Apa daya reaktif? kompensasi daya reaktif. Perhitungan daya reaktif

Apartemen dan rumah-rumah pribadi, satu meter listrik dipasang, di mana perhitungan pembayaran untuk energi yang dikonsumsi. Simplistically percaya bahwa hidup hanya digunakan komponen aktif, meskipun tidak begitu. perumahan modern yang jenuh perangkat, sirkuit yang memiliki unsur-unsur yang menggeser fase. Namun, daya reaktif, yang mengkonsumsi peralatan, jauh lebih sedikit daripada industri, sehingga secara tradisional diabaikan dalam perhitungan pembayaran.

Tanaman atau pabrik, yang manajemen tidak mengikuti aliran arus parasit melewati rangkaian beban, menyebabkan kerusakan besar untuk sistem energi daerah dan negara secara keseluruhan. udara panas sama sekali tidak berguna di sekitar saluran transmisi listrik; transformer dipasang di gardu berkelok-kelok, tidak bisa menahan beban, terutama selama periode puncak.

Beban induktif dan kapasitif

Jika kita mengambil pemanas konvensional atau bola lampu, kekuatan ditentukan dalam label masing-masing pada labu atau piring-piring, akan sesuai dengan produk dari nilai-nilai arus yang mengalir melalui perangkat, dan tegangan (kita adalah 220 Volt). Situasi berubah jika perangkat terdiri dari transformator, unsur-unsur lain yang terdiri dari induktor, atau kapasitor. bagian ini memiliki sifat khusus, grafik arus yang mengalir di dalamnya berada di belakang atau di depan gelombang sinus dari tegangan suplai - dengan kata lain, pergeseran fasa terjadi. Ideal kapasitif pergeseran vektor beban dengan -90 dan induktif - 90 derajat. Output dalam hal ini menjadi hasil tidak hanya dari pekerjaan saat ini pada tegangan, faktor koreksi ditambahkan. Apa memimpin?

Proses refleksi geometris

Tentu saja geometri sekolah kita semua tahu bahwa sisi miring lebih panjang dari salah satu dari dua belah pihak lain dalam segitiga siku-siku. Jika daya aktif, reaktif dan jelas membentuk sisinya, arus yang dikonsumsi oleh coil dan wadah akan di sudut kanan ke komponen resistif, tapi dengan arah berlawanan arah. Ketika menambahkan (atau, jika Anda suka, pengurangan, mereka raznoznakovye) nilai-nilai yang dihasilkan vektor, yaitu daya reaktif penuh, tergantung pada apa sifat beban berlaku dalam skema akan diarahkan ke atas atau bawah. Dalam arahannya dapat dinilai, apa sifat beban berlaku.

daya reaktif untuk penjumlahan vektor dari komponen aktif akan memberikan jumlah penuh konsumsi daya. Hal grafis digambarkan sebagai sisi miring kekuatan segitiga. Semakin banyak baris ini akan menjadi relatif diposisikan berongga untuk sumbu x, semakin baik.

cos phi

Grafik tersebut menunjukkan bahwa sudut φ dibentuk oleh dua vektor, daya lengkap dan aktif. Dari nilai-nilai mereka berbeda sedikit lebih baik, tapi menyelesaikan fusi mereka mencegah daya reaktif, yang dianggap tidak diinginkan. Semakin besar sudut, semakin tinggi beban pada kabel listrik, menaikkan dan menurunkan sistem transformator daya, dan sebaliknya, semakin dekat vektor cenderung satu sama lain, yang kurang akan kabel dipanaskan sepanjang rantai. Itu wajar bahwa masalah ini adalah sesuatu yang perlu Anda lakukan. Dan solusi itu ditemukan, sederhana dan elegan. Kompensasi saling daya reaktif dapat mengurangi sudut φ dan untuk mendekati cosinus (juga disebut faktor daya) untuk unit. Untuk ini harus memperpanjang komponen vektor kapasitif sehingga mencapai arus resonansi, di mana mereka "memadamkan" satu sama lain (idealnya sepenuhnya, tetapi dalam prakteknya - cara terbesar).

Teori dan praktek

Semua perhitungan teoritis memiliki nilai, semakin besar mereka berlaku dalam praktek. Lukisan di setiap pabrik industri yang dikembangkan sebagai berikut: sebagian besar daya yang dikonsumsi oleh motor (sinkron, asinkron, fase tunggal, tiga fase), dan mesin lainnya. Tapi ada juga transformer. Kesimpulannya sederhana: dalam lingkungan produksi riil didominasi oleh reaktif alam daya induktif. Perlu dicatat bahwa perusahaan membangun lebih dari satu meter listrik seperti di rumah dan apartemen, dan dua, salah satunya adalah aktif, dan yang lainnya - Anda bisa menebak yang mana. Dan untuk overruns sia-sia "mengejar" sepanjang garis tubuh yang sesuai energi listrik tanpa ampun didenda, sehingga administrasi adalah sangat tertarik pada kenyataan, untuk menghitung daya reaktif dan mengambil langkah-langkah untuk mengurangi itu. Hal ini jelas bahwa tanpa kapasitansi tidak mengelola untuk memecahkan masalah ini.

Kompensasi pada teori

Dari grafik di atas jelas bagaimana untuk mencapai pengurangan arus parasit hingga penghapusan lengkap mereka, setidaknya secara teoritis. Untuk melakukan hal ini secara paralel dengan beban kapasitor induktif meliputi nilai-nilai kapasitansi masing-masing. Vektor selain akan memberikan nol, dan hanya akan ada komponen aktif yang berguna.

perhitungan dibuat dengan rumus:

• C = 1 / (2πFX), dimana X - total reaktansi semua perangkat termasuk dalam jaringan; F - frekuensi tegangan (kami memiliki - 50 Hz);

Tampaknya - apa yang bisa lebih sederhana? Multiply «X» dan jumlah "pi" 50 YES. Namun, semuanya lebih rumit.

Dan dalam praktek?

Rumusnya sederhana, namun untuk mengidentifikasi dan menghitung X tidak begitu mudah. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengambil semua data tentang perangkat, belajar reaktansi mereka, dan dalam bentuk vektor, dan bahkan kemudian ... Bahkan, tidak ada yang tidak melakukannya, kecuali untuk siswa dalam pekerjaan laboratorium.

Tentukan daya reaktif dapat menjadi cara lain, dengan bantuan perangkat khusus - fase meter, menunjukkan faktor daya, atau dengan membandingkan pembacaan meteran listrik, ammeter dan voltmeter.

Hal-hal rumit bahwa dalam proses produksi riil beban terus berubah, karena beberapa mesin dalam operasi yang disertakan, sementara yang lain terputus dari jaringan, seperti yang dipersyaratkan oleh jadwal produksi. Dengan demikian, langkah-langkah permanen yang diperlukan untuk memantau situasi. Selama shift malam lampu berjalan, musim dingin di toko-toko mungkin pemanasan udara, dan di musim panas - pendinginan. Salah satu cara atau yang lain, tetapi kompensasi daya reaktif dibuat atas dasar perhitungan teoritis dengan tingkat tinggi pengukuran praktis cos φ.

Menghubungkan dan memutuskan kapasitor

Cara paling sederhana dan paling jelas untuk memecahkan masalah - untuk menanam dekat fase meteran pekerja khusus yang akan Mengaktifkan atau menonaktifkan nomor yang dikehendaki dari kapasitor, mencapai jumlah minimum penyimpangan dari kesatuan panah. Jadi di awal dan telah dilakukan, tetapi praktik menunjukkan bahwa faktor manusia terkenal tidak selalu mungkin untuk mencapai efek yang diinginkan. Dalam kasus apapun, kompensasi daya reaktif, yang memiliki sebagian besar induktif, sambungan listrik dibuat nilai-nilai kapasitansi yang sesuai, tetapi melakukannya dengan lebih baik dalam modus otomatis, atau karyawan lalai dapat membawa perusahaan asli di bawah denda besar. Sekali lagi, tenaga kerja terampil tidak dapat disebutkan namanya, sangat setuju untuk otomatisasi. Skema sederhana termasuk pasangan elektron optik dari emitor dan penerima cahaya. Panah diblokir nilai minimum - maka Anda perlu menambah kapasitas.

Otomatisasi dan cerdas algoritma

Saat ini, ada sistem di tempat untuk aman memegang cos φ di kisaran 0,9 ke 1. Sejak koneksi kapasitor di dalamnya berlangsung discretely, hasil yang sempurna tidak dapat dicapai, tetapi efek ekonomi dari kompensator daya reaktif otomatis masih memberikan sangat baik. Pengoperasian perangkat ini adalah algoritma cerdas untuk memastikan segera digunakan, bahkan sering tanpa pengaturan tambahan. kemajuan teknologi dalam teknologi komputer memungkinkan untuk mencapai koneksi seragam semua tahapan bank kapasitor untuk menghindari kegagalan prematur dari satu atau dua dari mereka. Response time juga diminimalkan dan induktor tambahan mengurangi besarnya drop tegangan selama transien. Modern papan kontrol katering memiliki tata letak ergonomis yang tepat, yang menciptakan kondisi untuk penilaian cepat situasi dengan operator, dan dalam hal terjadi kecelakaan atau kerusakan, ia akan menerima alarm segera. Harga lemari yang cukup besar tersebut, tetapi untuk membayar untuk itu bernilai manfaat itu membawa.

perangkat kompensator

Umum kompensator daya reaktif adalah lemari logam ukuran standar dengan monitor dan kontrol panel pada panel depan, biasanya dibuka. Di bagian bawah memiliki satu set kapasitor (baterai). pengaturan ini disebabkan filosofi sederhana: kapasitansi cukup berat, dan itu adalah keinginan cukup logis untuk membuat struktur lebih stabil. Di bagian atas tingkat mata operator, adalah perangkat kontrol yang diperlukan, termasuk indikator fase, dengan mana kita dapat menilai besarnya faktor daya. Ada juga tampilan yang berbeda, termasuk alarm, elemen kontrol (menyalakan dan mematikan, beralih ke mode manual, dan sebagainya.). Penilaian membandingkan pembacaan sensor pengukuran dan pengembangan tindakan kontrol (menghubungkan kapasitor nominal yang diinginkan) sirkuit melakukan, dasar adalah mikroprosesor. Aktuator bekerja dengan cepat dan diam-diam, mereka cenderung akan dibangun di thyristor kekuasaan.

Perkiraan perhitungan bank kapasitor

Sebuah perusahaan yang relatif kecil rantai daya reaktif secara kasar dapat dinilai dengan jumlah perangkat yang terhubung sesuai dengan karakteristik fase-pergeseran mereka. Dengan demikian, motor asinkron (utama "plodder" pabrik dan tanaman) konvensional pada beban sama dengan setengah dari yang kuasa dinilai, memiliki cos φ, sama dengan 0,73, dan luminer - 0,5. aparatur kontak pengelasan parameter berkisar 0,8-0,9, busur tungku beroperasi dengan cosinus dari φ, sama dengan 0,8. Tabel yang tersedia untuk hampir setiap energi utama, berisi data pada semua jenis peralatan industri, dan pra-instalasi kompensasi daya reaktif dapat dilakukan dengan menggunakan mereka. Namun, data ini hanya memberikan dasar atas mana perlu untuk melakukan penyesuaian dengan menambahkan atau melepaskan bank kapasitor.

Secara nasional

Ini mungkin memberikan kesan bahwa seluruh mengurus suplai tegangan dan beban merata pada negara nya diletakkan di pabrik-pabrik dan perusahaan industri lainnya. Hal ini tidak begitu. sistem energi mengontrol pergeseran fasa di tingkat nasional dan regional, tepat di pintu keluar barang dari kekuasaan khusus. Masalah lain adalah bahwa kompensasi dari komponen reaktif tidak dicapai dengan menghubungkan bank kapasitor, dan metode lain. Untuk memastikan kualitas konsumen energi disediakan dalam gulungan rotor disesuaikan bias saat yang generator sinkron adalah bukan masalah besar.