Реактивная мощность | это… Что такое Реактивная мощность?

ТолкованиеПеревод

Реактивная мощность

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

Содержание 1 Мгновенная электрическая мощность 2 Мощность постоянного тока 3 Мощность переменного тока 3.1 Активная мощность 3.2 Реактивная мощность 3.3 Полная мощность 4 Измерения 5 Литература 6 Ссылки 7 См. также

Мгновенная электрическая мощность

Мгновенная электрическая мощность P (t), выделяющаяся на элементе электрической цепи — произведение мгновенных значений напряжения U (t) и силы тока I (t) на этом элементе:

Если элемент цепи — резистор c электрическим сопротивлением

R, то

Мощность постоянного тока

Так как значения силы тока и напряжения постоянны и равны мгновенным значениям в любой момент времени, то среднюю мощность можно вычислить по формулам:

Мощность переменного тока

Активная мощность

Среднее за период Т значение мгновенной мощности называется активной мощностью: . В цепях однофазного синусоидального тока , где U и I — действующие значения напряжения и тока, φ — угол сдвига фаз между ними. Для цепей несинусоидального тока электрическая мощность равна сумме соответствующих средних мощностей отдельных гармоник. Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую и электромагнитную). Активная мощность может быть также выражена через силу тока, напряжение и активную составляющую сопротивления цепи

r или её проводимость g по формуле . В любой электрической цепи как синусоидального, так и несинусоидального тока активная мощность всей цепи равна сумме активных мощностей отдельных частей цепи, для трёхфазных цепей электрическая мощность определяется как сумма мощностей отдельных фаз. С полной мощностью S активная связана соотношением . Единица активной мощности — ватт (W, Вт). Для СВЧ электромагнитного сигнала, в линиях передачи, аналогом активной мощности является мощность, поглощаемая нагрузкой.

Реактивная мощность

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи переменного тока, равна произведению действующих значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними: Q = UI sin φ. Единица реактивной мощности — вольт-ампер реактивный (var, вар). Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощностью

Р соотношением: . Реактивная мощность в электрических сетях вызывает дополнительные активные потери (на покрытие которых расходуется энергия на электростанциях) и потери напряжения (ухудшающие условия регулирования напряжения). В некоторых электрических установках реактивная мощность может быть значительно больше активной. Это приводит к появлению больших реактивных токов и вызывает перегрузку источников тока. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности. Для СВЧ электромагнитного сигнала, в линиях передачи, аналогом реактивной мощности является мощность, отраженная от нагрузки.

Необходимо отметить, что величина sinφ для значений φ от 0 до плюс 90 ° является положительной величиной. Величина sinφ для значений φ от 0 до минус 90 ° является отрицательной величиной. В соответствии с формулой Q = UI sinφ реактивная мощность может быть отрицательной величиной. Но отрицательное значение мощности нагрузки характеризует нагрузку как генератор энергии. Активное, индуктивное, емкостное сопротивление не могут быть источниками постоянной энергии. Модуль величины Q = UI sinφ приблизительно описывает реальные процессы преобразования энергии в магнитных полях индуктивностей и в электрических полях емкостей. 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 sinφ, более просты и значительно дешевле измерительных преобразователей на микропроцессорной технике.

Полная мощность

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока в цепи I и напряжения U на её зажимах: S = U×I; связана с активной и реактивной мощностями соотношением:

, где Р — активная мощность, Q — реактивная мощность (при индуктивной нагрузке Q > 0, а при ёмкостной Q < 0). Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (VA, ВА).

Векторная зависимость между полной, активной и реактивной мощностью выражается формулой:

Измерения

• Для измерения электрической мощности применяются ваттметры и варметры, можно также использовать косвенный метод, с помощью вольтметра и амперметра.
• Для измерения коэффициента реактивной мощности применяют фазометры

Литература

• Бессонов Л. А. — Теоретические основы электротехники: Электрические цепи — М.: Высш. школа, 1978

Ссылки

• Преобразование энергии в электрической цепи
• Для чего нужна компенсация реактивной мощности
• Измерение энергопотребления компьютеров
• Общие основы электротехники

См. также

• Мощность (физика)
• Ваттметр
• Электрический ток
• Коэффициент мощности
• Список параметров напряжения и силы электрического тока

Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем решить контрольную работу

• Реактивная броня
• Реактивная система залпового огня

Полезное

Реактивная мощность | это… Что такое Реактивная мощность?

ТолкованиеПеревод

Реактивная мощность

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

Содержание 1 Мгновенная электрическая мощность 2 Мощность постоянного тока 3 Мощность переменного тока 3.1 Активная мощность 3.2 Реактивная мощность 3.3 Полная мощность 4 Измерения 5 Литература 6 Ссылки 7 См. также

Мгновенная электрическая мощность

Мгновенная электрическая мощность P (t), выделяющаяся на элементе электрической цепи — произведение мгновенных значений напряжения U (t) и силы тока I (t) на этом элементе:

Если элемент цепи — резистор c электрическим сопротивлением R, то

Мощность постоянного тока

Так как значения силы тока и напряжения постоянны и равны мгновенным значениям в любой момент времени, то среднюю мощность можно вычислить по формулам:

Мощность переменного тока

Активная мощность

Среднее за период Т значение мгновенной мощности называется активной мощностью: . В цепях однофазного синусоидального тока , где U и I — действующие значения напряжения и тока, φ — угол сдвига фаз между ними. Для цепей несинусоидального тока электрическая мощность равна сумме соответствующих средних мощностей отдельных гармоник. Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую и электромагнитную). Активная мощность может быть также выражена через силу тока, напряжение и активную составляющую сопротивления цепи

r или её проводимость g по формуле . В любой электрической цепи как синусоидального, так и несинусоидального тока активная мощность всей цепи равна сумме активных мощностей отдельных частей цепи, для трёхфазных цепей электрическая мощность определяется как сумма мощностей отдельных фаз. С полной мощностью S активная связана соотношением . Единица активной мощности — ватт (W, Вт). Для СВЧ электромагнитного сигнала, в линиях передачи, аналогом активной мощности является мощность, поглощаемая нагрузкой.

Реактивная мощность

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи переменного тока, равна произведению действующих значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними: Q = UI sin φ. Единица реактивной мощности — вольт-ампер реактивный (var, вар). Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощностью Р соотношением: . Реактивная мощность в электрических сетях вызывает дополнительные активные потери (на покрытие которых расходуется энергия на электростанциях) и потери напряжения (ухудшающие условия регулирования напряжения). В некоторых электрических установках реактивная мощность может быть значительно больше активной. Это приводит к появлению больших реактивных токов и вызывает перегрузку источников тока. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности. Для СВЧ электромагнитного сигнала, в линиях передачи, аналогом реактивной мощности является мощность, отраженная от нагрузки.

Необходимо отметить, что величина sinφ для значений φ от 0 до плюс 90 ° является положительной величиной. Величина sinφ для значений φ от 0 до минус 90 ° является отрицательной величиной. В соответствии с формулой Q = UI sinφ реактивная мощность может быть отрицательной величиной. Но отрицательное значение мощности нагрузки характеризует нагрузку как генератор энергии. Активное, индуктивное, емкостное сопротивление не могут быть источниками постоянной энергии. Модуль величины Q = UI sinφ приблизительно описывает реальные процессы преобразования энергии в магнитных полях индуктивностей и в электрических полях емкостей. 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 sinφ, более просты и значительно дешевле измерительных преобразователей на микропроцессорной технике.

Полная мощность

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока в цепи I и напряжения U на её зажимах: S = U×I; связана с активной и реактивной мощностями соотношением: , где Р — активная мощность, Q — реактивная мощность (при индуктивной нагрузке Q > 0, а при ёмкостной Q < 0). Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (VA, ВА).

Векторная зависимость между полной, активной и реактивной мощностью выражается формулой:

Измерения

• Для измерения электрической мощности применяются ваттметры и варметры, можно также использовать косвенный метод, с помощью вольтметра и амперметра.
• Для измерения коэффициента реактивной мощности применяют фазометры

Литература

• Бессонов Л. А. — Теоретические основы электротехники: Электрические цепи — М.: Высш. школа, 1978

Ссылки

• Преобразование энергии в электрической цепи
• Для чего нужна компенсация реактивной мощности
• Измерение энергопотребления компьютеров
• Общие основы электротехники

См. также

• Мощность (физика)
• Ваттметр
• Электрический ток
• Коэффициент мощности
• Список параметров напряжения и силы электрического тока

Wikimedia Foundation. 2010.

Нужен реферат?

• Реактивная броня
• Реактивная система залпового огня

Полезное

мощность — Что такое реактивная энергия?

В энергетике переменного тока реактивная энергия представляет собой электрическую энергию, которая накапливается, а не преобразуется в какую-либо другую форму энергии и, таким образом, «используется» или «потребляется». Реактивная мощность — это скорость передачи реактивной энергии от одного компонента накопителя к другому.

На приведенной ниже схеме показана типичная передача электроэнергии от электрической сети к месту использования. Напряжение источника подается пользователю и считается идеальным источником однофазного переменного напряжения. Нагрузку можно представить в виде резистора, включенного параллельно катушке индуктивности. Напряжение источника — это напряжение на обоих компонентах нагрузки.

Ток резистора находится в фазе с напряжением источника. Мгновенная форма сигнала мощности резистора представляет собой произведение тока резистора на напряжение источника. Минимальные точки на этой кривой лежат на оси X. Мощность всегда положительна, что указывает на то, что вся мощность передается от источника к резистору. Площадь под кривой представляет энергию, полученную резистором и рассеянную в виде тепла.

Ток катушки индуктивности отстает от напряжения источника на 90 градусов. Произведение напряжения источника и тока индуктора представляет собой синусоидальную волну, имеющую положительные и отрицательные значения, которые в среднем равны нулю. Поскольку это не представляет собой реальную мощность, это называется «вольт-ампер, реактивный» или «вар». Имеются равные площади выше и ниже кривой, показывающие энергию, полученную от источника и возвращенную в источник. Это реактивная энергия.

В идеальной схеме средняя и чистая передача реактивной энергии равна нулю. Однако есть реальная энергия, которая постоянно движется вперед и назад. В идеальной системе реактивная энергия генерируется, когда нагрузка подключена, передается туда и обратно, пока нагрузка подключена, и возвращается к источнику, когда нагрузка отключена. На самом деле при каждой передаче между нагрузкой и генератором теряется около 7% энергии. Коммунальное предприятие поместит некоторое количество конденсаторов на местные подстанции или даже на опоры ЛЭП. Используя свою тарифную структуру, коммунальные предприятия поощряют крупных пользователей приобретать собственные конденсаторы.

Общий вольт-ампер (ВА) представляет собой сумму мощности (ватт) и реактивного вольт-ампер (ВАр). Это показано как синусоида, которая опускается ниже нулевой оси.

Данные схемы для

Платаж питания: 240 VRMS, 339.4 Vpeak

Текущий резистор: 200 Руков (282,8 PK)

. Тохот индукции: 150 рычагов (212,1 PK)

Прокат: 250. 353,8 шт.)

Мощность: 48 кВт (96 шт./шт.)

Реактивная мощность: 36 кВАр (72 шт./шт.)

Полная мощность: 60 кВА (120 пик-пиков)

чистая энергия не передается из-за реактивной составляющей импеданса нагрузки.

Нет чистой энергии, но это только потому, что энергия передается в обоих направлениях.

… реактивная энергия и соответствующие счетчики … какую энергию на самом деле показывают эти счетчики?

Они считывают скорость передачи энергии туда и обратно.

Если это «реактивная энергия», что они имеют в виду?

См. выше.

… Почему так определяют?

ВАР называются ВАР, чтобы отличать энергию, которая передается туда и обратно, от энергии, которая «потребляется». Энергия, которая «потребляется», имеет гораздо более высокую стоимость, чем энергия, которая просто передается туда и обратно, но у VAR все еще есть стоимость.

Учет коммунальных услуг

Единицей измерения, используемой нами для выставления счетов за коммунальные услуги, является киловатт-час. Это площадь под кривой мощности, интегрированная в расчетный цикл. Для производства ископаемого топлива энергия, измеренная счетчиком киловатт-часов, равна энергосодержанию входного топлива плюс потери, понесенные при производстве, передаче и распределении энергии. Большинство этих потерь прямо пропорциональны генерируемой энергии.

Коммунальные службы также могут измерять киловар-часы. Это площадь под кривой var, интегрированной в расчетный цикл без учета направления потока энергии. Хотя передаваемая чистая реактивная энергия равна нулю, потери, возникающие при передаче и распределении варов, прямо пропорциональны общему количеству переданных варов. Также существуют сопутствующие капитальные затраты на оборудование для генерации, передачи и распределения, которые пропорциональны общему количеству переданных варов.

Используемые формулы выставления счетов и счетчики определяются отдельными коммунальными предприятиями. Основы в целом схожи, но используются различные специфические методы.

Каталожные номера

Представленная основная информация представлена ​​аналогичным образом в учебниках по цепям переменного тока. Вот некоторые справочные материалы, относящиеся к электроэнергетике:

Edison Electric Institute, Справочник по учету электроэнергии

Michael Bearden, Понимание потоков энергии и соглашений об именах в Двунаправленные измерения

Реактивная мощность полезна или нет?

Прежде чем начать тему, давайте обсудим какой-нибудь другой тип питания.

Как правило, существует 3 типа питания

1. Очевидная мощность

2. Активная мощность

3. Реактивная мощность

𝐀𝐜𝐭𝐢𝐯𝐞 𝐏𝐨𝐰𝐞𝐫 — это мощность, которая действительно используется и потребляется для полезных работ в схеме переменного тока или постоянного тока. Обозначается буквой P и измеряется в ваттах, кВт или МВт.

Математическая форма Реактивная мощность обозначается Q и измеряется в вар (реактивный вольт-ампер), квар или мвар.

это математическая форма. Он обозначается буквой S и измеряется в вольт-амперах (ВА).

это математическая форма

S = V * I

В приведенном выше уравнении мы видели, что 𝘱𝘩𝘪 используется, но что оно обозначает. это не что иное, как угол между углом между напряжением и током. Это называется коэффициентом мощности.

Если 𝘱𝘩𝘪 является положительным, то запаздывающий PF, а если 𝘱𝘩𝘪  отрицательный, то опережающий PF.

На приведенном ниже рисунке суммировано приведенное выше обсуждение.

После изучения и понимания теперь подумайте, если реактивная мощность присутствует, то уменьшение коэффициента мощности означает потери в системе (увеличение тока) из-за увеличения полной мощности при той же активной мощности. Это не означает, что реактивная мощность бесполезна. Если я говорю об электрической машине и энергосистеме, то реактивная мощность полезна. Давайте поймем, насколько это полезно.

Необходим для работы почти всех устройств электромагнитной энергии для создания магнитного поля. Некоторыми из устройств электромагнитной энергии являются асинхронный двигатель (однофазный или трехфазный), генератор переменного тока и трансформатор.

В случае энергосистемы в некоторых случаях принудительно вводится в сеть энергосистемы для поддержания профиля напряжения.

𝑺𝒐𝒖𝒓𝒄𝒆𝒔 𝒂𝒏𝒅 𝑺𝒊𝒏𝒌𝒔 𝒐𝒇 𝑹𝒆𝒂𝒄𝒕𝒊𝒗𝒆 𝑷𝒐𝒘𝒆𝒓

Реактивная мощность генерируется или поглощается многими оборудованием, подключенными к энергосистеме.

𝐀𝐥𝐭𝐞𝐫𝐧𝐚𝐭𝐨𝐫: Синхронные машины, способные генерировать или поглощать реактивную мощность в зависимости от возбуждения постоянного тока на обмотку возбуждения. Он генерирует реактивную мощность при перевозбуждении и поглощает реактивную мощность при недовозбуждении.

Емкостные и индуктивные устройства используются в последовательном и шунтирующем методах компенсации для управления напряжением и стабильностью реактивной системы, таким образом, для регулирования напряжения и стабильности системы. Емкостный компенсатор генерирует реактивную мощность и используется, когда реактивная мощность меньше и ее необходимо подавать для поддержания постоянного профиля напряжения, тогда как индуктивный компенсатор поглощает реактивную мощность и используется, когда реактивная мощность больше, и для уменьшения индуктора реактивной мощности. используется, чтобы сделать профиль напряжения постоянным.

В приведенном выше объяснении, когда конденсатор и реактор соединены в шунт, но они соединены последовательно, это влияет на стабильность системы. когда конденсатор соединен последовательно, реактивная мощность линии передачи уменьшается и (Psync пропорциональна 1/X), так что синхронизирующая мощность увеличивается, а стабильность также увеличивается, но одна проблема заключается в том, что ток короткого замыкания увеличивается из-за уменьшения реактивного сопротивления и когда реактор соединены последовательно, тогда реактивная линия передачи увеличивается и (Psync пропорциональна 1/X), поэтому уменьшение мощности синхронизации означает снижение стабильности, но одно преимущество заключается в том, что ток короткого замыкания уменьшается из-за увеличения реактивного сопротивления.

𝐓𝐫𝐚𝐧𝐬𝐦𝐢𝐬𝐬𝐢𝐨𝐧 𝐋𝐢𝐧𝐞𝐬 𝐚𝐧𝐝 𝐔𝐧𝐝𝐞𝐫𝐠𝐫𝐨𝐮𝐧𝐝 𝐂𝐚𝐛𝐥𝐞𝐬: как линии передачи, так и кабели поглощают и генерируют реактивную мощность. Сильно загруженная линия передачи потребляет реактивную мощность, уменьшая напряжение линии, в то время как слабо загруженная линия передачи генерирует реактивную мощность, увеличивая напряжение линии.

𝐓𝐫𝐚𝐧𝐬𝐟𝐨𝐫𝐦𝐞𝐫𝐬: Для создания магнитного поля трансформатору нужна реактивная мощность, поэтому он поглощает реактивную мощность. Потребляемая реактивная мощность трансформатора зависит от номинальной и токовой нагрузки.

 𝐋𝐨𝐚𝐝𝐬: существует множество нагрузок, потребляющих реактивную мощность, которые сильно влияют на напряжение и стабильность шины или системы. Некоторые из этих нагрузок включают индукционные двигатели, индукционные генераторы, дуговые печи, разряженное освещение, постоянные нагрузки, такие как (индукционный нагрев, нагревание пространства, нагревание воды и кондиционер.

𝐈𝐦𝐩𝐨𝐫𝐭𝐚𝐧𝐜𝐞 𝐑𝐞𝐚𝐜𝐭𝐢𝐯𝐞 𝐏𝐨𝐰𝐞𝐫

Реактивная мощность. решение для сети энергосистемы по нескольким причинам.Давайте кратко обсудим некоторые из причин, которые делают реактивную мощность столь важной.

𝐕𝐨𝐥𝐭𝐚𝐠𝐞 𝐂𝐨𝐧𝐭𝐫𝐨𝐥 Как правило, все электрооборудование спроектировано так, чтобы удовлетворительно работать в установленных пределах номинального напряжения (т.е. 6%) на стороне потребителя. Таким образом, чтобы поддерживать постоянное напряжение, мы должны сбалансировать реактивную мощность.

Как известно, всем электромагнитным устройствам требуется реактивная мощность.

𝐓𝐨 𝐑𝐞𝐝𝐮𝐜𝐞 𝐄𝐥𝐞𝐜𝐭𝐫𝐢𝐜𝐚𝐥 𝐁𝐥𝐚𝐜𝐤𝐨𝐮𝐭𝐬 Потому что меньшее количество реактивной мощности, тогда напряжение уменьшается и приводит к реле под напряжением к поездкам, и все это приводит к каскадному отключению. Вся эта активность приводит к отключению.

𝐒𝐮𝐦𝐦𝐚𝐫𝐢𝐳𝐢𝐧𝐠 все дело в том, что реактивная мощность важна в энергосистеме и электрической машине для их надлежащего функционирования. Но самый эффективный способ — это когда реактивная мощность очень мала, поэтому мы должны использовать какой-то метод, при котором реактивная мощность, необходимая нагрузке, меньше берется от генератора, но используется некоторое устройство на стороне нагрузки, такое как емкостная батарея, которая обеспечивает требуемую реактивную мощность.