Vad är aktiv och reaktiv effekt av växelström? Elektrisk effekt I vilka enheter uttrycks effekt?

Utrustningsstatistikens viktigaste uppgift är att mäta kraften hos anläggningsmotorer. Motoreffekt kallas dess förmåga att utföra visst arbete per tidsenhet (sekund). Grundenheten för effekt är kilowatt (kW). Eftersom en anläggnings kraftutrustning kan innefatta motorer vars effekt uttrycks i olika enheter, uttrycks den totala effekten av alla motorer i kilowatt. För att göra detta, använd följande konstanta relationer:

Motorkraft kan karakteriseras ur olika synvinklar.

Beroende på motorns design särskiljs kraften mellan teoretisk, indikator och effektiv (verklig).

Teoretisk kraft(#) bestäms genom beräkningar baserade på antagandet att det inte finns några mekaniska förluster (från friktion) och termiska förluster (från strålning) i motorn. Teoretisk effekt kan beräknas för alla motorer.

Strömindikator(#/s) - motoreffekt med hänsyn tagen till termisk, men exklusive mekaniska förluster. Mätt M.nd på den del av motorn där strålningsförlusterna slutar.

Den tredje typen av designkapacitet är effektiv kraft (G Detta är den faktiska effekten, med hänsyn tagen till termiska och mekaniska förluster. Mäts vid motorns arbetsaxel.

Beroende på intensiteten i motordriften kan dess effekt ändras, därför finns det sådana krafter med belastning: normal (ekonomisk), maximal lång och maximal kort tid.

Strömmen är normal(L/^g) är den effekt med vilken motorn mest ekonomiskt förbrukar bränsle och energi per kraftenhet, det vill säga den har högst verkningsgrad (verkningsgrad). När belastningen avviker uppåt eller nedåt från normal verkningsgrad. minskar.

I allmänhet, för att erhålla den maximala mängden energi vid drift av kraftenheter, upprättas ett maximalt belastningsläge för dem, där motorn kan arbeta under en obestämd lång period utan att skada dess tillstånd. Effektkarakteristiken för den maximala belastningen för de flesta kraftmotorer kallas maximal varaktighet (Mmt()-

Maximal korttidseffekt (nr.)är den maximala belastningen på motorn för vilken den kan arbeta under en kort tid utan olycka, vanligtvis inte mer än 30 minuter.

Alla tre typer av lasteffekt är potentiella, eftersom de inte bestämmer den faktiska, utan den möjliga lasten. För att helt karakterisera kraften hos en motor bör dess effekt, genom design och belastning, beaktas samtidigt. Som regel kommer detta att vara den maximala kontinuerliga effektiva effekten.

För att karakterisera motorkraften enligt operativt syfte De skiljer mellan ansluten effekt, installerad, tillgänglig, topp, reserv, genomsnittlig faktisk och genomsnittlig årlig.

Ansluten kapacitet (Mprisd)är effekten av alla mottagare som är anslutna till kraftverket, inklusive effekten av elmotorerna av någon annans ström för abonnenter och elmotorerna av deras egen ström.

Stora kraftverk ger el till abonnenter med olika lastscheman. Till exempel på morgonen ökar energibehovet för produktion och stadstransporter (spårvagnar, trådbussar) kraftigt, men för belysning minskar; På kvällstimmarna upphör arbetet i vissa företag, men behovet av nöjesställen för elektrisk energi ökar kraftigt. På grund av den frekventa anslutningen av abonnenter till stationen är den anslutna effekten vanligtvis 2-2,5 gånger större än stationens kapacitet. Så en station med en kapacitet på 30 tusen kW kan tjäna abonnenter vars nuvarande mottagareffekt är 60 tusen kW eller mer.

Ström installerad(l/) är den totala maximala kontinuerliga effektiva effekten för de installerade motorerna (för ett kraftverk - kraften hos elektriska generatorer).

Eftersom vissa av motorerna som genomgår reparation och väntar på reparation inte kan användas, stor betydelse förvärvar tillgänglig ström (Мяві)- den totala effekten för alla enheter, minus de som är under reparation eller väntar på reparation.

För en viss period, till exempel per dag, månad eller kvartal, är det viktigt att bestämma den maximala belastningen, som kallas toppeffekt för ShA.

Skillnaden mellan tillgänglig och toppeffekt kallas reservkraft. Den består av två delar som har olika ekonomisk betydelse: kraften hos reservmotorer, avsedda att ersätta de som är igång vid en olycka, och underbelastningen av motorer som körs under rusningstid.

För många praktiska beräkningar är det bestämt genomsnittlig verklig effekt L. Den beräknas för en enskild motor genom att dividera den energi som genereras under perioden i kilowattimmar med den faktiska drifttiden i timmar, dvs.

För att beräkna den genomsnittliga faktiska effekten för flera motorer som arbetar tillsammans, måste energin de producerar delas med drifttiden för alla motorer, reducerad med tiden de arbetar tillsammans. Således kommer formeln för den genomsnittliga faktiska effekten av två motorer som arbetar tillsammans i en eller annan kombination att ha formen

Exempel 7.1

Beräkna den genomsnittliga faktiska effekten för två motorer, varav den första arbetade från 6 till 16 timmar och producerade 630 kW x timme energi, och den andra arbetade från 8 till 23 timmar och producerade 715 kW x timme energi.

Total mängd producerad energi: 630 + 715 = 1345 kW x h.

Total motordriftstid: (16-6) + (23-8) = 25 timmar.

Tid för motorerna att arbeta tillsammans: (16-8) = 8 timmar.

Utöver den genomsnittliga faktiska effekten, beräkna genomsnittlig årseffekt (M), som visar hur många kilowattimmar energi som produceras per timme i genomsnitt per år.

För att göra detta delas den producerade energin med antalet lektionstimmar - 8760. är alltid mindre än och deras förhållande A^UL^ kännetecknar graden av motorutnyttjande över tiden under en årsperiod.

Företag har motorer installerade som utför olika funktioner: primärmotorer producerar mekanisk energi och sekundära motorer omvandlar mekanisk energi. energi till elektriskt(elektriska generatorer) eller elektriska till mekaniska och termiska (elektriska motorer och elektriska apparater).

Om, för att bestämma den totala effekten för ett företag, kraften för de primära och sekundära motorerna adderas, kommer en upprepad räkning att tillåtas; Dessutom bör totaleffektberäkningen endast omfatta den effekt som används i produktionsprocessen. Följaktligen bör kraften hos de motorer som är installerade vid företagets kraftstation, vars energi tillförs åt sidan, inte tas med i beräkningen när energikapaciteten för ett visst företag bestäms, eftersom den kommer att beaktas kl. företagen som förbrukar energi.

Ris. 7.1. V

Från fig. 7.1 visar att drivkrafter direkt kan driva arbetsmaskiner eller överföra mekanisk energi till elektriska generatorer för att omvandla den till elektrisk energi; Elektriciteten från dina egna elgeneratorer kan användas både för att driva elmotorer och elektriska enheter av din egen och blandade ström, och för att möta företagets ekonomiska behov. En del av elen kan släppas åt sidan. Samtidigt säkerställer energi som tas emot utifrån driften av elektriska motorer och elektriska enheter av främmande och blandad ström. Effekten hos direkta primärmotorer och kraften hos transportmotorer beaktas oberoende av varandra. Genom att summera krafterna för de primära och sekundära motorerna tillåter vi dubbelräkning. Därför tillämpas beräkningsformeln företagets energikapacitet, vilket helt eliminerar dubbelräkning:

Den totala effekten av drivmotorer nr.) tar också hänsyn till kraften hos direktverkande motorer och de som används i fabriksfordon.

Formel 7.3 eliminerar inte bara den upprepade beräkningen av effekt, utan skiljer också mellan kraften hos en mekanisk och elektrisk drivning.

Kraften hos den mekaniska drivningen är lika med skillnaden mellan kraften hos alla primärmotorer i företaget och kraften hos den del av dem som betjänar elektriska generatorer (Mpd-M^^^^). Detta skillnaden är kraften hos drivmotorerna som är direkt kopplade till arbetsmaskinerna (med hjälp av en transmission eller växelsystem).

Kraften hos en elektrisk drivning definieras som summan av krafterna hos elmotorer och elektriska enheter, det vill säga sekundära motorer som direkt tjänar produktionsprocessen.

Ibland, när man beräknar energikraften för ett företag, kraften hos de primära motorerna som servar elektriska generatorer Gp.d.obs.el.gen)> okänd. För att bestämma det måste du multiplicera kraften hos elektriska generatorer med en faktor på 1,04. Ursprunget till denna koefficient är som följer: den genomsnittliga verkningsgraden för elektriska generatorer tas till 0,96, vilket betyder att kraften hos de drivkrafter som betjänar dem kan erhållas genom att dividera kraften hos drivkrafterna med 0,96 eller multiplicera med = 1.04. 0,96

För att bestämma mängden energi som förbrukas av företaget, använd en formel som liknar den som används för att beräkna den totala effekten:

Exempel 7.2

Beräkna företagets potentiella och genomsnittliga faktiska kapacitet, med vetskap om att företaget arbetade i 200 timmar och lite hans Följande kraftutrustning står till vårt förfogande:

^^=400+50+350 0,736+100 0,736 - 250-1,04 + 220 + 600 = І34І.2l5zh.

Att beräkna Om det är nödvändigt att bestämma den energi som förbrukas av företaget:

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

Begreppet kraft (M) är förknippat med produktiviteten hos en viss mekanism, maskin eller motor. M kan definieras som mängden arbete som utförs per tidsenhet. Det vill säga, M är lika med förhållandet mellan arbete och den tid som spenderas på dess slutförande. I det allmänt accepterade internationella enhetssystemet (SI) är den gemensamma måttenheten M watt. Tillsammans med detta är hästkrafter (hk) fortfarande en alternativ indikator för M. I många länder runt om i världen är det vanligt att mäta M för förbränningsmotorer i hk och M för elmotorer i watt.

Sorter av EIM

Som den vetenskapliga och tekniska framsteg Ett stort antal olika enheter för effektmätning (PMU) dök upp. Bland dem är de som efterfrågas idag W, kgsm/s, erg/s och hp. För att undvika förvirring vid övergång från ett mätsystem till ett annat sammanställdes följande EIM-tabell, där verklig effekt mäts.

Tabeller över samband mellan EIM

EIMWkgsm/serg/shk
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 per sekund9,81 1 9,81 x 10^71,36 x 10^-2
1 erg per sekund10^-7 1,02 x 10^-81 1,36 x 10^-10
1 hk735,5 75 7,355 x 10^91

Mätning av M i mekanik

Alla kroppar i den verkliga världen sätts i rörelse av en kraft som appliceras på dem. Effekten på kroppen av en eller flera vektorer kallas mekaniskt arbete (P). Till exempel sätter dragkraften i en bil den i rörelse. Detta åstadkommer därmed mekanisk R.

Ur en vetenskaplig synvinkel är P en fysisk storhet "A", bestäms av produkten av storleken på kraften "F", rörelseavståndet för kroppen "S" och cosinus för vinkeln mellan vektorerna för dessa två kvantiteter.

Arbetsformeln ser ut så här:

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

M "N" i detta fall kommer att bestämmas av förhållandet mellan mängden arbete och tidsperioden "t" under vilken krafterna verkade på kroppen. Därför kommer formeln som definierar M att vara:

Mekanisk M-motor

Den fysiska kvantiteten M i mekaniken kännetecknar olika motorers kapacitet. I bilar bestäms motorns M av volymen av förbränningskamrarna för flytande bränsle. M av en motor är arbete (mängden genererad energi) per tidsenhet. Under sin drift omvandlar motorn en typ av energi till en annan potential. I detta fall omvandlar motorn termisk energi från bränsleförbränning till kinetisk energi för roterande rörelse.

Det är viktigt att veta! Huvudindikatorn för M-motorn är det maximala vridmomentet.

Det är vridmomentet som skapar motorns dragkraft. Ju högre denna indikator, desto större M på enheten.

I vårt land beräknas M-kraftenheter i hästkrafter. Över hela världen finns en trend att beräkna M i W. Nu är det redan kraftkarakteristik anges i dokumentationen i två dimensioner samtidigt i hp. och kilowatt. I vilken enhet som ska mätas M bestäms av tillverkaren av kraftelektriska och mekaniska installationer.

M el

Elektrisk M kännetecknas av hastigheten för omvandling av elektrisk energi till mekanisk, termisk eller lätt energi. Enligt International SI System är en watt en EIM där den totala effekten av elektricitet mäts.

det vill säga produkten av kraftvektorer och rörelsehastighet är kraft. Hur mäts det? Enligt det internationella SI-systemet är måttenheten för denna kvantitet 1 Watt.

Watt och andra kraftenheter

Watt betyder effekt, där en joule arbete utförs på en sekund. Den sista enheten fick sitt namn efter engelsmannen J. Watt, som uppfann och byggde den första ångmaskinen. Men han använde en annan mängd - hästkrafter, som används än idag. En hästkraft är ungefär lika med 735,5 watt.

Sålunda, förutom watt, mäts effekten i metriska hästkrafter. Och för ett mycket litet värde används också Erg, lika med tio till minus sjunde potens Watt. Det är också möjligt att mäta i en enhet massa/kraft/meter per sekund, vilket är lika med 9,81 Watt.

Motoreffekt

Detta värde är ett av de viktigaste i alla motorer, som kommer i ett brett effektområde. Till exempel har en elektrisk rakhyvel hundradelar av en kilowatt, och en rymdskeppsraket har miljoner.

Olika laster kräver olika effekt för att hålla en viss hastighet. Till exempel kommer en bil att bli tyngre om mer last placeras i den. Då kommer friktionskraften på vägen att öka. För att bibehålla samma hastighet som i obelastat tillstånd kommer därför mer kraft att krävas. Följaktligen kommer motorn att förbruka mer bränsle. Alla förare känner till detta faktum.

Men vid höga hastigheter är maskinens tröghet också viktig, som är direkt proportionell mot dess massa. Erfarna förare som är medvetna om detta faktum hittar den bästa kombinationen av bränsle och hastighet när de kör så att mindre bensin förbrukas.

Aktuell effekt

Hur mäts strömeffekten? I samma SI-enhet. Det kan mätas med direkta eller indirekta metoder.

Den första metoden implementeras med hjälp av en wattmätare, som förbrukar betydande energi och kraftigt belastar strömkällan. Den kan användas för att mäta tio watt eller mer. Den indirekta metoden används när det är nödvändigt att mäta små värden. Instrumenten för detta är en amperemeter och en voltmeter kopplade till konsumenten. Formeln i det här fallet kommer att se ut så här:

Med ett känt belastningsmotstånd mäter vi strömmen som flyter genom den och hittar effekten enligt följande:

P = I 2 ∙ R n.

Med hjälp av formeln P = I 2 /R n kan strömeffekten också beräknas.

Hur det mäts i ett trefasströmnät är heller ingen hemlighet. För detta används en redan bekant enhet - en wattmätare. Dessutom kan problemet med hur elektrisk effekt mäts lösas med en, två eller till och med tre enheter. Till exempel skulle en fyrtrådsinstallation kräva tre enheter. Och för en tretråd med en asymmetrisk belastning - två.

Kraft- en fysisk storhet som i det allmänna fallet motsvarar hastigheten för förändring, omvandling, överföring eller förbrukning av systemenergi. I en snävare mening är makt lika med förhållandet mellan det arbete som utförts under en viss tidsperiod och denna tidsperiod.

Skilj mellan medeleffekt över en tidsperiod

och momentan kraft in det här ögonblicket tid:

Integralen av momentan kraft över en tidsperiod är lika med den totala överförda energin under denna tid:

Enheter. The International System of Units (SI) effektenhet är watt, lika med en joule dividerat med en sekund. mekaniskt arbete elektrisk kraft

En annan vanlig, men nu föråldrad, enhet för effektmätning är hästkrafter. I sina rekommendationer listar International Organization of Legal Metrology (OIML) hästkrafter som en måttenhet "som bör fasas ut så snart som möjligt där den för närvarande används och som inte bör införas om den inte används."

Samband mellan kraftenheter (se bilaga 9).

Mekanisk kraft. Om en kraft verkar på en rörlig kropp, så fungerar denna kraft. Effekt i detta fall är lika med skalärprodukten av kraftvektorn och hastighetsvektorn med vilken kroppen rör sig:

Var F- tvinga, v- hastighet, - vinkel mellan vektorn för hastighet och kraft.

Ett specialfall av kraft under rotationsrörelse:

M- vridmoment, - vinkelhastighet, - pi, n- rotationshastighet (varv per minut, rpm).

Elkraft

Mekanisk kraft. Kraft kännetecknar den hastighet med vilken arbetet utförs.

Effekt (N) är en fysisk storhet som är lika med förhållandet mellan arbete A och den tidsperiod t under vilken detta arbete utfördes.

Power visar hur mycket arbete som utförs per tidsenhet.

I det internationella systemet (SI) kallas kraftenheten Watt (W) för att hedra den engelske uppfinnaren James Watt (Watt), som byggde den första ångmaskinen.

[N]= W = J/s

  • 1 W = 1 J/1s
  • 1 Watt är lika med kraften av en kraft som gör 1 J arbete på 1 sekund eller när en last som väger 100 g höjs till en höjd av 1 m på 1 sekund.

James Watt själv (1736-1819) använde en annan kraftenhet - hästkrafter (1 hk), som han introducerade för att jämföra prestanda hos en ångmaskin och en häst.

1 hk = 735 W.

Effekten hos en genomsnittlig häst är dock cirka 1/2 hk, även om hästar är olika.

"Levande motorer" kan kort öka sin effekt flera gånger.

En häst kan öka sin kraft när den springer och hoppar upp till tio gånger eller mer.

Genom att hoppa till en höjd av 1 m utvecklar en häst som väger 500 kg en effekt lika med 5 000 W = 6,8 hk.

Man tror att den genomsnittliga kraften hos en person under tyst gång är cirka 0,1 hk. dvs 70-90W.

När man springer och hoppar kan en person utveckla kraften många gånger större.

Det visar sig att den mest kraftfulla källan till mekanisk energi är ett skjutvapen!

Med hjälp av en kanon kan du kasta en kanonkula som väger 900 kg med en hastighet av 500 m/s och utveckla cirka 110 000 000 J arbete på 0,01 sekunder. Detta arbete motsvarar att lyfta 75 ton last till toppen av Cheops-pyramiden (höjd 150 m).

Effekten på kanonskottet blir 11 000 000 000 W = 15 000 000 hk.

Spänningskraften i en persons muskler är ungefär lika med tyngdkraften som verkar på honom.

denna formel är giltig för likformig rörelse med konstant hastighet och i fallet med variabel rörelse för medelhastighet.

Från dessa formler är det tydligt att vid konstant motoreffekt är rörelsehastigheten omvänt proportionell mot dragkraften och vice versa.

Detta är grunden för funktionsprincipen för växellådan (växellådan) i olika fordon.

Elkraft. Elektrisk kraft är en fysisk storhet som kännetecknar hastigheten för överföring eller omvandling av elektrisk energi. När man studerar AC-nätverk, förutom momentan effekt som motsvarar den allmänna fysiska definitionen, begreppen aktiv makt, lika med medelvärdet av momentan reaktiv effekt under perioden, vilket motsvarar energi som cirkulerar utan förlust från källa till konsument och tillbaka, och total effekt, beräknat som produkten effektiva värden ström och spänning utan att ta hänsyn till fasförskjutning.

U är det arbete som utförs när man flyttar en coulomb, och strömmen I är antalet coulombs som passerar på 1 sekund. Därför visar produkten av ström och spänning heltidsjobb utförs på 1 sekund, det vill säga elektrisk kraft eller elektrisk strömeffekt.

Genom att analysera ovanstående formel kan vi dra en mycket enkel slutsats: eftersom den elektriska effekten "P" lika beror på strömmen "I" och på spänningen "U", kan därför samma elektriska effekt erhållas antingen med en hög ström och låg strömspänning, eller omvänt, vid hög spänning och låg ström (Detta används vid överföring av el över långa avstånd från kraftverk till förbrukningsställen, genom transformatoromvandling vid step-up och step-down krafttransformatorstationer) .

Aktiv elektrisk effekt (detta är effekt som oåterkalleligt omvandlas till andra typer av energi - termisk, lätt, mekanisk, etc.) har sin egen måttenhet - W (Watt). Det är lika med 1 volt gånger 1 ampere. I vardagen och i produktionen är det bekvämare att mäta effekt i kW (kilowatt, 1 kW = 1000 W). Kraftverk använder redan större enheter - mW (megawatt, 1 mW = 1 000 kW = 1 000 000 W).

Reaktiv elektrisk effekt är en storhet som kännetecknar denna typ elektrisk belastning, som skapas i enheter (elektrisk utrustning) av energifluktuationer (induktiva och kapacitiva) i det elektromagnetiska fältet. För konventionell växelström är den lika med produkten av driftströmmen I och spänningsfallet U med sinus av fasvinkeln mellan dem:

Q = U*I*sin(vinkel).

Reaktiv effekt har en egen måttenhet som kallas VAR (volt-ampere reactive). Betecknas med bokstaven "Q".

Krafttäthet. Specifik effekt är förhållandet mellan motoreffekt och dess massa eller annan parameter.

Fordons effekttäthet. I förhållande till bilar är specifik effekt den maximala motoreffekten dividerad med bilens hela massa. Effekten hos en kolvmotor dividerad med motorns slagvolym kallas litereffekt. Till exempel är litereffekten för bensinmotorer 30...45 kW/l, och för dieselmotorer utan turboladdning - 10...15 kW/l.

En ökning av motorns specifika effekt leder i slutändan till en minskning av bränsleförbrukningen, eftersom det inte finns något behov av att transportera en tung motor. Detta uppnås genom lätta legeringar, förbättrad design och förstärkning (ökning av hastighet och kompressionsförhållande, användning av turboladdning, etc.). Men detta beroende observeras inte alltid. I synnerhet kan tyngre dieselmotorer vara mer ekonomiska, eftersom effektiviteten hos en modern turboladdad diesel når upp till 50 %

I litteraturen, med denna term, anges ofta det omvända värdet kg/hk. eller kg/kW.

Specifik kraft för tankar. Kraften, tillförlitligheten och andra parametrar för tankmotorer växte ständigt och förbättrades. Om på tidiga modeller var faktiskt nöjda med bilmotorer, sedan med ökningen av massan av stridsvagnar på 1920-1940-talet. Anpassade flygplansmotorer och senare specialdesignade tankdieselmotorer (flerbränslemotorer) blev utbredda. För att säkerställa acceptabel körprestanda hos en tank måste dess specifika effekt (förhållandet mellan motoreffekt och tankens stridsvikt) vara minst 18-20 hk. Med. /T. Specifik effekt för vissa moderna tankar (se bilaga 10).

Aktiv makt. Aktiv effekt är medelvärdet av momentan växelströmseffekt under en period:

Aktiv effekt är en storhet som kännetecknar processen att omvandla elektricitet till någon annan typ av energi. Elkraft visar med andra ord hur stor elförbrukningen är. Detta är kraften som vi betalar pengar för, som räknas av mätaren.

Aktiv effekt kan bestämmas med följande formel:

Effektegenskaperna för lasten kan specificeras exakt med en enda parameter (aktiv effekt i W) endast för fallet likström, eftersom det i en DC-krets bara finns en typ av motstånd - aktivt motstånd.

Belastningens effektegenskaper för växelström kan inte specificeras exakt med en enda parameter, eftersom det finns två olika typer motstånd - aktiv och reaktiv. Därför är det bara två parametrar: aktiv effekt och reaktiv effekt som exakt karakteriserar belastningen.

Funktionsprinciperna för aktivt och reaktivt motstånd är helt olika. Aktivt motstånd - omvandlar irreversibelt elektrisk energi till andra typer av energi (termisk, ljus, etc.) - exempel: glödlampa, elektrisk värmare.

Reaktans - växelvis lagrar energi och släpper sedan tillbaka den i nätverket - exempel: kondensator, induktor.

Aktiv effekt (försvinner genom aktivt motstånd) mäts i watt, och reaktiv effekt (cirkulerar genom reaktans) mäts i vars; För att karakterisera lasteffekten används ytterligare två parametrar: skenbar effekt och effektfaktor. Alla dessa 4 parametrar:

Aktiv effekt: beteckning P, enhet: Watt.

Reaktiv effekt: beteckning Q, måttenhet: VAR (Volt Ampere reactive).

Skenbar effekt: beteckning S, enhet: VA (Volt Ampere).

Effektfaktor: beteckning k eller cosФ, måttenhet: dimensionslös kvantitet.

Dessa parametrar är relaterade av följande relationer:

S*S=P*P+Q*Q, cosФ=k=P/S.

CosФ kallas också effektfaktor.

Därför, inom elektroteknik, är två av dessa parametrar specificerade för att karakterisera effekt, eftersom resten kan hittas från dessa två.

Det är samma sak med nätaggregat. Deras effekt (belastningskapacitet) kännetecknas av en parameter för DC-strömförsörjning - aktiv effekt (W) och två parametrar för källor. AC strömförsörjning. Typiskt är dessa två parametrar skenbar effekt (VA) och aktiv effekt (W).

De flesta kontors- och hushållsapparater är aktiva (ingen eller liten reaktans), så deras effekt anges i watt. I det här fallet, vid beräkning av belastningen, används värdet UPS-ström i watt. Om belastningen är datorer med strömförsörjning (PSU) utan ingångseffektfaktorkorrigering (APFC), laserskrivare, kylskåp, luftkonditionering, elmotor (till exempel en dränkbar pump eller en motor som en del av en maskin), fluorescerande ballastlampor etc. - alla utgångar används i beräkningen. UPS-data: kVA, kW, överbelastningsegenskaper, etc.

Responsiv kraft. Reaktiv effekt, metoder och typer (medel) för reaktiv effektkompensation.

Reaktiv effekt är den del av den totala effekten som förbrukas på elektromagnetiska processer i en last som har kapacitiva och induktiva komponenter. Presterar inte nyttigt arbete, orsakar ytterligare uppvärmning av ledarna och kräver användning av en energikälla med ökad effekt.

Reaktiv effekt hänvisar till tekniska förluster i elektriska nätverk enligt order från Ryska federationens industri- och energiministerium nr 267 av den 4 oktober 2005.

Under normala driftsförhållanden, alla konsumenter av elektrisk energi vars läge åtföljs av den konstanta förekomsten av elektromagnetiska fält (elektriska motorer, svetsutrustning, fluorescerande lampor och mycket mer) ladda nätverket med både aktiva och reaktiva komponenter av den totala strömförbrukningen. Denna reaktiva effektkomponent (nedan kallad reaktiv effekt) är nödvändig för driften av utrustning som innehåller betydande induktanser och kan samtidigt betraktas som en oönskad extra belastning på nätverket.

Med betydande förbrukning av reaktiv effekt minskar spänningen i nätverket. I kraftsystem som har brist på aktiv effekt är spänningsnivån vanligtvis lägre än den nominella. Otillräcklig aktiv effekt för att fullborda balansen överförs till sådana system från närliggande kraftsystem som har överskottsgenererad effekt. Typiskt har kraftsystem brist på aktiv effekt och bristfällig reaktiv effekt. Det är dock mer effektivt att inte överföra den saknade reaktiva effekten från angränsande kraftsystem, utan att generera den i kompensationsanordningar installerade i det givna kraftsystemet. Till skillnad från aktiv effekt kan reaktiv effekt genereras inte bara av generatorer utan också av kompenserande enheter - kondensatorer, synkrona kompensatorer eller statiska reaktiva kraftkällor, som kan installeras vid transformatorstationer i det elektriska nätverket.

Reaktiv effektkompensation, för närvarande är en viktig faktor för att lösa frågan om energibesparing och minska belastningen på elnätet. Enligt uppskattningar från inhemska och ledande utländska experter upptar andelen energiresurser, och i synnerhet elektricitet, en betydande mängd i produktionskostnaden. Detta är ett tillräckligt starkt argument för att på allvar närma sig analysen och granskningen av ett företags energiförbrukning, utvecklingen av en metod och sökandet efter sätt att kompensera för reaktiv effekt.

Reaktiv effektkompensation. Reaktiv effektkompensation betyder. Den induktiva reaktiva belastningen som skapas av elektriska konsumenter kan motverkas med en kapacitiv belastning genom att ansluta en exakt dimensionerad kondensator. Detta minskar den reaktiva effekten som förbrukas från nätverket och kallas effektfaktorkorrigering eller reaktiv effektkompensation.

Fördelar med att använda kondensatorenheter som ett medel för reaktiv effektkompensation:

  • · låga specifika förluster av aktiv effekt (de egna förlusterna för moderna lågspänningscosinuskondensatorer överstiger inte 0,5 W per 1000 VAr);
  • · inga roterande delar;
  • · enkel installation och drift (ingen grund krävs);
  • · relativt låga kapitalinvesteringar;
  • · Möjligheten att välja vilken kompensationskraft som helst;
  • · Möjlighet till installation och anslutning var som helst i elnätet;
  • · inget ljud under drift;
  • · låga driftskostnader.

Beroende på anslutningen av kondensatorenheten är följande typer av kompensation möjliga:

  • 1. Individuell eller konstant kompensation, där induktiv reaktiv effekt kompenseras direkt vid den punkt då den inträffar, vilket leder till avlastning av matningsledningarna (för enskilda konsumenter som arbetar i kontinuerligt läge med konstant eller relativt hög effekt - asynkrona motorer, transformatorer, svetsmaskiner, urladdningslampor, etc.).
  • 2. Gruppersättning, i vilken, i likhet med individuell ersättning för flera samtidigt arbetande induktiva förbrukare, en gemensam ansluts permanent kondensator(för elmotorer placerade nära varandra, grupper av urladdningslampor). Här lossas även matningsledningen, men endast före distribution till enskilda konsumenter.
  • 3. Centraliserad kompensation, där ett visst antal kondensatorer är anslutna till huvudet eller gruppen fördelningsskåp. Sådan kompensation används vanligtvis i stora elsystem med variabel belastning. En sådan kondensatorinstallation styrs av en elektronisk regulator - en styrenhet som ständigt analyserar förbrukningen av reaktiv effekt från nätverket. Sådana regulatorer slår på eller av kondensatorer, med hjälp av vilka den momentana reaktiva effekten av den totala belastningen kompenseras och därmed minskas den totala effekten som förbrukas från nätverket.