интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

Потребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета. Реактивная мощность расчет


8. Расчет полной, реактивной и активной мощностей

Расчет полной, реактивной и активной мощностей ведем по уравнениям

, ,.

Результаты расчетов сводим в табл. 1.11.

Таблица 1.11

 

Обозначение

Значения

Ед. изм.

Полная мощность

2383.187

ВА

Реактивная мощность

675.409

Вар

Активная мощность

2285.476

Вт

Для проверки проведенных расчетов рассчитаем активную и реактивную мощности по уравнениям

,

.

Результаты расчетов сводим в табл. 1.12.

Таблица 1.12

Потери мощности в активных сопротивлениях

2285.476

Вт

Потери мощности в реактивных сопротивлениях

675.409

Вар

Полная мощность

2383.187

ВА

9. Определение показаний измерительных приборов.

Показания амперметров и вольтметра равны модулям токов и модулю напряжения. Показания ваттметра равно активной мощности, потребляемой цепью.

Показания приборов сведены в табл. 1.13.

Таблица 1.13

 

Обозначение

Значения

Ед. изм.

Показание амперметра на входе

15.888

А

Показание амперметра во второй ветви

5.841

А

Показание амперметра в треьей ветви

11.681

А

Показание вольтметра

65.299

В

Показание ваттметра

2285.476

Вт

9. Построение векторной диаграммы токов и топографической диаграммы напряжений.

Построение векторной диаграммы токов проводим в следующей последовательности:

1. По вещественной оси откладываем активную составляющую тока (, табл. 1.14).

2. К концу вектора пристраиваем вектор, который располагается по мнимой оси в положительном направлении (, табл. 1.14).

3. Соединяем начало вектора с концом вектораи получаем вектор тока.

4. К концу вектора пристраиваем вектор, который располагается по вещественной оси в положительном направлении (, табл. 1.14).

5. К концу вектора пристраиваем вектор, который располагается по мнимой оси в отрицательном направлении (, табл. 1.14).

6. Соединяем начало вектора с концом вектораи получаем вектор тока.

6. Соединяем начало вектора (начало координат) с концом вектораи получаем вектор тока.

Построение ведется в масштабе.

Параметры, необходимые для построения векторной диаграммы, сведены в табл. 1.14.

Таблица 1.14

Активная составляющая тока 2 ветви

5.503

А

Реактивная составляющая тока 2 ветви

1.956

А

Активная составляющая тока 3 ветви

9.733

А

Реактивная составляющая тока 3 ветви

-6.458

А

Векторная диаграмма токов построена рис. 1.2.

Рис. 1.2. Векторная диаграмма токов

Построение топографической диаграммы напряжений проводим в следующей последовательности:

1. Точку h условно заземляем, что позволяет потенциал это точки приравнять нулю .

2. Потенциал токи m определяется уравнением

.

где, ,-модуль, активная часть и реактивная части потенциала точки m

, ,

3. Из начала координат (точка h) проводим вектор по вещественной оси в положительном направлении (, табл. 1.15).

4. К концу вектора пристраиваем вектор, который располагается по мнимой оси в отрицательном направлении (, табл. 1.15).

5. Соединяем начало вектора с концом вектора и получаем вектор тока .

Вектор отстает от вектора тока на(1,57рад).

6. Потенциал токи k определяется уравнением

где, ,-модуль, активная часть и реактивная части потенциала точки k

, ,.

7. К концу вектора пристраиваем вектор, который располагается по вещественной оси в положительном направлении (, табл. 1.15).

8. К концу вектора пристраиваем вектор , который располагается по мнимой оси в положительном направлении (, табл. 1.15).

9. Соединяем начало вектора с концом вектора и получаем вектор тока .

Вектор параллелен вектору тока .

10. Потенциал токи d определяется уравнением

где, ,-модуль, активная часть и реактивная части потенциала точки d

, ,.

11. К концу вектора пристраиваем вектор, который располагается по вещественной оси в отрицательном направлении (, табл. 1.15).

12. К концу вектора пристраиваем вектор , который располагается по мнимой оси в положительном направлении (, табл. 1.15).

13. Соединяем начало вектора с концом вектора и получаем вектор тока .

Вектор опережает вектор тока на(1,57рад).

14. Потенциал токи с определяется уравнением

,

где, ,-модуль, активная и реактивная части потенциала точки с

, ,

15. К концу вектора пристраиваем вектор, который располагается по вещественной оси в отрицательном направлении (, табл. 1.15).

16 К концу вектора пристраиваем вектор , который располагается по мнимой оси в отрицательном направлении (, табл. 1.15).

17. Соединяем начало вектора с концом вектора и получаем вектор тока .

Вектор отстает от вектора тока на(1,57рад).

18. Потенциал токи b определяется уравнением

где, ,-модуль, активная и реактивная части потенциала точки b

, ,.

19. К концу вектора пристраиваем вектор, который располагается по вещественной оси в положительном направлении (, табл. 1.15).

20. К концу вектора пристраиваем вектор , который располагается по мнимой оси в отрицательном направлении (, табл. 1.15).

21. Соединяем начало вектора с концом вектора и получаем вектор тока .

Вектор параллелен вектору тока .

22. Потенциал токи a определяется уравнением

где, ,-модуль, активная часть и реактивная части потенциала точки a

, ,.

23. К концу вектора пристраиваем вектор, который располагается по вещественной оси в положительном направлении (, табл. 1.15).

24. К концу вектора пристраиваем вектор , который располагается по мнимой оси в положительном направлении (, табл. 1.15).

25. Соединяем начало вектора с концом вектора и получаем вектор тока .

Вектор опережает вектор тока на(1,57рад).

26. Потенциал токи f определяется уравнением

.

где, ,-модуль, активная и реактивная части потенциала точки f

, ,

27. Из начала координат (точка h) проводим вектор по вещественной оси в отрицательном направлении (, табл. 1.15).

28. К концу вектора пристраиваем вектор , который располагается по мнимой оси в отрицательном направлении (, табл. 1.15).

29. Соединяем начало вектора с концом вектора и получаем вектор тока .

Вектор отстает от вектора тока на(1,57рад).

30. Потенциал токи e определяется уравнением

где, ,-модуль, активная часть и реактивная части потенциала точки k

, ,.

31. К концу вектора пристраиваем вектор , который располагается по вещественной оси в положительном направлении (, табл. 1.15).

32. К концу вектора пристраиваем вектор , который располагается по мнимой оси в отрицательном направлении (, табл. 1.15).

33. Соединяем начало вектора с концом вектора и получаем вектор тока .

Вектор параллелен вектору тока .

34. Соединяем начало координат с точкой а и получаем вектор входного напряжения .

Примечание. Точка а должна лежать на вещественной оси, так как аргумент входного напряжения

Построение ведется в масштабе.

Параметры, необходимые для построения векторной диаграммы, сведены в табл. 1.15.

Таблица 1.15

 

Обозначение

Значения

Ед. изм.

Число

1.571

В

Модуль потенциала точки m

58.405

В

Активная часть потенциала точки m

19.557

В

Реактивная часть потенциала точки m

-55.033

В

Модуль потенциала точки k

58.405

В

Активная часть потенциала точки k

55.033

В

Реактивная часть потенциала точки k

19.557

В

Модуль потенциала точки d

29.203

В

Активная часть потенциала точки d

-9.779

В

Реактивная часть потенциала точки d

27.517

В

Модуль потенциала точки c

127.103

В

Активная часть потенциала точки c

-36.022

В

Реактивная часть потенциала точки c

-121.892

В

Модуль потенциала точки b

79.440

В

Активная часть потенциала точки b

76.183

В

Реактивная часть потенциала точки b

-22.514

В

Модуль потенциала точки a

158.879

В

Активная часть потенциала точки a

45.027

В

Реактивная часть потенциала точки a

152.365

В

Модуль потенциала точки f

29.203

В

Активная часть потенциала точки f

-16.146

В

Реактивная часть потенциала точкиf

-24.333

В

Модуль потенциала точки e

58.405

В

Активная часть потенциала точки e

48.666

В

Реактивная часть потенциала точки e

-32.292

В

Топографическая диаграмма напряжений построена рис. 1.3.

Рис. 1.3. Топографическая диаграмма напряжений и векторная диаграмма токов

studfiles.net

Расчет реактивной мощности предназначенной к компенсации коэффициента мощности

Производится по формуле:

Qc=P * K       или      Qc=P * (tan(φ) - tan(φ)1)

P–действительная мощность системы cos(φ) –cos(φ) системы без компенсации коэффициента мощности cos(φ)1– требуемый cos(φ) tan(φ) - tan (φ) системы без компенсации коэффициента мощности tan(φ)1 - требуемый tan(φ) Qс–реактивная мощность системы компенсации коэффициента мощности, которую необходимо установить K – коэффициент соотношения cosϕ0 и cos ϕ1; эти данные выводятся из приведенной ниже таблицы 2,1

На коэффициент K,  умножается эффективная энергия, расходуемая в кВт для определения реактивной мощности системы  (в  кВАр).  Эта величина отображает необходимую для компенсации реактивную мощность.  необходимого для компенсации коэффициента мощности (cos(φ)  - исходный PF, cos(φ) 1, - доступный PF с компенсацией).

Например:

Активная мощность двигателя : P=155 кВт

Действующий cos(φ)=0,63

Требуемый cos(φ)=0,97

Коэффициент K из таблицы 2.1

Необходимая реактивная мощность конденсаторной батареи:

 Qc (кВАр) = 155·0.982=152 кВАр.

Текущий (действующий) Требуемый (достижимый) cos ϕ
tan (ϕ) cos(φ) 0,85 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 1,00
Коэффицент K
3,18 0,30 2,560 2,586 2,613 2,640 2,667 2,695 2,724 2,754 2,785 2,817 2,851 2,888 2,929 2,977 3,037 3,180
3,07 0,31 2,447 2,474 2,500 2,527 2,555 2,583 2,611 2,641 2,672 2,704 2,738 2,775 2,816 2,864 2,924 3,067
2,96 0,32 2,341 2,367 2,394 2,421 2,448 2,476 2,505 2,535 2,565 2,598 2,632 2,669 2,710 2,758 2,818 2,961
2,86 0,33 2,241 2,267 2,294 2,321 2,348 2,376 2,405 2,435 2,465 2,498 2,532 2,569 2,610 2,657 2,718 2,861
2,77 0,34 2,146 2,173 2,199 2,226 2,254 2,282 2,310 2,340 2,371 2,403 2,437 2,474 2,515 2,563 2,623 2,766
2,68 0,35 2,057 2,083 2,110 2,137 2,164 2,192 2,221 2,250 2,281 2,313 2,348 2,385 2,426 2,473 2,534 2,676
2,59 0,36 1,972 1,998 2,025 2,052 2,079 2,107 2,136 2,166 2,196 2,229 2,263 2,300 2,341 2,388 2,449 2,592
2,51 0,37 1,891 1,918 1,944 1,971 1,999 2,027 2,055 2,085 2,116 2,148 2,182 2,219 2,260 2,308 2,368 2,511
2,43 0,38 1,814 1,841 1,867 1,894 1,922 1,950 1,979 2,008 2,039 2,071 2,105 2,143 2,184 2,231 2,292 2,434
2,36 0,39 1,741 1,768 1,794 1,821 1,849 1,877 1,905 1,935 1,966 1,998 2,032 2,069 2,110 2,158 2,219 2,361
2,29 0,40 1,672 1,698 1,725 1,752 1,779 1,807 1,836 1,865 1,896 1,928 1,963 2,000 2,041 2,088 2,149 2,291
2,22 0,41 1,605 1,631 1,658 1,685 1,712 1,740 1,769 1,799 1,829 1,862 1,896 1,933 1,974 2,022 2,082 2,225
2,16 0,42 1,541 1,567 1,594 1,621 1,648 1,676 1,705 1,735 1,766 1,798 1,832 1,869 1,910 1,958 2,018 2,161
2,10 0,43 1,480 1,506 1,533 1,560 1,587 1,615 1,644 1,674 1,704 1,737 1,771 1,808 1,849 1,897 1,957 2,100
2,04 0,44 1,421 1,448 1,474 1,501 1,529 1,557 1,585 1,615 1,646 1,678 1,712 1,749 1,790 1,838 1,898 2,041
1,98 0,45 1,365 1,391 1,418 1,445 1,472 1,500 1,529 1,559 1,589 1,622 1,656 1,693 1,734 1,781 1,842 1,985
1,93 0,46 1,311 1,337 1,364 1,391 1,418 1,446 1,475 1,504 1,535 1,567 1,602 1,639 1,680 1,727 1,788 1,930
1,88 0,47 1,258 1,285 1,311 1,338 1,366 1,394 1,422 1,452 1,483 1,515 1,549 1,586 1,627 1,675 1,736 1,878
1,83 0,48 1,208 1,234 1,261 1,288 1,315 1,343 1,372 1,402 1,432 1,465 1,499 1,536 1,577 1,625 1,685 1,828
1,78 0,49 1,159 1,186 1,212 1,239 1,267 1,295 1,323 1,353 1,384 1,416 1,450 1,487 1,528 1,576 1,637 1,779
1,73 0,50 1,112 1,139 1,165 1,192 1,220 1,248 1,276 1,306 1,337 1,369 1,403 1,440 1,481 1,529 1,590 1,732
1,69 0,51 1,067 1,093 1,120 1,147 1,174 1,202 1,231 1,261 1,291 1,324 1,358 1,395 1,436 1,484 1,544 1,687
1,64 0,52 1,023 1,049 1,076 1,103 1,130 1,158 1,187 1,217 1,247 1,280 1,314 1,351 1,392 1,440 1,500 1,643
1,60 0,53 0,980 1,007 1,033 1,060 1,088 1,116 1,144 1,174 1,205 1,237 1,271 1,308 1,349 1,397 1,458 1,600
1,56 0,54 0,939 0,965 0,992 1,019 1,046 1,074 1,103 1,133 1,163 1,196 1,230 1,267 1,308 1,356 1,416 1,559
1,52 0,55 0,899 0,925 0,952 0,979 1,006 1,034 1,063 1,092 1,123 1,156 1,190 1,227 1,268 1,315 1,376 1,518
1,48 0,56 0,860 0,886 0,913 0,940 0,967 0,995 1,024 1,053 1,084 1,116 1,151 1,188 1,229 1,276 1,337 1,479
1,44 0,57 0,822 0,848 0,875 0,902 0,929 0,957 0,986 1,015 1,046 1,079 1,113 1,150 1,191 1,238 1,299 1,441
1,40 0,58 0,785 0,811 0,838 0,865 0,892 0,920 0,949 0,979 1,009 1,042 1,076 1,113 1,154 1,201 1,262 1,405
1,37 0,59 0,749 0,775 0,802 0,829 0,856 0,884 0,913 0,942 0,973 1,006 1,040 1,077 1,118 1,165 1,226 1,368
1,33 0,60 0,714 0,740 0,767 0,794 0,821 0,849 0,878 0,907 0,938 0,970 1,005 1,042 1,083 1,130 1,191 1,333
1,30 0,61 0,679 0,706 0,732 0,759 0,787 0,815 0,843 0,873 0,904 0,936 0,970 1,007 1,048 1,096 1,157 1,299
1,27 0,62 0,646 0,672 0,699 0,726 0,753 0,781 0,810 0,839 0,870 0,903 0,937 0,974 1,015 1,062 1,123 1,265
1,23 0,63 0,613 0,639 0,666 0,693 0,720 0,748 0,777 0,807 0,837 0,870 0,904 0,941 0,982 1,030 1,090 1,233
1,20 0,64 0,581 0,607 0,634 0,661 0,688 0,716 0,745 0,775 0,805 0,838 0,872 0,909 0,950 0,998 1,058 1,201
1,17 0,65 0,549 0,576 0,602 0,629 0,657 0,685 0,714 0,743 0,774 0,806 0,840 0,877 0,919 0,966 1,027 1,169
1,14 0,66 0,519 0,545 0,572 0,599 0,626 0,654 0,683 0,712 0,743 0,775 0,810 0,847 0,888 0,935 0,996 1,138
1,11 0,67 0,488 0,515 0,541 0,568 0,596 0,624 0,652 0,682 0,713 0,745 0,779 0,816 0,857 0,905 0,966 1,108
1,08 0,68 0,459 0,485 0,512 0,539 0,566 0,594 0,623 0,652 0,683 0,715 0,750 0,787 0,828 0,875 0,936 1,078
1,05 0,69 0,429 0,456 0,482 0,509 0,537 0,565 0,593 0,623 0,654 0,686 0,720 0,757 0,798 0,846 0,907 1,049
1,02 0,70 0,400 0,427 0,453 0,480 0,508 0,536 0,565 0,594 0,625 0,657 0,692 0,729 0,770 0,817 0,878 1,020
0,99 0,71 0,372 0,398 0,425 0,452 0,480 0,508 0,536 0,566 0,597 0,629 0,663 0,700 0,741 0,789 0,849 0,992
0,96 0,72 0,344 0,370 0,397 0,424 0,452 0,480 0,508 0,538 0,569 0,601 0,635 0,672 0,713 0,761 0,821 0,964
0,94 0,73 0,316 0,343 0,370 0,396 0,424 0,452 0,481 0,510 0,541 0,573 0,608 0,645 0,686 0,733 0,794 0,936
0,91 0,74 0,289 0,316 0,342 0,369 0,397 0,425 0,453 0,483 0,514 0,546 0,580 0,617 0,658 0,706 0,766 0,909
0,88 0,75 0,262 0,289 0,315 0,342 0,370 0,398 0,426 0,456 0,487 0,519 0,553 0,590 0,631 0,679 0,739 0,882
0,86 0,76 0,235 0,262 0,288 0,315 0,343 0,371 0,400 0,429 0,460 0,492 0,526 0,563 0,605 0,652 0,713 0,855
0,83 0,77 0,209 0,235 0,262 0,289 0,316 0,344 0,373 0,403 0,433 0,466 0,500 0,537 0,578 0,626 0,686 0,829
0,80 0,78 0,183 0,209 0,236 0,263 0,290 0,318 0,347 0,376 0,407 0,439 0,474 0,511 0,552 0,599 0,660 0,802
0,78 0,79 0,156 0,183 0,209 0,236 0,264 0,292 0,320 0,350 0,381 0,413 0,447 0,484 0,525 0,573 0,634 0,776
0,75 0,80 0,130 0,157 0,183 0,210 0,238 0,266 0,294 0,324 0,355 0,387 0,421 0,458 0,499 0,547 0,608 0,750
0,72 0,81 0,104 0,131 0,157 0,184 0,212 0,240 0,268 0,298 0,329 0,361 0,395 0,432 0,473 0,521 0,581 0,724
0,70 0,82 0,078 0,105 0,131 0,158 0,186 0,214 0,242 0,272 0,303 0,335 0,369 0,406 0,447 0,495 0,556 0,698
0,67 0,83 0,052 0,079 0,105 0,132 0,160 0,188 0,216 0,246 0,277 0,309 0,343 0,380 0,421 0,469 0,530 0,672
0,65 0,84 0,026 0,053 0,079 0,106 0,134 0,162 0,190 0,220 0,251 0,283 0,317 0,354 0,395 0,443 0,503 0,646
0,62 0,85 0,026 0,053 0,080 0,107 0,135 0,164 0,194 0,225 0,257 0,291 0,328 0,369 0,417 0,477 0,620  
0,59 0,86 0,027 0,054 0,081 0,109 0,138 0,167 0,198 0,230 0,265 0,302 0,343 0,390 0,451 0,593    
0,57 0,87 0,027 0,054 0,082 0,111 0,141 0,172 0,204 0,238 0,275 0,316 0,364 0,424 0,567      
0,54 0,88 0,027 0,055 0,084 0,114 0,145 0,177 0,211 0,248 0,289 0,337 0,397 0,540        
0,51 0,89 0,028 0,057 0,086 0,117 0,149 0,184 0,221 0,262 0,309 0,370 0,512          
0,48 0,90 0,029 0,058 0,089 0,121 0,156 0,193 0,234 0,281 0,342 0,484            
0,46 0,91 0,030 0,060 0,093 0,127 0,164 0,205 0,253 0,313 0,456              
0,43 0,92 0,031 0,063 0,097 0,134 0,175 0,223 0,284 0,426                
0,40 0,93 0,032 0,067 0,104 0,145 0,192 0,253 0,395                  
0,36 0,94 0,034 0,071 0,112 0,160 0,220 0,363                    
0,33 0,95 0,037 0,078 0,126 0,186 0,329                      
0,29 0,96 0,041 0,089 0,149 0,292                        
0,25 0,97 0,048 0,108 0,251                          
0,20 0,98 0,061 0,203                            
0,14 0,99 0,142                              

Компенсация коэффициента мощности трансформаторов

Рекомендуется обеспечить силовым трансформаторам компенсацию коэффициента мощности и в ночное время, когда они работают практически без нагрузки, на холостом ходу. Но они все равно поглощают реактивную мощность, которую нужно компенсировать.

По данным опыта холостого хода подсчитываются сопротивления, коэффициент мощности, активная и реактивная составляющие тока холостого хода трансформатора. Мощность, подводимая к трансформатору при холостом ходе, идет на покрытие потерь холостого хода.

Точную мощность конденсатора можно рассчитать с использованием приведенной ниже формулы:

Q = Io% • Pn/100

Io-ток без нагрузки (указывается производителем трансформатора) Pn-номинальная мощность трансформатора Или можно также использовать каталожные данные на трансформатор.

Компенсация коэффициента мощности трехфазных асинхронных двигателей

Приведенная ниже таблица показывает компенсацию коэффициента мощности для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Номинальная мощность двигателя Максимальная скорость вращения, об/мин
л.с. кВт 3000 1500 1000 750
Устанавливаемая реактивная мощность - Трехфазный двигатель: 230/400В (кВАр)
30 22 6 8 9 10
40 30 7.5 10 11 12.5
50 37 9 11 12.5 16
60 45 11 13 14 17
75 55 13 17 18 21
100 75 17 22 25 28
125 90 20 25 27 30
150 110 24 29 33 37
180 132 31 36 38 43
218 160 35 41 44 52
274 200 43 47 53 61
340 250 52 57 63 71
385 280 57 63 70 79
482 355 67 76 86 98
544 400 78 82 97 106
610 450 87 93 107 117

electrocontrol.com.ua

Основные расчёты при компенсации реактивной мощности

ТОП 10:

 

Единица измерения — вольт-ампер реактивный (var, вар)

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению среднеквадратичных значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними: (если ток отстаёт от напряжения, сдвиг фаз считается положительным, если опережает — отрицательным). Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощностью Рсоотношением: .

Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду.

Необходимо отметить, что величина sin φ для значений φ от 0 до плюс 90° является положительной величиной. Величина sin φ для значений φ от 0 до −90° является отрицательной величиной. В соответствии с формулой Q = UI sin φ, 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. Когда устройство имеет положительную реактивную мощность, то принято говорить, что оно её потребляет, а когда отрицательную — то производит, но это чистая условность, связанная с тем, что большинство электропотребляющих устройств (например, асинхронные двигатели), а также чисто активная нагрузка, подключаемая через трансформатор, являются активно-индуктивными.

Синхронные генераторы, установленные на электрических станциях, могут как производить, так и потреблять реактивную мощность в зависимости от величины тока возбуждения, протекающего в обмотке ротора генератора. За счёт этой особенности синхронных электрических машин осуществляется регулирование заданного уровня напряжения сети. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности.

Применение современных электрических измерительных преобразователей на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии возвращаемой от индуктивной и емкостной нагрузки в источник переменного напряжения.

Измерительные преобразователи реактивной мощности, использующие формулу Q = UI sin φ, более просты и значительно дешевле измерительных преобразователей на микропроцессорной технике

Расчет компенсации реактивной мощности
Зачастую потребителю необходима компенсация реактивной мощности в тех или иных условиях, но при этом он не имеет четкой методики расчета основных параметров конденсаторной установки, и в связи с этим затрудняется в выборе конкретного типономинала. Поэтому мы составили рекомендации по их выбору. Для расчета параметров конденсаторной установки необходимо знать полную мощность нагрузки и действующий коэффициент мощности сети cos(φ). Сам расчет производится по представленной ниже методике. Основным параметром установки при ее выборе является реактивная мощность потребляемая установкой из сети - Qуст, измеряемая в киловольт – амперах реактивных (кВАр). Рассчитывается по формуле:
где: - Pa - активная мощность нагрузки, кВт; - K – поправочный коэффициент (выбирается по таблице).   ПРИМЕР: Активная мощность нагрузки: P=100 кВт Действующий cos (φ) 0.61 Требуемый cos (φ) 0.96 Коэффициент K из таблицы 1.01 Необходимая реактивная мощность установки = 100 • 1.01=101 кВАр

 

 

На промышленных предприятиях главный потребитель реактивной мощности - трансформаторы (сварочные), асинхронные двигатели, вентильные преобразователи, реакторы. Идет дополнительная нагрузка на сети и увеличивается потребление электроэнергии. Компенсация реактивной мощности, естественная и искусственная, - способы снижения ее потребления. Естественная компенсация достигается путем ряда обязательных мероприятий по оптимизации технологического процесса на предприятии: равномерное распределение нагрузок на энергосистему за счет рационализации графика рабочего процесса и профилактики оборудования, уменьшение количества ступеней трансформации, отключение части силовых трансформаторов при низкой нагрузке и т.п. Искусственная (поперечная) компенсация реактивной мощности создается за счет компенсирующих устройств, источников емкостной реактивной энергии.

 



infopedia.su

Потребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета

Потребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета

Асинхронные электродвигатели и трансформаторы потребляют 60…80 % реактивной энергии в промышленных электросетях. Рассмотрим потребление ими реактивной мощности, основываясь на схемах замещения АД и Тр. Эти схемы идентичны, отличаются только ветвью, имитирующей нагрузку.

Значения сопротивлений ротора АД аналогично вторичной обмотки трансформатора, приводятся с учетом коэффициентов трансформации к параметрам цепей статора АД (первичной обмотки Тр), г0 и х0 — сопротивления ветви намагничивания.

В обоих случаях реактивная составляющая тока нагрузки равна:

Потребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета

Реактивная мощность холостого хода не зависит от нагрузки, а реактивная мощность короткого замыкания зависит от квадратакоэффициента загрузки: в АД — по активной мощности, в Тр — по полной мощности.

Потребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета

При номинальной нагрузке АД значения обеих составляющихреактивной мощности АД примерно равны.

В паспортах АД приводятся значения коэффициента мощности при номинальной нагрузке, что позволяет легко определить Q0 и ЩЩ при любом значении ку В АД значение Q0 составляет около 50 % от номинальной мощности. Этим значением можно пользоваться при приблизительных расчетах.

Значения Q0 составляет 2… 5 % от номинальной мощности Тр. Это объясняется отсутствием воздушного зазора в магнитопроводе Тр, благодаря чему для создания основного магнитного потока требуются меньшие значения намагничавающего тока iор и реактивной мощности. Несмотря на это суммарное потребление реактивной мощности трансформаторами соизмеримо с потреблением АД, поскольку суммарная номинальная мощность Тр, как правило, во много раз больше, чем АД.

Для уменьшения потребления реактивной мощности АД выбирают двигатели с небольшим запасом по активной мощности; выполняют переключения статорных обмоток с треугольника на звезду при их загрузке ниже 40… 50 %; исключается режим холостого хода путем установки соответствующих ограничителей; заменяют асинхронные двигатели синхронными той же мощности, если это возможно по техникоэкономическим условиям.

Для уменьшения потерь реактивной мощности в Тр рекомендуется отключение в резерв Тр, загруженных менее 40 % от номинальной мощности, а также перевод нагрузки на другой трансформатор либо замена на менее мощный Тр.

Дуговые сталеплавильные печи относятся к числу крупных потребителей реактивной мощности. В значительной мере это объясняется необходимостью обеспечения непрерывности горения электрической дуги, что возможно только при наличии индуктивности в цепи ДСП. Достаточный для непрерывного горения дуги угол сдвига по фазе между первыми гармониками тока и напряжения определяется выражениемПотребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета

где Ud — минимальное необходимое напряжение для горения дуги; Um — амплитудное значение напряжения источника питания.

Наличие автоматических регуляторов, позволяющих воздействовать на уровни Ud и Um, позволяет осуществлять работу ДСП с углами ф < 32,5е. Таким образом, минимально возможные соотношения между реактивной и активной мощностями, потребляемыми ДСП без применения регуляторов, позволяющих изменить соотношение Ud и Um, составляет:Потребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета

На практике в большинстве случаев Qn > 0,637 что объясняется наличием значительных индуктивностей в цепи ДСП.ДСП относятся к резкопеременным несимметричным нагрузкам. Оценивать значения реактивной мощности, потребляемой ДСП, на основании чисто теоретических предпосылок очень затруднительно изза влияния конструктивных параметров ДСП, материала электродов, состава скрапа, несимметрии и несинусоидальности режима и ряда других параметров. Поэтому на практике используются усредненные данные, полученные в результате многочисленных измерений на действующих ДСП.

Средние значения tgсp за весь период плавки для печей различной емкости составляют:

Тип печи tgcp

ДСП12 и ДСП25 — 0,65

ДСП100 — 0,90

ДСП200 — 0,97

Для печей ДСП100 и ДСП200 приведенные значения tg<p могут использоваться также при оценке 30минутного максимума реактивной нагрузки. Для ДСП меньшей емкости значение tgq>pсоответствующее 30минутному максимуму, принимается равным приведенному выше с коэффициентом 0,47.

Максимальное значение реактивной мощности имеет место при так называемом эксплуатационном коротком замыкании:

Потребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета

где Sn.т. — номинальная мощность печного трансформатора; kэкз — кратность эксплуатационного короткого замыкания, соответствующего режиму соприкосновения электродов с плавящимся металлом (среднее значение кэ к 3 для печей ДСП12…ДСП25 — 3,2…3,5; для ДСП100…ДСП200 1,5…2,3).

В настоящее время более 50 % электроэнергии, поставляемой промышленными предприятиями, преобразуется с помощью выпрямителей и инверторов; эти устройства называются вентильными преобразователями (ВП).

Они являются крупными потребителями реактивной мощности. На основе ВП строятся современные регулируемые источники реактивной мощности.

Угол сдвига фаз между первыми гармониками напряжения и тока определяется по формуле

Потребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета

Индукционные печи предназначены для расплавления металлов индуцированными токами, для чего необходимо создание сильных агнитных полей. Для этой цели необходима значительная реактивая мощность, поэтому коэффициент мощности индукционных (печей очень низкий (от 0,1 до 0,6), в связи с чем в комплект индукционной печи входят регулируемые батареи конденсаторов. Установи дуговой и контактной электросварки являются однофазными езкопеременными нагрузками с cos от 0,2 до 0,6.

pue8.ru


Каталог товаров
    .