Что такое кВА? Опции

[Гость_promo_*]

При строительстве дома задают величину отпущенной мощности в кВА. Что это такое и как к нему перейти от ваттов и киловаттос?

[Viktor2004]

Полная мощность W измеряется в КмлоВольтАмперах (кВА)
Активная мощность A измеряется в киловаттах (кВт)
Реактивная мощность P измеряется в киловарах (квар)

W=корень квадратный (A в квадрате + P в квадрате)
A=W*cos(фи)
P=W*sin(фи)
где фи - угол смещения тока относительно напряжения

Значение cos(фи) обычно указано в паспорте трансформаторов, двигателей и др. индуктивных нагрузках.

Например двигатель мощность 5 кВт cos(фи) = 0,8
Полная мощность 5=W*0,8
W=5/0,8=6,25 кВА

[Гость_promo_*]

Ув. Виктор!
Вполне возможно, что у меня плохо не только с физикой, но и с математикой.
Если использовать предлагаемую Вами формулу, то получится, что мы искомую величину определяем через искомую же величину?
И еще: я так понимаю, что если потребители только лампы и электрочайники, то величиной Р можно пренебречь?
С уважением, Андрей.

[Viktor2004]

P - присутствует всегда.
Дом подключается к трансформатору. Трансформатор имеет P.
В паспорте трансформатора указывается cos(фи)
Например трансформатор 10000 кВА cos(фи)=0,75
Значит активная мощность трансформатора будет:
10000 кВА * 0,75 = 7500 кВт
Вот эти 7500 кВт вы и имеете права распределять по всем чайникам и кипятильникам.
Хотя с подстанциями я на самом деле никогда не занимался.
Взял справочник ЭТМ. В нем указана на трансформаторах только мощность в кВА. Косинуса фи не нашел.
Пусть подскажут специалисты. Есть ли в паспорте трансформатора подстанции косинус фи?

[Гость_promo_*]

Спасибо!
Ждем мнения других специалистов.

[Гость_Pavel_*]

Например трансформатор 10000 кВА cos(фи)=0,75

У трансформатора в паспорте указано
-Полная мощность (кВа)
-Напряжение короткого замыкания (%)
-Ток холостого хода (А)

Cos F определяется характером нагрузки, и только им

[Diviner]

Если использовать предлагаемую Вами формулу, то получится, что мы искомую величину определяем через искомую же величину?  

Ну почему же? Вы же сами говорите

При строительстве дома задают величину отпущенной мощности в кВА

т.е. значение W уже задано.

В проектах как правило процесс расчёта иной. Сначала подсчитывается мощность нагрузки, а исходя из неё выбирается трансформатор.
У вас же, насколько я понимаю идёт речь о типовом проекте - строительстве жилого здания.
И скорее всего исходя из запаса мощности на подстанции микрорайона выделили какую-то цифру.
Так?

И еще: я так понимаю, что если потребители только лампы и электрочайники, то величиной Р можно пренебречь?  

Абсолютно верно. При чисто активном характере нагрузки реактивную потребляемую мощность не считают.

Реактивная мощность потребляется индуктивной нагрузкой, такой как электродвигатели переменного тока, трансформаторы и др.
Источником реактивной мощности является емкостная нагрузка, такая как конденсаторы, синхронные двигатели при хх (их используют для компенсации потребляемой реативной мощности).

Вообще-то буквой P как правило обозначают активную мощность.

Значит активная мощность трансформатора будет:  
10000 кВА * 0,75 = 7500 кВт
Вот эти 7500 кВт вы и имеете права распределять по всем чайникам и кипятильникам.

Можно распределить 10000 кВт (не учитывая потерь, коэффициента загрузки трансформатора и т.д.).

[Viktor2004]

Тогда обьясните пожалуйста физический смысл косинуса фи источника питания.
Если у меня дизель-генератор 160кВА, cos(фи)=0,85 я что, могу использовать на активную нагрузку все 160 кВт или все таки с учетом коэффициента?

[Гость_Pavel_*]

Я думаю что это номинальный режим.
Нагружать же генератор активной нагрузкой можно только на 136 кВт
потому что именно эта мощность при таких режимах развивается дизелем.
Как правило для таких агрегатов приводятся значения в паспорте
как для активной, так и для реактивной мощности.

[Diviner]

Если у меня дизель-генератор 160кВА, cos(фи)=0,85 я что, могу использовать на активную нагрузку все 160 кВт или все таки с учетом коэффициента?

ДА! Все 160 кВт при чисто активной нагрузке(cos(фи)=1).
Коэффициент мощности генератора зависит только от нагрузки.
Номинальное значение коэффициента мощности генератора - это некая расчётная величина на которую он спроектирован, взависимости от условий работы.
Pном=136 кВт это при cos(фи)ном=0,85, а при cos(фи)=1 - P=Sном=160 кВт.

Конечно же надо посмотреть что там с К.П.Д будет при увеличении cos(фи), ну мы же рассматриваем некий идеальный вариант активной нагрузки генератора на полную мощность, что на практике не встретишь.
Думаю К.П.Д только увеличится.

Я думаю что это номинальный режим.  
Нагружать же генератор активной нагрузкой можно только на 136 кВт  
потому что именно эта мощность при таких режимах развивается дизелем.

По вашему дизель одновременно может обеспечить 136 кВт и 84 кВар, а 160 кВт никак?
В первом случае ток состоит из активной составляющей и реактивной, во втором - только из активной.
По моему в обоих случаях номинальная загрузка по току и мощности.

[Viktor2004]

Diviner, спасибо за подробный ответ.

[Гость_Гость_*]

Вроде всё правильно и вас то я убедил, а сам начал сомневаться.
На счёт трансформаторов у меня нет сомнений, в университете при проектировании сетей не раз выбирал трансформаторы.

Меня заинтересовал вопрос выбора мощности дизель-генератора, начал копаться.
В интернете одно и тоже и только пару слов.
А то, что я прочитал по этой ссылке меня вовсе озадачило

http://belarus-diesel.narod.ru/generalinfo.htm

Например,  если на электрогайковерте указано 600 Вт и cos?=0.7 , это значит, что на инструмент реально будет потреблять от дизель генератора 600:0.7=857 Вт.
Кроме того, каждый дизель генератор имеет собственный  cos? , который тоже нужно учитывать.
Допустим,  он равен 0.8, то для работы вышеназванного интрумента от электростанции потребуется 857 Вт : 0.8 = 1071 Вольт Ампер.

Это что? Обман покупателей?
Предлагаю продолжить обсуждение

[Viktor2004]

Давайте рассуждать логически.
Закон Ома для полной цепи берет в расчет внутреннее сопротивление источника плюс сопротивление нагрузки.
Для химических источников тока внутреннее сопротивление чисто активное.
Для трансформаторов и генераторов - активное и индуктивное.
Значит для рассчета Закона Ома для полной цепи необходимо в формулу на место внутреннего сопротивления источника подставлять активное и индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора или обмотки статора генератора.
Выходит что косинус фи источника необходимо учитывать так же как и косинус фи нагрузки.
А если на выходе источника эту индуктивность компенсировать конденсаторами или синхронным компенсатором, то нагрузочная способность генератора возрастет до значения в кВА. Всю эту мощность можно будет пускать на чайники и кипятильники.
Именно этот принцип и должны учитывать проектировщики.
Вы со мной согласны?

[Diviner]

.... индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора или обмотки статора генератора.......
А если на выходе источника эту индуктивность компенсировать........  
Именно этот принцип и должны учитывать проектировщики.

При проектировании сетей о cos(фи) трансформаторов никакой речи не идёт.
Конечно же он потребляет сам и активную мощность и реактивную (потери в стали и обмотках).
Но ведь эти цифры не входят в номинальное значение мощности трансформатора, которое на табличке.

Нпример выбор числа цеховых трансформаторов осуществляется по формуле:

N(min) = P(расч.3) / K(загр.) * S(ном.тр)

где
P(расч.3) - расчётная активная нагрузка на 3-м уровне электроснабжения, на шинах НН цеховых тр-в.
K(загр.) - коэффициент загрузки тр-ра взависимости от категории надёжности электроснабжения.
S(ном.тр) - номинальные кВА тр-ра.

Как видете здесь используется полная мощность тр-ра и никаких намёков на ограничение величины P(расч.3) взависимости от какого-то cos(фи) трансформатора.
А уже затем, после выбора числа тр-в определяется величина реактивной мощности, которую они могут пропустить из системы при заданном K(загр.).
Потребляемая реактивная мощность за вычетом этой величины компенсируется.

А потери в трансформаторах учитываются далее при выходе на 4-й уровень(ВН тр-ра) электроснабжения.
Активное и индуктивное сопротивления обмоток трансформатора используются при расчётах тока К.З. или потерь мощности. И только.

Что касается дизель-генераторов.
Вроде этот процесс описан везде. Реактивная энергия, величина которой определяется только индуктивной нагрузкой, гуляет по цепи генератор-нагрузка в обоих направлениях.
Что это за дополнительная мощность, которую предлагают брать в расчёт на том сайте и куда она расходуется не могу понять.

Вообще-то это единственный сайт на котором я увидел такое.
Мощность S делит на cos(фи) генератора

На других сайтах предлагают выбор мощности дизеля с использованием эмпирических коэффициентов взависимости от конкретного электрооборудования с учётом нагрузки на 75% максимум, во избежание падения напряжения при пусковых токах, что в принципе понятно.

[Viktor2004]

Дизеля у нас "крутые" фирмы Perkins с генераторами Wilkins. Они сами следят за нагрузкой и в зависимости от нагрузки сами запускают или останавливают дополнительные дизеля.

И всеже вопрос пока открыт
1. Имеют ли трансформаторные подстанции косинус фи
2. Учитывается ли реактивная составляющая источника при расчете проектов.

Просьба кто найдет ссылку на компетентный источник, указать здесь.

[Diviner]

Извиняюсь за то, что сбил вас с толку с этим белорусским сайтом.
Это всё чепуха.

Cos F определяется характером нагрузки, и только им

этим всё сказано
компетентный источник - любая книга по электротехнике

к белорусам больше не ходить

[Viktor2004]

Тогда как будет выглядеть Закон Ома для полной цепи при наличии активного и реактивного внутреннего сопротивления источника питания?

[Diviner]

Зачем нам закон Ома?
Падение напряжения? Мы говорили о мощности.
Потери мощности на сопротивлении?
Да они присутствуют, но нас не интересуют, номинальная мощность на заводской табличке - эта полезная мощность которую мы можем получить от источника, потери в нём уже учли.
Индуктивное сопротивление? Обмотка статора генерирует мощность, а если и потребляет, то во 2 и 4 четвертях периода синусоиды ту реактивную мощность, которую ей вовращает индуктивность нагрузки.

И нет там в проводах никакой сказачной белорусской мощности.
Поэтому, если наберём чайников и кипятильников на 160 кВт смело подключаем их на 160 кВА генератора.

[Гость_Pavel_*]

По поводу дизель-генератора.
Число чайников и кипятильников определяется не Cos F, а активной мощностью дизеля в Квт, именно на эту нагрузку и надо расчитывать, потому что она и только она создает момент нагрузки на валу двигателя. По поводу трансформаторных подстанций-так раньше были требования по поддержанию Cos в пределах 0,95-0,97, и за этот показатель персонал получал премии.

[Diviner]

Число чайников и кипятильников определяется не Cos F, а активной мощностью дизеля в Квт,
именно на эту нагрузку и надо расчитывать, потому что она и только она создает момент нагрузки на валу двигателя.  

По вашему реактивная нагрузка не нагружает генератор и первичный двигатель? Нагружает.
В чём разница между реактивной и активной мощностями?
С физической точки зрения никакой! Движение электронов в проводнике. Сила тока для обоих измеряется амперами.
Разница в том, куда эти электроны попадают.
Активная мощность всегда потребляется нагрузкой.
Реактивная - поочерёдно потребляется, запасаясь в магнитном поле катушке или электрическом поле конденсатора, и отдаётся в сеть.

Был взят для примера генератор номинальной мощностью 160 кВА.
160 кВА - эта полезная мощность которую мы можем получить от источника.
Номинальная сила тока составит 400 А.
И неважно будут ли эти 400 А чисто активными, либо какая-то часть их - реактивными.
Первичному двигателю и генератору придётся одинаково в обоих случаях отработать и выработать эти 160 кВт и 400 А.


Что тут непонятного? Уже столько доводов здесь было сказано.
В конечном счёте возьмите и проведите лабораторный опыт с реактивной нагрузкой, амперметрами ,счётчиками энергии и т.д.