Kategorie: Polecane artykuły » Początkujący elektrycy
Liczba wyświetleń: 525960
Komentarze do artykułu: 16
Czym jest moc bierna i jak sobie z tym poradzić
Fizyka procesu i praktyka stosowania jednostek kompensacji mocy biernej
Aby zrozumieć pojęcie mocy biernej, najpierw przypominamy sobie, czym jest energia elektryczna. Energia elektryczna Jest wielkością fizyczną charakteryzującą szybkość wytwarzania, przesyłania lub zużycia energii elektrycznej na jednostkę czasu.
Im większa moc, tym więcej pracy może wykonać instalacja elektryczna w jednostce czasu. Zmierzona moc w watach (iloczyn Volt x Amper). Moc chwilowa jest iloczynem chwilowych wartości napięcia i siły prądu w pewnej części obwodu elektrycznego.
Fizyka procesów
W obwodach prądu stałego wartości chwilowej i średniej mocy przez pewien okres czasu są zbieżne, ale koncepcja mocy biernej jest nieobecna. W obwodach prądu przemiennego dzieje się tak tylko wtedy, gdy obciążenie jest czysto aktywne. Jest to na przykład grzejnik elektryczny lub lampa żarowa. Przy takim obciążeniu w obwodzie prądu przemiennego faza napięcia i faza prądu pokrywają się, a cała energia jest przenoszona na obciążenie.
Jeśli obciążenie jest indukcyjne (transformatory, silniki elektryczne), wówczas prąd opóźnia fazę napięcia, jeśli obciążenie jest pojemnościowe (różne urządzenia elektroniczne), wówczas prąd fazowy wyprzedza napięcie. Ponieważ prąd i napięcie nie pokrywają się w fazie (obciążenie bierne), tylko część mocy (pełna moc) jest przenoszona na obciążenie (odbiornik), które można by przenieść na obciążenie, gdyby przesunięcie fazowe było zerowe (obciążenie czynne).
Moc czynna i bierna
Wywoływana jest część całkowitej mocy, która została przekazana do obciążenia podczas okresu prądu przemiennego moc czynna. Jest równy produktowi aktualne wartości napięcia i prądu na cosinusie kąta fazowego między nimi (cos φ).
Nazywa się moc, która nie została przeniesiona na obciążenie, ale doprowadziła do strat w ogrzewaniu i promieniowaniu moc bierna. Jest to iloczyn iloczynu wartości prądu i napięcia przez sinus kąta fazowego między nimi (sin φ).
W ten sposób moc bierna to wartość charakteryzująca obciążenie. Jest mierzony w woltowych amperach biernych (var, var). W praktyce pojęcie cosinus phi występuje częściej jako wielkość charakteryzująca jakość instalacji elektrycznej pod względem oszczędności energii.

Rzeczywiście, im wyższy cos φ, tym więcej energii dostarczanej ze źródła wchodzi do obciążenia. Możesz więc użyć mniej wydajnego źródła i zmarnować mniej energii.
Moc bierna odbiorców domowych
Tak więc odbiorniki prądu przemiennego mają taki parametr, jak współczynnik mocy cosφ.

Na wykresie prąd jest przesunięty o 90 ° (dla przejrzystości), czyli o jedną czwartą okresu. Na przykład sprzęt elektryczny ma wartość cosφ = 0,8, co odpowiada kątowi arccos 0,8 ≈ 36,8 °. Przesunięcie to wynika z obecności nieliniowych elementów w odbiorniku energii elektrycznej - kondensatorów i indukcyjności (na przykład uzwojenia silników elektrycznych, transformatorów i elektromagnesów).
Aby lepiej zrozumieć, co się dzieje, należy wziąć pod uwagę fakt, że im wyższy współczynnik mocy (maksymalnie 1), tym bardziej efektywnie konsument wykorzystuje energię elektryczną otrzymaną z sieci (to znaczy, że więcej energii zamienia się w użyteczną pracę) - obciążenie to nazywa się rezystancyjne.
Przy obciążeniu rezystancyjnym prąd w obwodzie pokrywa się z napięciem. A przy niskim współczynniku mocy obciążenie nazywa się reaktywne, to znaczy część zużycia energii nie wykonuje użytecznej pracy.
Poniższa tabela pokazuje klasyfikację konsumentów według współczynnika mocy.
Klasyfikacja konsumencka AC

Poniższa tabela pokazuje współczynnik mocy domowych odbiorników energii elektrycznej.
Współczynnik mocy domowych urządzeń elektrycznych

Elektryk humor
Co to jest moc bierna? Wszystko jest bardzo proste!

Metody kompensacji mocy biernej
Z powyższego wynika, że jeśli obciążenie jest indukcyjne, to należy je skompensować za pomocą kondensatorów (kondensatorów) i odwrotnie, obciążenie pojemnościowe jest kompensowane za pomocą cewek indukcyjnych (dławików i dławików). Pomaga to zwiększyć cosinus phi (cos φ) do akceptowalnych wartości 0,7-0,9. Ten proces nazywa się kompensacja mocy biernej.
Efekt ekonomiczny kompensacji mocy biernej
Efekt ekonomiczny wprowadzenia urządzeń kompensujących moc bierną może być bardzo duży. Według statystyk stanowi od 12 do 50% opłaty za energię elektryczną w różnych regionach Rosji. Instalacja kompensacji mocy biernej opłaca się nie dłużej niż rok.
W projektowanych obiektach wprowadzenie kondensatora na etapie projektowania pozwala na obniżenie kosztów linii kablowych poprzez zmniejszenie ich przekroju. Na przykład automatyczna instalacja kondensatora może podnieść cos φ z 0,6 do 0,97.
Wnioski
Zatem zakłady kompensacji mocy biernej przynoszą wymierne korzyści finansowe. Pozwalają również dłużej utrzymywać sprzęt w dobrym stanie.
Oto kilka powodów, dla których tak się dzieje.
1. Zmniejszenie obciążenia transformatorów mocy, zwiększenie w związku z tym ich żywotności.
2. Zmniejszenie obciążenia przewodów i kabli, możliwość stosowania kabli o mniejszym przekroju.
3. Poprawa jakości energii elektrycznej od odbiorców energii.
4. Zniesienie możliwości nałożenia grzywien na zmniejszenie cos φ.
5. Obniżenie poziomu wyższych harmonicznych w sieci.
6. Spadek poziomu zużycia energii elektrycznej.
Zobacz także na electro-pl.tomathouse.com
: