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Qual è la potenza reattiva? compensazione della potenza reattiva. Calcolo della potenza reattiva

Gli appartamenti e le case private, una contatore elettrico è installato, su cui il calcolo del pagamento per l'energia consumata. Semplificando credeva che la vita è usato solo il suo componente attivo, anche se non è così. abitazioni moderne dispositivi saturo, circuiti che ha gli elementi che sfasamento. Tuttavia, potenza reattiva, che consuma elettrodomestici, molto meno di quanto l'industria, per cui è tradizionalmente trascurato nel calcolo del pagamento.


Impianto o di fabbrica, che gestione non segue il flusso di correnti parassite che attraversano il circuito di carico, causando gravi danni ai sistemi energetici della regione e il paese nel suo complesso. aria riscaldata completamente inutile attorno alla linea di trasmissione di potenza; avvolgimento trasformatori installati in sottostazioni, non può sopportare carichi, in particolare durante i periodi di punta.

Carico induttivi e capacitivi

Se prendiamo un riscaldatore convenzionale o una lampadina, potenza specificata nelle rispettive etichette sul pallone o piastra-piastra, corrisponderà al prodotto dei valori di corrente che scorre attraverso il dispositivo, e la tensione (noi è 220 Volts). La situazione cambia se il dispositivo comprende un trasformatore, gli altri elementi costitutivi induttori o condensatori. Queste parti hanno proprietà speciali, un grafico della corrente che scorre in esse è dietro o davanti alla sinusoide della tensione di alimentazione – in altre parole, uno spostamento di fase si verifica. Ideale capacitivi turni carico vettore di -90 e induttiva – +90 gradi. Uscita in questo caso diventa il risultato non solo del lavoro corrente sulla tensione, viene aggiunto un fattore di correzione. Che cosa ci porta?

processo di riflessione geometrica

Naturalmente la geometria di scuola sappiamo tutti che l'ipotenusa è più lungo di uno qualsiasi degli altri due lati in un triangolo rettangolo. Se la potenza attiva, reattiva e apparente formano suo lato, le correnti assorbite dalla bobina ed il contenitore sarà perpendicolare al componente resistiva, ma con le direzioni in direzioni opposte. Quando si aggiunge (o, se si preferisce, sottrazione, essi raznoznakovye) valori risultanti vettoriale, cioè potenza reattiva pieno, a seconda di ciò la natura del carico prevale nello schema sarà diretto verso l'alto o verso il basso. Nella sua direzione può giudicare, ciò che la natura del carico prevale.

potenza reattiva per somma vettoriale della componente attivo darebbe un intero quantità di consumo energetico. Graficamente rappresentata come una dell'ipotenusa del triangolo di potenza. Più questa linea sarà un parente posizionato cavo per l'asse x, meglio è.

cos phi

Il grafico mostra che l'angolo Phi formato da due vettori, potenza ed attiva. Rispetto ai loro valori differiscono minore è la migliore, ma completano la loro fusione impedisce la potenza reattiva, che è considerato indesiderato. Maggiore è l'angolo, maggiore è il carico sulla linea di alimentazione, il sollevamento e l'abbassamento trasformatori di potenza di sistema, e viceversa, più i vettori sono inclinati fra loro, minore sarà fili riscaldati tutta la catena. E 'naturale che questo problema è qualcosa che devi fare. E la soluzione è stata trovata, un semplice ed elegante. La compensazione reciproca della potenza reattiva può ridurre l'angolo di φ e per approssimare il coseno (chiamato anche fattore di potenza) ad un'unità. Per questo dovrebbe estendere la componente vettore capacitivo in modo da ottenere una corrente di risonanza, in cui si "spengono" a vicenda (idealmente completamente, ma in pratica – il più grande maniera).

Teoria e pratica

Tutti i calcoli teorici hanno valore, maggiore esse sono applicabili in pratica. Pittura in qualsiasi impianto industriale sviluppato seguente: maggior parte della potenza assorbita dal motore (sincrono, asincrono monofase, trifase), e altri macchinari. Ma ci sono anche i trasformatori. La conclusione è semplice: in un vero ambiente di produzione dominato dalla natura reattiva potenza induttivo. Va notato che le imprese stabiliscono più di un metro di energia elettrica come in case e appartamenti, e due, uno dei quali è attiva, e l'altro – si può indovinare quale. E di superamento invano "inseguendo" lungo le linee di corrispondenti organi di energia elettrica mercilessly multa, in modo che la somministrazione è di vitale interessato al fatto, per calcolare la potenza reattiva e prendere provvedimenti per ridurlo. È chiaro che senza la capacità non riesce a risolvere questo problema.

Compensazione sulla teoria

Dal grafico di cui sopra risulta evidente come per ottenere la riduzione delle correnti parassite fino alla loro completa eliminazione, almeno teoricamente. Per fare questo in parallelo con il condensatore carico induttivo comprendono rispettivi valori di capacità. I vettori nell'aggiunta daranno uno zero, e ci sarà utile solo componente attivo.

Il calcolo viene effettuato secondo la formula:

  • C = 1 / (2πFX), in cui X – la reattanza totale di tutti i dispositivi compresi nella rete; F – frequenza della tensione (abbiamo – 50 Hz);

Sembra essere – che cosa potrebbe essere più semplice? Moltiplicare «X» e il numero "pi" 50 YES. Tuttavia, tutto è più complicato.

E in pratica?

La formula è semplice, ma di individuare e calcolare la X non è così facile. Per fare questo, è necessario prendere tutti i dati relativi ai dispositivi, imparare la loro reattanza, e in forma vettoriale, e anche allora … In realtà, nessuno non farlo, tranne che per gli studenti in attività di laboratorio.

Determinare la potenza reattiva può essere un altro modo, con l'aiuto di uno speciale dispositivo – metro fase, che indica il fattore di potenza, oppure confrontando il misuratore di potenza lettura, voltmetro e amperometro.

A complicare le cose che nel reale processo di produzione il carico cambia continuamente, come alcune macchine in funzione sono inclusi, mentre altri sono scollegati dalla rete, come richiesto da programmi di produzione. Di conseguenza, le necessarie misure permanenti per monitorare la situazione. Durante il turno di notte le luci correnti, l'inverno nei negozi può essere riscaldamento dell'aria, e nel periodo estivo – il suo raffreddamento. Un modo o nell'altro, ma la compensazione della potenza reattiva è effettuata sulla base di calcoli teorici con un alto grado di misurazioni pratiche cos φ.

Collegare e scollegare i condensatori

Il modo più semplice e più ovvia per risolvere il problema – a piantare vicino alla operaio specializzato metro fase che avrebbe Attiva o disattiva il numero desiderato di condensatori, ottenendo la quantità minima di deviazione dalla unità della freccia. Così all'inizio e hanno fatto, ma la pratica ha dimostrato che il fattore umano noto, non sempre è possibile ottenere l'effetto desiderato. In ogni caso, la compensazione della potenza reattiva, che ha prevalentemente induttivo, collegamento elettrico viene effettuato valori di capacità corrispondenti, ma farlo meglio in modalità automatica, o un impiegato negligenza può portare impresa nativo sotto una grossa multa. Anche in questo caso, la manodopera qualificata non può essere nominato, è abbastanza suscettibile di automazione. Lo schema più semplice comprende una coppia elettrone ottico di un emettitore ed un ricevitore di luce. Freccia bloccato il valore minimo – allora avete bisogno di aggiungere capacità.

algoritmi automazione e intelligenti

Attualmente, esistono sistemi in atto per tenere saldamente il cos φ nella gamma da 0,9 a 1. Poiché la connessione di condensatori in essi avviene in modo discreto, il risultato perfetto non può essere raggiunto, ma l'effetto economico automatico compensatore potenza reattiva dà ancora molto buona. Il funzionamento di questo dispositivo sono algoritmi intelligenti per un utilizzo immediato, spesso anche senza ulteriori impostazioni. I progressi tecnologici nella tecnologia dei computer consentono di realizzare il collegamento uniforme di tutte le fasi di banchi di condensatori per evitare guasti prematuri di uno o due di loro. tempo di risposta è anche minimizzato e gli induttori supplementari ridurre l'ampiezza della caduta di tensione durante i transitori. Moderna scheda di controllo ristorazione ha una disposizione ergonomica del caso, che crea le condizioni per la rapida valutazione della situazione da parte dell'operatore, e in caso di incidente o di guasto, riceverà un allarme immediato. Il prezzo di tale considerevole armadietto, ma a pagare per la pena il beneficio che ne deriva.

dispositivo compensatore

Comune compensatore potenza reattiva è un armadio metallico di dimensioni standard, con un pannello di monitoraggio e il controllo sul pannello frontale, normalmente aperto. Nella parte inferiore ha una serie di condensatori (batteria). Questa disposizione è dovuto ad una filosofia semplice: capacità sono piuttosto pesanti, ed è abbastanza logico desiderio di rendere la struttura più stabile. Nella parte superiore del livello degli occhi dell'operatore, sono i dispositivi di controllo necessari, tra cui l'indicatore di fase, con la quale siamo in grado di giudicare la grandezza del fattore di potenza. C'è anche un display diverso e allarme, elementi di comando (accensione e spegnimento, passare alla modalità manuale, ecc.). Valutazione confrontando le letture dei sensori di misura e lo sviluppo di azioni di controllo (collegare il condensatore nominale desiderata) circuito esegue, la base è un microprocessore. Attuatori lavorare velocemente e in silenzio, che tendono ad essere costruita sui tiristori di potenza.

Il calcolo approssimato di condensatori

Una potenza reattiva relativamente piccole imprese catena può essere approssimativamente giudicato dal numero di dispositivi collegati in funzione delle loro caratteristiche di sfasamento. Così, un convenzionale motore asincrono (principali fabbriche "trafila" e piante) ad un carico pari alla metà della sua potenza nominale, ha cos φ, pari a 0,73, e l'apparecchio – 0,5. Saldatrice contatto parametro compresa tra 0,8 e 0,9 forno ad arco opera con il coseno di φ, pari a 0,8. Tavoli disponibili a virtualmente ogni energia maggiore, contengono dati relativi a tutti i tipi di attrezzature industriali, e pre-installazione di compensazione della potenza reattiva possono essere effettuate tramite loro. Tuttavia, questi dati forniscono solo una base su cui è necessario effettuare regolazioni aggiungendo o scollegare le batterie di condensatori.

A livello nazionale

Si può dare l'impressione che tutta la cura della tensione di alimentazione e il carico in modo uniforme sul suo stato posato su fabbriche e altre aziende industriali. Questo non è così. sistema energetico controlla lo sfasamento nel livello nazionale e regionale, proprio all'uscita della merce dal suo potere speciale. Un altro problema è che la compensazione della componente reattiva non si ottiene collegando banchi di condensatori, e un altro metodo. Per garantire la qualità di consumatori energetici forniti negli avvolgimenti del rotore è regolabile corrente di polarizzazione che è generatori sincroni non è un grosso problema.