Реактивная мощность. , Суть.

Доброго времени форумчане ! Дело такое, ни как не пойму как мешает реактивная мощьность, и кому она мешает ? Грубо говоря приходит энергия на трансформатор 110/6 кВ( допустим на предприятие ) , далее РУ 6 кВ , и расходится на трансформаторы 6/0,4 . Движки подключени на 0,4 кВ и они то и являются активной и реактивной( индуктивность ) нагрузкой . В линию 0,4 кВ подключены компенсаторные кондюки, получается что реактивная мощьность будет "бегать" от двигателя к конденсатору, дополнительно нагружая эту линию. А вот если нет этих конденсаторов , куда она "побежит" дальше вторички 6/0,4 ??? И если побежит, то каким образом ??? Если так всё и получается, то могу предположить что на промежуточных подстанциях и на самой станции тоже стоят конденсаторные батареи, что нагружает высоковольтную линию(неудобства поставщику) , тогда возникает следующий вопрос - что будет не так , если вообще не использовать компенсирующую ёмкость в линиях ?

дальше вторички реактивка не побежит, но на высокой стороне также будет присутствовать "своя" реактивная составляющая, которая бегает между первичкой понижающей подстанци 6/0,4 и вторичкой подстанции 35/6 кВ (к примеру). Как то так.

на станции это вряд ли, но вот на подстанциях на высокой стороне также могут устанавливаться конденсаторные батареи.

понижаеться пропускная способность линии на величину реактивной мощности которая будет возвращаться. Дело в том что без реактивной составляющей двигатели (и не только) работать не будут, но эта реактивка още и возвращаеться по тому самому проводу, поэтому задача конденсаторной батареи пропустить реактивку к потребителю (двигателю), но не выпустить назад в сеть.

Формула такая есть - полная мощность равна активной, деленной на косинус. При cos=0.5 полня мощность вдвое больше, чем при cos=1. А отсюда дополнительный нагрев токопроводящих частей и дополнительные потери.

Спасибо за ответы. Всё вроде понятно, но не ясно зачем ставится счётчик реактивной мощьности на предприятиях ( на ВЛ ), если индуктивная нагрузка в основном по 0,4 кВ. Неужели она как то проходит через гальваническую развязку трансформаторов ?

счетчик ставиться для расчетов с энергоснабжающей организацией, так как реактивную мощность тоже надо выработать на электростанции и за нее отдельно расплатиться.

Теперь мне совсем стало ничего не понятно ! Мне всё время думалось, что реактивка - это бесполезная мощьность, которая за зря нагружает линию, теперь оказывается, что её
?!

зря вы так думаете. Без реактивной мощности не работал бы ни один двигатель, да и не только двигатель, а много других приборов в составе которых имеються катушки индуктивности. Ну и счетчики реактивной мощности устанвливаються не для красоты, а для учета взятой из сети реактивки и выданой в сеть реактивки (прямой и обратной). А вот для того что бы снизить выданую в сеть реактивку (обратную), тем самым разгрузив провода сети, устанавливают конденсаторные батареи.

Понятнее, если посмотреть на цифры.

Допустим в квартире есть два потребителя

1) P=220Вт, U=220В, cos(fi)=1
2) P=220Вт, U=220В, cos(fi)=0,2

Ток 1 го потребителя
1)I1=P/[ U*cos(fi) ]=220/(220*1) =1A

Ток 2 го потребителя
2)I2=P/[ U*cos(fi) ]=220/(220*0.2) =5A!!! (в пять раз больше)


Мощность, отбираемая от генератора 1 потребителем
S1=U*I=220*1=220ВА=220Вт - ее считает счетчик

Мощность, отбираемая от генератора 2 потребителем
S2=U*I=220*5=1100ВА !!! (мощность в несколько раз больше)
P=220 Вт активная мощность - ее считает Ваш квартирный счетчик
Q=1077,77 ВАр реактивная мощность - ее Ваш квартирный счетчик не считает, а платить то за нее надо, т.к. от генератора она отбирается и ресурсы на ее выработку затрачиваются.

Поэтому Важно избавиться от реактивки, чтобы обеспечить более экономичную работу генератора, либо вести учет реактивной мощности и платить за нее.


Понятно?

Сообщение отредактировал Dimka1 - 18.3.2013, 12:14

А вот здесь, коллега, Вы не совсем верно выразились.
Не может потребитель выдавать что-то в сеть. Речь идёт об индуктивной (+) и емкостной (-) реактивной составляющей мощности, но никак не о генерации.

Слова "выдаваемая в сеть" не стоит понимать как "генерация в сеть". Выдаваемая это та которая возвращаеться обратно в сеть (обратная). А вот её характер (индуктивная/ёмкостная) будет зависеть от наличия или отсутсвия компенсирующих устройств. Если говорить о чисто двигательной нагрузке, то при отсутствии компенсации количество взятой из сети реактивки (индуктивной) вернеться в сеть, а при наличии компенсации есть два варианта развития событий:
1) перекомпенсация, когда скомпенсируеться вся индуктивная реактивка и в зависимости от емкости компенсаторов в сеть уже вернеться емкостная реактивка, но величина её будет не большой.
2) недокомпенсация, когда индуктивная реактивка скомпенсируеться не полность и её остаток вернеться в сеть.
В идеальном варианте было бы скомпенсировать индуктивную реактивку и не выдать при этом в сеть ёмкостную, это достигаеться (ну не до конца конечно) автоматическим регулированием емкости компенсаторов.
Как-то так. Всё ИМХО конечно

Ну, я бы сказал совершенно иначе.

"Активная" и "реактивная" мощность - это составляющие, на которые раскладывается вектор полной мощности S=UI. Когда этот вектор находится в I или IV квадранте, можно говорить о потреблении, а если в II или III - о генерации. Если ток отстаёт от напряжения на угол φ (как на рисунке), то принято говорить об индуктивном характере нагрузки, если опережает (IV квадрант) - о емкостном.


Сообщение отредактировал Roman D - 18.3.2013, 19:54

Спасибо, так действительно понятнее. Т.е. если мы скомпенсируем ёмкостью на том же предприятии кос. фи до близкого к 1, то возрастёт потребление активной энергии, а так будет "крутиться" счётчик реактивки.

нет.

Активная мощность зависит от напряжения и активного сопротивления обмотки и больше не от чего.
Точно так же как и в законе Ома
R=U/I
но сопротивление R провода ведь не зависит от U и I. Оно зависит от материала провода и остается постоянным. т.е напряжение растет, то и ток растет, а R не изменяется. (нелинейные цепи не рассматриваем)

Точно также и с активной мощностью Если cos фи будет расти, то ток в цепи будет уменьшаться (для этого и делают компенсацию), а активная мощность не измениться P=U*I*cos фи., но реактивная Q=U*I*sin(фи) пропадет.

Сообщение отредактировал Dimka1 - 18.3.2013, 16:15

Получается очень выгодно потребителю гасить реактивку ( компенсировать ), но ток то в конденсаторах приличный, провода к ним греются и отгорают ( если ППР не проводился к примеру ). А если присутствует ток на кандюках, значит активная - растёт ! Или же с учётом этих токов на компенсирующих устройствах - общая мощность в целом всё равно получается меньшей ? Вот, остался непонятен только этот момент.

Сообщение отредактировал Roman_12 - 18.3.2013, 17:00

Вы где то учитесь?



Для примера смотрим на картинку (верхняя схема)




Генератор на 200В и простейшая схема замещения двигателя в виде R и L
Пусть в цепи течет ток в цепи I1=5-j10 A
5 - это активная составляющая тока, зависящая от R
-j10- это реактивная составляющая тока, зависящая от L. Реактивный ток для L всегда отрицательный. (не будем вдаваться в теорию комплексных чисел и условимся, что буквой j показывается, что ток реактивный)
Соответственно от генератора с напряжением 200В отбирается активная мощность в 1кВт, а реактивная 2кВАр. Полная мощность 2,2кВА.
Коэффициент мощности этой цепи
cos(фи) = 1кВт/2,2кВА=0,45


Задача: убрать реактивную мощность
Цепляем конденсатор и смотрим на нижнюю схему. Реактивный ток через конденсатор всегда положительный.
Екостью добиваемся, чтобы ток через конденсатор стал +j10

Тогда ток от генератора I=I1+I2=( 5-j10 )+j10=5 А станет чисто активным и реактивная составляющая станет равной нулю (просто уничтожиться)
Соответственно останется только активная составляющая тока и соответствующая ей активная мощность равная 1кВт. Полная мощность отбираемая от генератора 1кВт
Коэффициент мощности этой цепи
cos(фи) = 1кВт/1кВА=1

Так что активная мощность не изменяется, а реактивная уходит. Соответствнно во втором случае работа экономичнее.

Как то так.. Блин, целую лекцию прочитал.

Относительно лекции. Посчитайте Вашу цепь на предмет резонанса. Весьма неприятная штука в электрических сетях, знаете ли.



Ещё раз говорю: ничего потребитель обратно сеть не выдаёт. Извольте применять общепринятые термины, раз уж за теорию мы принялись.
И никакой активки и реактивки в природе нет, это только математический аппарат для удобства вычислений.

Сообщение отредактировал Roman D - 19.3.2013, 12:55

Аналог реактивной энергии из жизни:
Берем ведро, наливаем в ведро бетон, несем ведро бетона до опалубки, выливаем бетон. На стенках ведра осталась часть бетона, несем ведро с остатками обратно, наливаем в ведро бетон, несем ведро бетона до опалубки, выливаем бетон. Вот та часть бетона которую мы носим туда сюда и есть аналог реактивной энергии.

Класс!! Наконец то хоть кто то более менее удобоваримую аналогию привел! Теперь (с вашего позволения) я ее возьму на вооружение. А на счет счетчиков, они остались с давних времен. Раньше реактив заставляли оплачивать, тем самым побуждая устанавливать КУ, сейчас косвенно делают то же самое, считая потери в питающих линиях.

Нет,не учусь, просто заинтересовал этот вопрос.
Спасибо за исчерпывающий ответ.Теперь стало ясно, что приближая кос. к 1 - мы поднимаем КПД.



Оригинально ! В нашем случае подсобник, таскающий пустое ведро от опалубки обратно и по пути полоская его - будет называться конденсатором!
Всем спасибо за ответы.

Компенсация реактивки производится сдуванием пены с помощью устройства, находящегося под носом. После этого освобождается дополнительный объём для активного пива.


Не сколько кпд, сколько уменьшаем потери и нагрузки. Растёт косинус - снижается ток - есть возможность подключить дополнительную нагрузку, не меняя оборудование. Ну, или ещё пива долить
Но... доводя косинус до единицы, мы вводим систему в нестабильное положение (настраиваем в резонанс), и тогда возможны броски напряжения и тока, резко возрастает коэффициент гармоник.


Сообщение отредактировал Roman D - 19.3.2013, 12:50