Реактивная энергия – РАДИОСХЕМЫ
Наверняка многие из вас слышали о реактивной электроэнергии. Зная, насколько сложен для понимания этот термин, давайте разберём детально отличия реактивной и активной энергии. Важно осознать тот факт, что реактивную электроэнергию мы можем наблюдать только в переменном токе. Там, где течёт постоянный ток, реактивная энергия не присутствует. Обусловлено это природой появления реактивной энергии.
Коэффициент полезного действия у современных трансформаторов достаточно велик, отсюда потеря электроэнергии сводиться к минимуму, и потому вся мощь переменного тока, который протекает в первичной обмотке, оказывается в цепи вторичной обмотки. Тоже самое происходит в конденсаторе, правда, уже за счёт электрического поля. Ёмкость и индуктивность вместе порождают реактивную энергию. Активная энергия (которой мешает возврат реактивной энергии) преобразовывается в тепловую, механическую и другую.
На этих приборах указывается обычно активная мощность в ваттах и значение коэффициента cosφ. Для определения полной потребляемой мощности в ВА, необходимо величину активной мощности (Вт) разделить на коэффициент cosφ.Пример: если на электродрели указана величина мощности в 800 Вт и cosφ = 0,8, то отсюда следует, что потребляемая инструментом полная мощность составляет 800/0,8=1000 ВА. При отсутствии данных по cosφ можно брать его приблизительное значение, которое для домашнего электроинструмента составляет примерно 0,7.
Реактивный тип нагрузки характеризуется тем, что сначала, неторое время, в нём происходит накопление энергии, поставляемой источником питания. Затем запасённая энергия отдаётся обратно в этот источник. К подобным нагрузкам относятся такие элементы электрических цепей, как конденсаторы и катушки индуктивности, а также устройства, содержащие их. При этом в такой нагрузке между напряжением и током присутствует сдвиг фаз, равный 90 градусам.
Поскольку основной целью существующих систем электроснабжения является полезная доставка электроэнергии от производителя непосредственно к потребителю – реактивная составляющая мощности обычно считается вредной характеристикой цепи.
Там, где озабочены этой проблемой (различные промышленные предприятия) довольно часто ставят отдельные специальные приборы, которые ведут учёт не только самой реактивной энергии, но и активной её части. Учёт ведётся в трёхфазных сетях по индуктивной и ёмкостной составляющей.
Обычно такие счётчики, это не что иное, как аналого-цифровое устройство, которое преобразует мощность в аналоговый сигнал, который превращается в частоту следования электро-импульсов. Сложив их, мы можем судить о количестве потребляемой энергии. Обычно счётчик сделан из пластмассового корпуса, где установлены 3 трансформатора и блок учёта на печатной плате. На внешней стороне располагается ЖК экран или светодиоды.
Современные модели позволяют передавать данные по ИК цифровому каналу, защищены от магнитных полей, хищения энергии. Более того, мы получаем более точные измерения и малое энергопотребление, что выгодно отличает новые модели от предшественников.Реактивная мощность – это… Что такое Реактивная мощность?
Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.
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
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.
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.
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
Литература
- Бессонов Л. А. — Теоретические основы электротехники: Электрические цепи — М.: Высш. школа, 1978
Ссылки
См. также
Wikimedia Foundation.
2010.
как найти по формуле, в чем измеряется
Многие люди, которые изучают скалярные физические величины и такие сферы точных наук, как электродинамика, электростатика и магнитостатика, сталкиваются с понятием мощности. Каково определение активной и реактивной мощности, их источник и в чем основная разница — далее в статье.
Описание явлений
Мощностью называется скалярный вид физической величина, которая показывает, как передается или преобразуется электроэнергия. Бывает мощность постоянного и переменного тока. Что касается последнего, то делится на активную и реактивную.
РазновидностиАктивной называется полезная сила, определяющая процесс прямого преобразования электроэнергии в необходимый вид силы. В каждом электроприборе преобразовывается она по-своему. К примеру, в лампочке получается свет с теплом, в утюге — тепло, а в электрическом двигателе — механическая энергия. Соответственно, показывает КПД устройства.
Реактивной называется та, которая определяется при помощи электромагнитного поля.
Образуется при работе электроприборов.
Обратите внимание! Это вредная и паразитная мощностная характеристика, которая определяется тем, каков характер нагрузки. Для лампочки она равняется нулю, а для электродвигателя она может быть равна большим значениям.
Зачем нужна
Электричество передает энергию в проводник для осуществления технического процесса. Чтобы процесс происходил, переданная сила должна преобразовываться в тепло и напряжение. При этом электроэнергия должна поступать постоянно, что обеспечивается обеими разновидностями мощностной характеристики. Активно действующая дает полезную силу, а реактивно действующая ее поддерживает в электродвигательных, трансформаторных, печных, сварочных, дроссельных и осветительных установках.
ЗначениеИсточник реактивной энергии
Чтобы понять природу появления этой энергии и то, как найти реактивную мощность, нужно уточнить, что любая электромагнитная или индукционная машина, которая работает на переменном токе, преобразует электричество в тепло.
Чтобы это преобразование произошло, нужно магнитное поле. Оно, соответственно, формируется безваттной энергией. Причина в поглощении энергии индукционной цепи и отдаче ее обратно при спаде магнитного поля два раза за цикл мощностной частоты.
Различия
Разница между величинами в том, что активно действующая мощностная характеристика показывает КПД устройств, а реактивная является передачей этого КПД. Разница также наблюдается в определении, символе, формуле и значимости.
Обратите внимание! Что касается значения, то вторая нужна лишь для того, чтобы управлять создавшимся напряжением от первой величины и преодолевать мощностные колебания.
Основная разницаРасчет по формуле
Представить обе разновидности можно определением из формул вычисления. Так активно действующая мощностная характеристика это соотношение напряжения с силой тока на косинус угла сдвига фаз между ними. Там, где несинусоидальный ток, она равна суммированию средних мощностных характеристик. Может быть выражена через другую формулу. Она может быть равна удвоенной силе тока на сопротивление цепи или удвоенному напряжению на проводимость. Также может быть найдена с помощью полной энергии, перемноженной на косинус угла сдвига фаз напряжения с электротоком.
Возвращаясь к вопросу, в каких единицах выражается реактивная мощность потребителей, можно отметить, что она находится по двум формулам, основной из которых является умножение напряжения на силу тока и синус сдвига фаз. Также может быть найдена через квадрат вычисления удвоенной полной энергии потребления. Измерение полной происходит из умножения напряжения на токовую силу.
Обратите внимание! Обе разновидности находятся в ваттах. Один ватт равен килограмму, умноженному на соотношение квадратного метра на кубические секунды. Также он равен джоулю, поделенному на секунды, ньютону на метр/секунду, вольту на ампер.
Отыскать одну и другую силу можно не только по формулам, но и по технологически современным устройствам, таким как вольтметр, амперметр или фазометр. Для вычисления любых показателей можно воспользоваться также мультиметром.
Физические формулы нахождения величинМощность — то, что характеризует скорость передачи с преобразованием электроэнергии. Реактивная мощность в цепи переменного тока от активной отличается тем, что используется для передачи реальной силы источника, в то время как вторая является самой реальной электроэнергией. Обе измеряются в ваттах и имеют большое значение в электромагнитном излучении, механической форме генератора или акустической волне. Активно применяются в промышленности.
Разница между активной и реактивной мощностью (со сравнительной таблицей)
Наиболее существенное различие между активной и реактивной мощностью состоит в том, что активная мощность – это фактическая мощность, рассеиваемая в цепи. В то время как реактивная мощность – это бесполезная мощность, которая течет только между источником и нагрузкой. Другие различия между активной и реактивной мощностью поясняются ниже в сравнительной таблице.
Активная, полная и активная мощность индуцируется в цепи только тогда, когда их ток отстает от приложенного напряжения на угол Φ.Прямоугольный треугольник, показанный ниже, показывает соотношение между активной, реактивной и полной мощностью.
Где, S – полная мощность
Q – реактивная мощность
P – Активная мощность
Содержание: активная против реактивной мощности
- Сравнительная таблица
- Определение
- Ключевые отличия
- Заключение
Сравнительная таблица
| Основа для сравнения | Активная мощность | Реактивная мощность |
|---|---|---|
| Определение | Активная мощность – это реальная мощность, которая рассеивается в цепи. | Мощность, которая движется назад и образует пену между нагрузкой и источником такого типа мощности, известна как реактивная мощность |
| Формула | ||
| Измерительный блок | Вт | VAR |
| Представлен | P | Q |
| Причины | Вырабатывает тепло в нагревателе, светится в лампах и вызывает крутящий момент в двигателе. | Измеряет коэффициент мощности цепи. |
| Измерительный прибор | Ваттметр | VAR-метр |
Определение активной мощности
Мощность, которая рассеивается или выполняет полезную работу в цепи, известна как активная мощность. Он измеряется в ваттах или мегаваттах. Активная мощность обозначается заглавным алфавитом P. Среднее значение мощности в цепи дается выражением.
Активная мощность формирует цепь и нагрузку.
Определение реактивной мощности
Реактивная мощность перемещается между источником и нагрузкой цепи. Эта мощность не выполняет с нагрузкой никакой полезной работы. Q представляет собой реактивную мощность и измеряется в ВАр. Реактивная мощность сохраняется в цепи и разряжается асинхронным двигателем, трансформатором или соленоидами.
Ключевые различия между активной и реактивной мощностью
- Активная мощность – это реальная мощность, потребляемая нагрузкой.А реактивная мощность – это бесполезная мощность.
- Активная мощность – это произведение напряжения, тока и косинуса угла между ними. Принимая во внимание, что реактивная мощность – это произведение напряжения и тока и синуса угла между ними.
- Активная мощность – это активная мощность, измеряемая в ваттах. Пока реактивная мощность измеряется в ВАР.
- Буква P представляет активную мощность, а Q представляет реактивную мощность.
- Крутящий момент, развивающийся в двигателе, тепло, рассеиваемое нагревателем, и свет, излучаемый лампами, – все это из-за активной мощности.Реактивная мощность определяет коэффициент мощности цепи.
- Ваттметр измеряет активную мощность, а VAR-метр используется для измерения полной мощности.
Заключение
Активная мощность выполняет полезную работу в цепи. И реактивная мощность просто течет в цепи, не выполняя никакой полезной работы.
Разница между активной и реактивной мощностью (активной и реактивной)
Наиболее важное различие между активной и реактивной мощностью состоит в том, что активная мощность – это реальная мощность, которая используется в цепи, в то время как реактивная мощность колеблется между нагрузкой и источником.
Прежде чем сравнивать активную и реактивную мощность, я хочу объяснить активную и реактивную мощность. Итак, давайте посмотрим на введение активной, реактивной мощности.
Активная мощность:
Активная мощность также называется фактической мощностью, активной мощностью или рабочей мощностью. Это мощность, которая фактически приводит оборудование в действие и выполняет полезную работу. Он измеряется в киловаттах (кВт) или МВт.
Реактивная мощность:
Реактивная мощность – это мощность, необходимая магнитному оборудованию (трансформатору, двигателю и реле) для создания намагничивающего потока.Он течет вперед и назад, что означает, что он движется в обоих направлениях контура.
Реактивная энергия вызывает перегрузку в линиях, трансформаторах и генераторах, не обеспечивая при этом полезной производительности. Однако это записано в счете, поэтому может значительно увеличить общую сумму к оплате. Реактивная мощность измеряется в киловольт-амперах, реактивная (кВАр) или мвар.
Давайте посмотрим на треугольник мощности, чтобы понять взаимосвязь между активной, реактивной и полной мощностью.
На упомянутом изображении вы можете видеть, что комплексная мощность представляет собой векторную сумму активной и реактивной мощности. Кажущаяся мощность – это величина комплексной мощности. давайте посмотрим на терминологию, которая была использована На изображении
- P => Активная мощность
- Q => Реактивная мощность
- S => Комплексная мощность
- | S | => Полная мощность
- φ => Фаза напряжения относительно тока
Следовательно, следующее выражение, показанное ниже, дает активную, реактивную и полную мощность соответственно.
- Активная мощность P = V x I cosϕ = V I cosϕ
- Реактивная мощность Pr или Q = V x I sinϕ = V I sinϕ
- Комплексная мощность S = P + jQ
- Полная мощность = | S | = √P² + Q²
Теперь я думаю, что мы можем увидеть разницу между активной и реактивной мощностью с помощью диаграммы.
Основа для сравнения | Активная мощность | Реактивная мощность |
| Определение | Активная мощность – это реальная мощность, рассеиваемая в цепи. | Мощность, которая движется вперед и назад между нагрузкой и источником такого типа мощности, известна как реактивная мощность |
| Формула | P = V x I cosϕ = V I cosϕ | Q = V x I sinϕ = V I sinϕ |
| Измерительный блок | Вт, кВт, МВт | ВАр, кВАр, МВАр |
| В лице | -P | Q |
| Причины | Вырабатывает тепло в нагревателе, свет в лампах и крутящий момент в двигателе. | Измеряет коэффициент мощности цепи. |
| Измерительный прибор | Ваттметр | Измеритель VAR |
Рекомендуемое сообщение
Около
Я инженер-программист встраиваемых систем и корпоративный инструктор. В настоящее время я работаю старшим инженером-программистом в крупнейшей консалтинговой компании по программному обеспечению. Имею опыт работы с различными микроконтроллерами (stm32, LPC, PIC AVR и 8051), драйверами (USB и виртуальный com-порт), POS-устройством (VeriFone) и платежным шлюзом (глобальные и первые данные).
Активная, реактивная и полная мощность
Требуемый источник питания для электрической цепи зависит от
- активной мощности – фактическая потребляемая мощность электрического сопротивления в цепи
- реактивная мощность – мнимая потребляемая индуктивная и емкостная мощность в цепи
Требуемый источник питания называется полной мощностью , и представляет собой комплексное значение, которое может быть выражено в виде треугольника Пифагора, как показано на рисунке ниже.
Полная мощность – S
Полная мощность – это мощность, подаваемая в электрическую цепь (обычно от поставщика энергии в сеть) для покрытия реальной и реактивной мощности, потребляемой нагрузкой.
Полная мощность может быть рассчитана как
S = (Q 2 + P 2 ) 1/2 (1)
где
S = полное напряжение питания цепи ( вольт-ампер, ВА)
Q = потребляемая реактивная мощность в нагрузке (вольт-ампер, реактивная, ВАр)
P = активная мощность, потребляемая в нагрузке (Вт, Вт)
Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА) – напряжение системы переменного тока, умноженное на текущий ток.Полная мощность – это комплексное значение и векторная сумма активной и реактивной мощности, как показано на рисунке выше.
Однофазный ток
S = UI (2a)
где
U = электрический потенциал (В)
I = ток (A)
Трехфазный ток
S= 3 1/2 UI
= 1.732 U I (2b)
Активная мощность – P
Активная – или Реальная или Истинная – мощность выполняет фактическую работу в нагрузке. Активная мощность измеряется в Вт (Вт) и представляет собой мощность, потребляемую электрическим сопротивлением.
- Истинная мощность – это ток в фазе с напряжением, умноженный на напряжение
Однофазный ток
P = UI cos φ
= UI PF (3a)
где
φ = фазовый угол между электрическим потенциалом (напряжением) и током
PF = cos φ
= коэффициент мощности
Трехфазный ток
P = 3 1/2 UI cos φ
= 1.732 U I PF (3b)
Постоянный ток
P = U I (3c)
Реактивная мощность – Q
Реактивная мощность – это мнимая или комплексная мощность в емкостной или индуктивной нагрузке. Реактивная мощность представляет собой обмен энергией между источником питания и реактивными нагрузками, при котором полезная мощность не увеличивается и не теряется. Чистая средняя реактивная мощность равна нулю. Реактивная мощность накапливается и разряжается асинхронными двигателями, трансформаторами, соленоидами и конденсаторами.Чистая катушка индуктивности и чистый конденсатор не потребляют никакой энергии, поскольку в течение полупериода, какая бы мощность ни принималась от источника этими компонентами, та же самая мощность возвращается к источнику.
Реактивная мощность должна быть минимизирована, поскольку она увеличивает общий ток, протекающий в электрической цепи, не создавая никакой работы для нагрузки. Повышенные реактивные токи приводят только к невосстановимым потерям мощности из-за сопротивления линии электропередачи.
Увеличение реактивной и полной мощности приведет к уменьшению коэффициента мощности – PF .
Реактивная индуктивная мощность измеряется в реактивных вольт-амперах (ВАР).
- Реактивная мощность – это ток, не совпадающий по фазе с напряжением, умноженным на напряжение
Однофазный ток
Q = UI sin φ (4a)
где
φ = фазовый угол
Трехфазный ток
Q = 3 1/2 UI sin φ
= 1.732 UI sin φ (4b)
Активная, реактивная и полная мощность | Самое простое объяснение
Инженер-электрик должен знать активную, реактивную и полную мощность. Но большую часть времени мы в конечном итоге запутались во всех этих силах. И, следовательно, если вы хотите получить кристально ясное объяснение активной, реактивной и полной мощности, я бы порекомендовал вам посмотреть это руководство.
В этом руководстве мы узнаем о
- Мгновенная мощность
- Активная мощность
- Реактивная мощность
- Различие между активной и реактивной мощностью
- Полная мощность
- Коэффициент мощности
В конце этого руководства мы также получим информацию о коэффициенте мощности, поэтому убедитесь, что вы дочитали до конца.Прежде чем мы начнем с объяснения, обратите внимание, что концепция активной, реактивной и полной мощности применима только для систем переменного тока . Концепция активной, реактивной и полной мощности не применима для систем постоянного тока.
Чтобы понять, что такое активная, реактивная и полная мощность, мы сначала должны знать, что такое мгновенная мощность.
Мгновенная мощность
Чтобы понять мгновенную мощность, рассмотрим следующий пример. Резистивная нагрузка подключена к источнику переменного тока 230 В.
Теперь предположим, что я хочу вычислить мощность в момент «t», и для этого мне нужно умножить напряжение и ток в момент «t». Это даст нам мощность в конкретный момент «t». Эта мощность называется мгновенной мощностью . Почему мгновенно? Потому что мы измерили его в конкретный момент.
Эта мгновенная мощность может быть положительной или отрицательной. Теперь вы можете спросить, что такое положительная сила или отрицательная сила? Итак, давайте разберемся с концепцией положительной силы и отрицательной силы.
Положительная мощность
Мощность называется положительной мощностью, когда она течет от источника к нагрузке. В приведенном выше примере мощность является положительной, если она течет от источника 230 В переменного тока к нагрузке.
Отрицательная мощность
Когда сила перетекает от лорда к источнику, эта сила называется отрицательной силой. В приведенном выше примере мощность отрицательная, если она течет от нагрузки к источнику питания 230 В переменного тока.
Теперь вопрос в том, как может передаваться мощность от нагрузки к источнику? И в каком случае это происходит? Мы увидим это через несколько минут.
Перейти к содержанию
Активная мощность (P)
Чтобы понять активную мощность, снова рассмотрим схему, показанную ниже. В приведенной ниже схеме мы подключили источник переменного тока 230 В к чисто резистивной нагрузке.
Как известно, в чисто резистивной цепи напряжение и ток совпадают по фазе. В фазе означает,
- напряжение и ток одновременно достигают своего положительного пика.
- Они одновременно становятся нулевыми.
- Также они достигают своего отрицательного пика одновременно.
Если вы изобразите кривую напряжения и тока резистивной цепи, она будет выглядеть следующим образом.
Чтобы вычислить мощность в этой цепи, вы можете в любой момент умножить напряжение и ток, и вы обнаружите, что результирующая мощность – это только положительная мощность.
И такая мощность, которая всегда остается положительной, называется активной мощностью.
Характеристики активной мощности
- Всегда положительный
- Не меняет своего направления
- Поток мощности всегда от источника к нагрузке
- Обозначается буквой «P» и измеряется в Вт
Перейти к содержанию
Реактивная мощность (Q)
Чтобы понять, что такое реактивная мощность, мы заменим резистивную нагрузку чисто емкостной нагрузкой в нашем примере, как показано на рисунке ниже.
Если вы нарисуете форму напряжения и тока для этой схемы, она будет выглядеть следующим образом.
Как видите, ток имеет преимущество перед напряжением. Или просто ток опережает напряжение. Это указывает на то, что напряжение и ток в этой цепи не совпадают по фазе. Не в фазе означает,
- Напряжение и ток не достигают своего положительного пика одновременно.
- Они не достигают нулевого значения одновременно.
- И они также не достигают своего отрицательного пика одновременно.
Итак, если вы рассчитываете мощность в момент, показанный на рисунке ниже, вы получите положительную мощность, потому что и напряжение, и ток положительны.
Если вы рассчитываете мощность в момент, показанный ниже, вы получите отрицательную мощность, потому что напряжение положительно, а ток отрицателен. Отрицательное умножение на положительное – Отрицательное .
На что указывает эта отрицательная сила? Это говорит нам о том, что от нагрузки к источнику течет единиц энергии.
Если вы продолжите вычислять мощность в цепи, форма волны будет продолжаться.
Эта мощность движется вперед и возвращается назад, как маятник, не выполняя никакой полезной работы в системе. И этот вид мощности называется реактивной мощностью.
Конденсатор, катушка индуктивности и любое устройство без лайнера могут вводить / поглощать реактивную мощность в систему.
Почему мощность течет от нагрузки к источнику?
Когда питание положительное, конденсатор заряжается или накапливает в нем энергию.Когда мощность становится отрицательной, конденсатор разряжается или высвобождает накопленную энергию. И это причина того, почему мощность перетекает от нагрузки к источнику.
Свойства реактивной мощности
- Эта мощность может быть как положительной, так и отрицательной.
- Это только сила, которая движется вперед и назад, не выполняя никакой полезной работы.
- Обозначается буквой «Q» и измеряется в VAR (вольт-ампер, реактивный).
- Конденсатор, катушка индуктивности и любое устройство без облицовки может вводить / поглощать реактивную мощность в систему
Различие между активной и реактивной мощностью
- Мы не можем преобразовать активную мощность в реактивную, а реактивную мощность в активную.
- Активная мощность – это отдельная величина, а реактивная мощность – это отдельная величина.
- Обе силы создают нагрузку на ЛЭП.
- Активная мощность производит тепло, механическую энергию, свет и т. Д.
- Реактивная мощность представляет собой только мощность, которая колеблется взад и вперед.
Вы также можете посмотреть подробное руководство по разнице между активной и реактивной мощностью.
Перейти к содержимому.
Полная мощность (S)
В системе у вас будут все типы нагрузок одновременно.У вас может быть резистивная нагрузка, вы также можете иметь индуктивную нагрузку или емкостную нагрузку или, возможно, комбинацию всех типов нагрузок. Рассмотрим приведенный ниже пример, в котором резистивная нагрузка и индуктивная нагрузка подключены к одному источнику.
Резистивная нагрузка потребляет активную мощность, а индуктивная нагрузка потребляет реактивную мощность. Теперь мы не можем сказать, что схема потребляет активную мощность или реактивную мощность, потому что она потребляет обе мощности. Следовательно, нам нужно другое название для комбинации активной и реактивной мощности.Таким образом, такое сочетание обеих мощностей называется кажущейся мощностью.
Сочетание активной мощности и реактивной мощности называется полной мощностью .
Мы можем рассчитать полную мощность по,
Полная мощность обозначается буквой « S » и измеряется в ВА / кВА / МВА. Трансформаторы указаны в ВА / кВА / МВА.
Перейти к содержимому.
Коэффициент мощности
Коэффициент мощностиочень тесно связан с активной, реактивной и полной мощностью, поэтому я кратко изложу его здесь.Если вы хотите подробно узнать о коэффициенте мощности, у меня есть отдельный плейлист, который вы можете посмотреть здесь.
Если вы попросите любого инженера-электрика определить коэффициент мощности, он / она скажет: «Коэффициент мощности – это угол между напряжением и током». Это может быть правильное определение, но это неправильный способ определения коэффициента мощности.
Правильное определение коэффициента мощности:
«Отношение активной мощности к полной мощности называется коэффициентом мощности».
Когда кто-то говорит, что коэффициент мощности системы равен 0.8, что это значит? Это просто означает, что при 100% мощности 80% – это активная мощность, а 20% – реактивная мощность.
Коэффициент мощности показывает, сколько активной мощности потребляет система / оборудование.
Перейти к содержимому.
Активная, реактивная и полная мощность
Активная мощность:Активная мощность – это реальная мощность, потребляемая в электрической цепи. Это полезная мощность, которая может быть преобразована в другую форму энергии, такую как тепловая энергия в нагревателе, энергия света в лампочке и т. Д.Он также известен как истинная или реальная мощность и измеряется в ваттах, кВт (киловаттах) или МВт (1 мегаватт = 10 6 ватт).
Значение:Требуется для выполнения разного рода полезной работы. Для работы любого устройства или нагрузки требуется активная мощность, например, телевизор, двигатель, холодильник и т. Д.
Реактивная мощность:Реактивная мощность не выполняет никакой реальной работы. Здесь настоящая работа означает, что эту мощность нельзя использовать для обогрева, освещения или других полезных целей.Он только пульсирует взад и вперед по контуру. Оно измеряется в кВАр (реактивное напряжение в киловольтах) или в мВАр (реактивное мегавольтное напряжение).
Значение:Хотя реактивная мощность не выполняет никакой полезной работы, она все же необходима для удовлетворительной работы электрической машины. В воздушном зазоре машины необходимо создать магнитное поле, без которого активная мощность не может генерироваться генератором и потребляться двигателем.
Полная мощность:Полная мощность – это вольт-ампер электрического прибора или машины.Если на машину подается напряжение V (среднеквадратичное значение), а через машину протекает ток I (среднеквадратичное значение), то это умножение среднеквадратического значения напряжения и тока, т. Е. VI. Измеряется в кВА или МВА.
Полная мощность, S = VI
Значение:Потери в электрической машине зависят только от напряжения и тока. Это не зависит от коэффициента мощности. Таким образом, полная мощность дает представление о потерях в машине.
Расчет активной и реактивной мощности:Электрическая нагрузка может быть резистивной, индуктивной, емкостной или их комбинациями.Природа тока, протекающего через эти нагрузки при подключении к источнику напряжения, следующая:
- Чисто резистивная нагрузка принимает ток в фазе с приложенным напряжением.
- Чисто индуктивная нагрузка принимает ток, отстающий от приложенного напряжения на 90 градусов.
- Чисто емкостная нагрузка принимает ток, опережающий приложенное напряжение на 90 градусов.
Таким образом, угол между напряжением и током для чисто резистивных, индуктивных и емкостных нагрузок составляет 0º, 90º и 90º градусов соответственно.Но когда нагрузка состоит из индуктивности и сопротивления, ток I через нагрузку будет отставать от напряжения V на некоторый угол Ø, как показано ниже.
Этот ток I теперь можно разделить на две составляющие:
- По напряжению, т.е. Icos Ø
- Перпендикулярно напряжению, т.е. Isin Ø
Составляющая тока нагрузки вдоль напряжения называется активным током. Нагрузка потребляет активную мощность из-за этой составляющей тока.Следовательно, истинная или реальная мощность задается как
.Реальная мощность = напряжение x (активный ток)
= VIcos Ø
Реактивный ток:Составляющая тока нагрузки, перпендикулярная напряжению, называется реактивным током. Реактивная мощность в цепи возникает из-за этой составляющей тока. Следовательно,
Реактивная мощность, Q = напряжение x (реактивный ток)
= Висин Ø
| Активная / активная мощность | Реактивная мощность | Полная мощность |
| VIcos Ø | Висин Ø | VI |
Почему сопротивление потребляет только реальную мощность?
Как обсуждалось ранее в этом посте, угол Ø для чистого сопротивления составляет 0º, а для катушки индуктивности и конденсатора – 90º.Это означает, что чистое сопротивление будет потреблять только активную мощность, поскольку VIcos0 = VI, и не будет реактивной мощности, поскольку VIsin0 = 0.
Почему индуктор и конденсатор не потребляют реальной энергии?
Чистая катушка индуктивности и конденсатор потребляет только реактивную мощность, как VIsin90 = VI, и не активную мощность, как VIcos90 = 0. Это также можно понять по-другому. Какая бы мощность ни была получена от источника в одном полупериоде этими элементами схемы, такое же количество энергии возвращается к источнику в следующем полупериоде.Следовательно, средняя потребляемая мощность за полный цикл равна нулю. Следовательно, истинная мощность не потребляется.
Схема управления активной / реактивной энергией для подключенной к сети системы топливных элементов с локальными индуктивными нагрузками
https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.117191Получить права и содержание Стратегия управления энергией предлагается для топливного элемента, подключенного к сети.Система топливных элементов, подключенная к сети, разработана для однофазной системы.
Стратегия управления выполняется для обеспечения коррекции коэффициента мощности на стороне сети.
Система тестируется при различных динамических изменениях резистивно-индуктивной нагрузки.
Реферат
В сетевом соединении топливных элементов местные реактивные нагрузки, подключенные к электрическим системам, генерируют реактивную мощность, которая ухудшает коэффициент мощности в энергосистемах. Эта ситуация вызывает потери энергии, избыточный спрос на электроэнергию, перегрузку и штрафы для потребителей.В топливных элементах, подключенных к сети, обычные методы управления энергией не могут компенсировать реактивную мощность в энергосистеме из-за реактивных нагрузок. С этой целью в текущем исследовании разработан новый метод управления энергопотреблением для снижения спроса на электроэнергию с устранением потребления реактивной энергии из электрической сети. В связи с этим разработанный метод, реализованный на подключенной к сети электростанции на топливных элементах с реактивной нагрузкой, представляет собой эффективный способ предотвращения штрафов за плату за потребление.На этапе производительности поток электроэнергии анализируется в однофазной системе при различных батареях индуктивной нагрузки и сравнивается с традиционным методом, чтобы прояснить применимость предложенного метода управления. Тематические исследования показывают, что система, основанная на предлагаемом методе, может не только поставлять активную мощность потребителям, но также обеспечивает плавный коэффициент мощности между напряжением и током сети.
Ключевые слова
Топливный элемент
Подключение к сети
Управление энергопотреблением
Управление мощностью
Коэффициент мощности
Реактивная нагрузка
Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)
Полный текст© 2020 Elsevier Ltd.Все права защищены.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
Что такое реактивная мощность? – IBERDROLA
- Ниже
15 кВт по тарифам 2.0A – 2.1A Счет взимается только в том случае, если реактивная мощность превышает 50% от потребляемой активной мощности. - Свыше
15 кВт по тарифам 3.0A – 3.1A y 6.x Оплачивается только в том случае, если реактивная мощность превышает 33% от активной мощности. Он не применяется во внепиковый период (P3 ставки 3.X и P6 ставки 6.X).
Вы можете рассчитать потребление реактивной мощности, умножив избыточную реактивную мощность на Регулируемый заряд реактивной мощности, который определен в ITC / 688/2011 от 30 июня [PDF].
Под превышением реактивной мощности в каждый период действия тарифа доступа понимается более 33% от зарегистрированной активной мощности за этот же период.
Избыточная реактивная мощность i = RPEi – 0,33 * APi
RPEi: Реактивная мощность при записи в соответствующий период
APi: Активная мощность при записи в соответствующий период.
i: Тарифный период доступа.
Регулируемый заряд реактивной мощности (/ кВАрч) определяется коэффициентом мощности (cosφ), который измеряет количество реактивной мощности по отношению к общей мощности, и рассчитывается следующим образом:
Никаких затрат не применяется, если значение cosφ больше 0.95.
Однако стоимость будет 0,041554 / кВАрч, если cosφ находится между 0,95 и 0,80.
Стоимость составит 0,62332 / кВАрч, если cosφ меньше 0,80.
Соотношение между реактивной мощностью и активной мощностью также можно рассчитать следующим образом:
Cosφ = 0,8 означает, что реактивная мощность составляет 75% от активной мощности.
Cosφ = 0,95 0,95 означает, что реактивная мощность составляет 33% от активной мощности.
В счете за электроэнергию отображается надбавка за реактивную мощность следующим образом:
В этом примере счет за превышение реактивной мощности выставляется за два периода:
P1: выставление счета за 206,52 кВАр · ч с применением Cosφ менее 0,80, 0,062332 / кВАрч
P2: выставление счетов за 1.094,53 кВАрч при Cosφ менее 0,80, 0,062332 / кВАрч
Расчеты производились следующим образом:
Периоды P1 и P2 (рабочие дни) должны быть добавлены к периодам P4 и P5 (выходные), соответственно; без учета периодов P3 и P6. Таким образом:
| Период 1 | Период 2 | Период 3 | Итого Доплата | |
|---|---|---|---|---|
| Активная мощность (кВтч) | 256,00 | 1,259,00 | 145,00 | |
| Реактивная мощность (кВАрч) | 291,00 | 1,510,00 | 103,00 | |
| Реактивная мощность, исключенная из счета (*) (кВАарч) | 84,48 | 415,47 | Н / Д | |
| Реактивная мощность НЕ исключена из счета (в кВАрч) | 206,52 | 1,094,53 | Н / Д | |
| cosφ | 0,66 | 0 , 64 | ||
| Плата за реактивную мощность (дюйм / кВАрч) | 0,062332 | 0,062332 | ||
| Начисление на счет l: Плата за реактивную мощность x Реактивная мощность, НЕ исключенная из счета | 12,87 | 68,22 | 81,09 |
(*), после чего она считается превышением (т.
