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

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

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.

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?

Спасибо!
Ждем мнения других специалистов.

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

Ну почему же? Вы же сами говорите

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?



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.


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

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?

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.

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.



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.

Diviner, спасибо за подробный ответ.

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




Это что? Обман покупателей?
Предлагаю продолжить обсуждение

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?

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.

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.

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



этим всё сказано
компетентный источник - любая книга по электротехнике

к белорусам больше не ходить

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

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.

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.

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.

Опыт такой провести не так-то просто.
Но момент на валу электрической машины переменного тока прямо
пропорционален произведению тока на напряжение и на Cos F/
Отсюда вывод-при чисто реактивной нагрузке, угол равен 90гр.
Cos соответственно =0.
Это написано в любом учебнике по электрическим машинам.
Другое дело что такой режим невозможен в принципе из-за наличия активных потерь (так-же как и значение Cos=1)

Переписал паспортные данные дизель-генератора


Имеем два значения мощности: полная и активная.
Кожей чувствую что cos фи надо учитывать.

А опыт подобный я провел.
Дизель имеет свой компьютер и дает возможность просматривать все параметры. Так вот, при чисто активной нагрузке (нагревательные тенты) компьютер показывал значения как активной так и реактивной нагрузки. Предполагаю что это обмотка статора. Уверен что если компенсировать индуктивное сопротивление емкостным, можно будет использовать всю полную мощность на активную нгрузку.

ну хотя бы подобраться к единице



поподробней напишите
что за тэны? случайно не спиральные? какая мощность тэнов, как запитаны, никакой больше нагрузки?
какие цифры вы получили?
есть возможность замерить индуктивность всей этой нагрузки?

у вас в паспорте мощность первичного двигателя прописана?

Опыты специальные мне проводить никто не даст.
Просто перед включением парка аттракционов я на короткое время подключил к нагрузке трехфазный нагревательный прибор "Макар" 15 кВт. Значения конкретные записать не успел. Главный механик подключил первый аттракцион. Но успел заметить что по всем трем фазам реактивная мошность присутствует. Есть ли на нагревателе вентилятор? Да есть, маленький и однофазный.

Данные списал с генератора, а он не первичный и не вторичный, он всего один. И из паспортных данных видно две мощности 160kVA и 128kW cos фи=0,8 О чем это говорит? Сколько киловатных кипятильников можно включать 160 или 128?

Тут надо ведь еще учитывать собственное потребление системой
возбуждения генератора.
А нагрузка максимальная все-таки будет определятся не сколько
генератором, сколько мощностью дизеля. Если она состовляет например 150кВт(длительная), то на эту величину и следует ориентироваться, ну и следить конечно за тем, что-бы ток не превышал макстмально допустимый.
Если дизель имеет запас по мощности, то максимальная нагрузка будет определяться током (243,1А) в данном случае.

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


Ну вот, кое-что нашёл, цитирую
"..Полную мощность трансформатра в отличие от активной мощности электрических двигателей, нагревательных приборов и ламп измеряют не в [color=red][/color]квт,
а в вольт-амперах (ва) или киловольтамперах (ква), где учитывается косинус фи." Источник: Практикум по электротехнике.
авт. С.К. Андриевский. год издания, только не смейтесь, 1959.
изд-во. Учпедгиз.
По второму вопросу логично предположить, что поскольку в любой модели трансформатора ещё на стадии проектирования закладывается косинус фи, то этот фактор сам собой подразумевается.

Спасибо Сергей что подключились к нашей теме.
Может кто-нибудь из проектировщиков скажет требуется ли по нашим документам учитывать реактивную составляющую источников.

Естественно силовые трансформаторы имеюют косинус фи, ибо они имеют некоторое активное сопртивление. Но при рассчётах опрерируют понятием полной мощности (нет никакого коэффициента мощности), которая и характеризует в силовой электротехнике весо-габаритные показатели электроустановок. То есть на всех трансформаторах указывается полная мощность.

Такими цитатами вы, господин сергей_абрамов ставите под сомнение всю электротехнику. Полная мощность есть произведение действующего значения напряжения на действующее значение тока БЕЗ ВСЯКИХ КОСИНУСОВ ФИ!!!!!! Активная мощность как раз учиывает коэффициент мощности. P = U*I*cosф, S = U*I.
Я не хочу вас обидеть, но в книжках, особенно старых совдеповских таких ошибок допустить не могли.

Tchernishev писал
Я не хочу вас обидеть, но в книжках, особенно старых совдеповских таких ошибок допустить не могли.
Тем не менее факт остаются фактом, что было написано то я и процитировал, уж поверьте
А обиженные, как говорил мой наставник : будут землю искать..

Все подстанционные трансформаторы измеряются в ква

[




Это что? Обман покупателей?

Гайковерт будет потреблять 875, но не ВТ, а ВА!!!.

БЛЯ! НУ ЧЕ НЕ ПОНЯТНОГ???? ОПИСАН НОМИНАЛЬНЫЙ РЕЖИМ!!! ОБОРУДОВАНИЕ ВСЕ СТРОИТЕЛЬНОЕ ИМЕЕТ КОСИНУС ОКОЛО 0,8....И НЕ ХРЕНА ЭТО НЕ КОМПЕНСИРУЮТ НА СТРОЙКЕ...НЕТУ ТАМ ТАКИХ УМНИКОВ, ЧТОБЫ ВЫСЧИТЫВАТЬ ВСЕ ЭТО!!! НАПИСАНО - 128 кВт, ВОТ И НЕ ПАРЬСЯ САЖАЙ НА НЕГО ВСЕ ЧТО ЕСТЬ В ЭТИХ ПРЕДЕЛАХ, КОСИНУС ЗА ТЕБЯ УЖЕ ДАВНО ПОДСЧИТАЛИ

кВА -восточноевропейская ложнозрячая лягушка обитающая в северных широтах средней полосы России. "Большая советская энциклопеция том 12 пп.1257-2. политатомпиздат 1975г."


В электротехнической пром-и принято мощность большинства ПОТРЕБИТЕЛЕЙ определять в Ватах.
Если потребитель активный (чайник, лампа накаливания, ТЭН) то другой информации о нем не требуется, на таких потребителях пишут (как правило) ном. мощность в Ватах, номинальное напряжение и все.

Здесь нет вопросов о косинусе "фи"?, т.к. этот "фи"угол между током и напряжением данных потребителей равен нулю, косинус нуля равен 1 отсюда активная мошность (P) равна произведению тока через потребитель и напряжению на потребителе умноженному на этот преславутый косинус "фи", т.е. P=I*U*cos(fi)=P=I*U*1=P=I*U
во как
У потребителей имеюших в своем составе не только активное сопротивление, но и любое реактивное (индуктивность, емкость) принято писать на шильдике величину P в Ватах, а так же указывать величину кос."фи". Величина кос"фи" определяестя параметрами самих этих потребителей, а точнее соотношением их активных и реактивных сопротивлений.
Например обычный эл. двигатель имеет на бирке : P=5кВТ, cos(fi)=0.85 Это значит следующее:
Данный двигатель при работе (в ном. режиме) потребляет активную мощность в размере 5кВТ и полную мощность S равную P/cos(fi) (кВА)
и реактивную мощность Q в размере U*I/sin(fi) или Q= корень из (S^2-P^2) (Вар)
Для нахождения ном. тока двигателя нужно его S/3 (так как 3 фазы) и разделить на напряжение в фазе двигателя (220 или 380 для 0.4 кВ движков), впрочем ток указывается , как правило, на шильдике.

Может появится вопрос, почему же на генераторах (трансформаторах) указывается мощность в ВА (вольт-амперах)
А как ее еще указать?
допустим, что на шильдике транса указана мощность 1000кВт. Это должно значить, что если я подцеплю кучу ТЭНов к данному трансу , то мощность отдаваемая трансом в ТЭНы (в ном. режиме работы транса) не может превышать 1000кВт
Вроде все сходится . А если я захочу нагрузить транс катушкой индуктивности ? (кучей катушек?) И данный транс бкдет отдавать мощность уде 1000 кВА??? Тогда надпись на шильдике 1000кВт будет уже не правомерной.
Поэтому мощность генераторов (трансформаторов) может опредиляться только в полной мощности (в нашем случае 1000кВА), а как ты ее (полную мощность) будеш использовать- твое дело.

- что за хрень, Господи прости.

Может быть косинус Фи на генераторе указан на случай использования его в качестве двигателя?
На счет трансов всегда считал что кВА это его полная можность. Можно хоть всю ее использовать на активную можно хоть на реактивную (а можно на смешаную). Только есть еще коэффициент загрузки, зависящий от категорийности. И 100%ная загрузка транса на сколько я знаю не допускается даже для 3й категории. Как обстоят дела у генераторов с коэффициентом загрузок я не знаю. Еще чуть ли не в каждом учебнике написано что трехфазные трансы вторые после асинхронных движков по величине потребляемой реактивной мощности. Мне интересно если транс на вторичке дает 1000 кВА, то сколько он тянет по первичке при этом?

Нет, Koot, дело несколько не в этом. Трансформаторы и двигатели потребляют реактивную мощность для наведения основного магнитного потока в них. То есть трансформатор не может работать с cosф = 1. (в смысле не нагрузка, а отностиельно входа). Синхронные машины при номинальном токе возбуждения генерируют реактивную мощность, но возбуждение можно отрегулировать так, что генератор будет работать с cosф = 1.

Вот интересно блок питания компьютера в 300 Вт. Эту мощность он дает на выходе. Какой косинус фи у компьютерного блока питания? Я слышал что там импульсный транс.

Ну если никаких магнитных потоков наводить не нужно, то этот болк питания может работать с cosф близким к 1.

Ну конечно-же я согласен с тем, что трансформатор не может быть потребителем только активной мощности. Но вопрос то был задан несколько по другому. А именно, на трансе пишется его ном. мощность и эта мощность подразумевает мощность отдаваемую трансом в обмотке низшего напряжения. Т.е если на трансе написано 100кВА, то это имеется в виду мощность, которую транс может отдать в цепь своей обмотки низшего напряжения. И эта мощность может быть чисто активной и косинус фи может быть равен 1 у силового транса. Но это не означает, что со стороны высшего напряжения косинус фи тоже будет равен 1.

Что касаеттся синхронных машин, насколько я помню, они генерируют емкостный реактив в сеть только в режиме перевозбуждения.

Согласен. Весо-габаритные показатели оборудования определяются его полной мощностью, то есть для транса - той мощностью, которую он может пропустить.

В форуме говорилось: Реактивная - поочерёдно потребляется, запасаясь в магнитном поле катушке или электрическом поле конденсатора Давайте исходить из этого: Активная энергия потребляется для совершения полезной работы, а реактивная противодействует этому, инными словами активный ток движется от источника к потребителю, а реактивный - наоборот. Тогда ясно будет, что реактивные токи трансформатора текут от трансформатора трансформируясь к головному источнику и воздействовать на его потребители никак не могут. Когда в сети имеются потребители, которые генерируют реактивную энергию в сеть, стараются их компенсировать на месте, чтобы не загрузить сеть реактивными токами.
Общая мощность (кВА)= геометрической сумме активной (кВт) и реактивной (кВАр) мощностей. Вроде все понятно.

Чему чему она противодействует ? Как это активный ток движется от источника к потребителю? Посмотрите пожалуйста на синусоиду еще раз. Переменным током называется такой ток, НАПРАВЛЕНИЕ и величина которого периодически меняется. И еще взгляните на векторную диаграмму токов в индуктивной нагрузке.

Говоря о синхронном генераторе, по моему, в паспорте указаны номинальные мощность, напряжениt и ток на генераторе и нагрузке при заданном cos f нагрузки.

gomed12- по моему на все ответил. только вот неточность небольшая есть , действительно, ток переменный и тркдно сказать как он движется, но вот понятие мощности- величина постоянная, я бы повторил все что сказал gomed12, но вместо сочетания "активный ток движется от генератора к потребителю" сказал бы, что активная мощность движется от генератора к потребителю ну и т.д.

До не давних пор я тоже так думал, но есть же устройства, поглощающие реактивную мощность. Так что ток никуда не возвращается, как и энергия.
Активная мощность - та часть мощности, которая может быть преобразована в энергию (тепловую, механическую и т.п.), за исключением энергии магнитного поля. Реактивная мощность как раз и расходуется на преобразование энергии электричества в энергию магнитного поля. То есть реактивная энергия вовсе не является бесполезной, она нужна для создания основного магнитного потока в трансформаторах и двигателях и т.п. (за исключением синхронных машин, там картина другая)

Одно из самых глубоких заблуждений состоит в том, что реактивная энергия бесполезна. Не потребляя реактив. энерг. не сможет работать ни один эл. двигатель, ни один транс и вообще любые устройства с катушками и кондерами.

Раз этот сыр-бор из-за меня, продолжу.
Пример. Синхронный генератор 3х380 В далее по кабелю 3-х фазный понижающий трансформатор 380/220 В далее по кабелю повышающий 3-х фазный трансформатор 220/380 В далее по кабелю 3-х фазный асинхронный двигатель. Примерный вариант эл. снабжения от ГЭС, ТЭЦ, АЭС. Нагружаем двигатель на разные нагрузки до номинальной мощности, измеряем действующие значения (индуктивный + активный) тока на двигателе и на генераторе для каждой нагрузки, токи примерно равны, если пренебречь потерями. Вопрос. Если асинхронный двигатель не является генератором индуктивной энергии и не отдает в сеть ее, откуда на клеммах генератора взялся индуктивный ток? Ответ простой, синхронный генератор является не источником, а потребителем индуктивной энергии. Следующий вариант. Непосредственно у двигателя установили емкостной компенсатор. Производим измерения тока, что же мы имеем? При одной и той же нагрузке, на клеммах параллельно с двигателем подключенном конденсаторе один ток, а на клеммах генератора и двигателя другой ток. Т. е. мы разгрузили питающую сеть от индуктивных токов, скомпенсировали их на месте.
Все что мы не докомпенсировали на месте отдается в сеть вплоть до генераторов ТЭЦ, ГЭС и занимает определенное сечение питающих проводов. Поэтому стараются компенсировать реактивную энергию непосредственно у потребителя энергии.
Учитесь на моих ошибках!