu snagu mogu proizvesti ne samo generatori, već i kompenzacijski uređaji - kondenzatori, sinkroni kompenzatori ili statički izvori jalove energije, koji se mogu ugraditi u trafostanice električne mreže.

Kompenzacija jalove snage, trenutno je važan čimbenik u rješavanju pitanja uštede energije i smanjenja opterećenja na elektroenergetskoj mreži. Prema procjenama domaćih i vodećih stranih stručnjaka, udio energetskih resursa, a posebice električne energije, zauzima značajan udio u troškovima proizvodnje. Ovo je dovoljno jak argument da se ozbiljno pristupi analizi i reviziji potrošnje energije poduzeća, razvoju metodologije i traženju načina za kompenzaciju jalove snage.

Kompenzacija jalove snage. Sredstva za kompenzaciju jalove snage. Induktivno reaktivno opterećenje koje stvaraju električni potrošači može se suzbiti kapacitivnim opterećenjem spajanjem kondenzatora točne veličine. Time se smanjuje jalova snaga potrošena iz mreže i naziva se korekcija faktora snage ili kompenzacija jalove snage.

Prednosti korištenja kondenzatorskih jedinica kao sredstva kompenzacije jalove snage:

• · mali specifični gubici djelatne snage (vlastiti gubici modernih niskonaponskih kosinusnih kondenzatora ne prelaze 0,5 W na 1000 VAr);
• · nema rotirajućih dijelova;
• · jednostavna instalacija i rukovanje (nije potreban temelj);
• · relativno niske kapitalne investicije;
• · mogućnost odabira bilo koje potrebne snage kompenzacije;
• · Mogućnost ugradnje i spajanja na bilo kojem mjestu u električnoj mreži;
• · nema buke tijekom rada;
• · niski operativni troškovi.

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

• 1. Pojedinačna ili konstantna kompenzacija, u kojoj se induktivna jalova snaga kompenzira izravno na mjestu njezina nastanka, što dovodi do rasterećenja opskrbnih žica (za pojedinačne potrošače koji rade u kontinuiranom načinu rada s konstantnom ili relativno velikom snagom - asinkroni motori, transformatori, strojevi za zavarivanje, žarulje s pražnjenjem itd.).
• 2. Skupna kompenzacija, kod koje je, slično pojedinačnoj kompenzaciji za više istodobno aktivnih induktivnih potrošača, spojen zajednički trajni kondenzator(za elektromotore koji se nalaze blizu jedan drugoga, grupe žarulja za pražnjenje). Ovdje se opskrbni vod također rasterećuje, ali samo prije distribucije pojedinačnim potrošačima.
• 3. Centralizirana kompenzacija, u kojoj je određeni broj kondenzatora spojen na glavni ili skupni razvodni ormar. Takva se kompenzacija obično koristi u velikim električnim sustavima s promjenjivim opterećenjima. Takvom kondenzatorskom instalacijom upravlja elektronički regulator – regulator koji konstantno analizira potrošnju jalove snage iz mreže. Takvi regulatori uključuju ili isključuju kondenzatore, uz pomoć kojih se kompenzira trenutna jalova snaga ukupnog opterećenja i time smanjuje ukupna snaga potrošena iz mreže.