Компенсация реактивной мощности приемников энергии
Передача энергии от активного двухполюсника источника к пассивному двухполюснику приемнику. Коэффициент полезного действия передачи энергии между ними. Активная и реактивная мощность двухполюсников. Схема цепи в режиме компенсации реактивной мощности.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.07.2013 |
| Размер файла | 49,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
4
1. Передача энергии от активного двухполюсника (источника) к пассивному двухполюснику (приемнику)
Двухполюсником называется устройство или часть схемы (цепи) с двумя выводами (полюсами). Если внутри двухполюсника содержатся источники энергии, то он называется активным (A), в противном случае - пассивным (П).
Энергетические характеристики передачи энергии от активного двухполюсника (источника) к пассивному двухполюснику (приемнику) на переменном токе зависят от соотношения параметров приемника и источника между собой (рис. 54).
Размещено на http://www.allbest.ru/
4
По закону Ома ток в схеме равен:
.
Активная мощность приемника:
.
Активная мощность источника: PE=EI.
При постоянных параметрах источника энергии активная мощность приемника зависит от его параметров: . Исследуем эту функцию на максимум при изменении отдельных параметров.
Условие первое: X2 = var, R2=const:
или .
Максимум мощности приемника имеет место при условии равенства реактивных сопротивлений приемника и источника по модулю и противоположности их по знаку, например, если реактивное сопротивление источника носит индуктивный характер, то реактивное сопротивление приемника должно быть емкостным, и наоборот.
Условие второе: R2 = var, X2 = const.
или .
Максимум мощности приемника имеет место при равенстве активных сопротивлений приемника и источника.
Абсолютный максимум мощности приемника наблюдается при выполнении обоих условий и равен:
.
В режиме максимума потребляемой мощности работают приемники в линиях связи.
Коэффициент полезного действия передачи энергии от источника к приемнику равен отношению активных мощностей
и не зависит от величины их реактивных сопротивлений.
В режиме абсолютного максимума мощности приемника КПД составляет только 0,5. Линии электропередачи (ЛЭП) работают с КПД = 0,90ч0,95, что соответствует соотношению активных сопротивлений приемника и источника (генератора + ЛЭП) R2/R1=10ч20.
На графической диаграмме рис. 55 показаны энергетические характеристики передачи энергии при R2= var, Х2=const: P2, = f(R2).
Размещено на http://www.allbest.ru/
4
2. Компенсация реактивной мощности приемников энергии
источник приемник энергия мощность
Активная мощность приемника P=UIcos характеризует интенсивность потребления им энергии и зависит от режима его работы.
Реактивная мощность приемника Q=UIsin характеризует интенсивность обмена энергией между электромагнитным полем приемника и остальной цепью. Эта мощность положительна при индуктивном характере приемника () и отрицательна при емкостном характере (). В промышленных условиях преобладающее большинство приемников имеют активно-индуктивный характер () и потребляют положительную реактивную мощность. Параллельное подключение к таким приемникам конденсаторов, потребляющих отрицательную реактивную мощность и, таким образом, являющихся генераторами реактивной мощности для приемников, позволяет уменьшить (компенсировать) суммарную реактивную мощность: .
Компенсация реактивной мощности позволяет при неизменной активной мощности уменьшить потребляемый от сети ток:
.
Схема цепи в режиме компенсации реактивной мощности показана на рис. 56.
Размещено на http://www.allbest.ru/
4
При увеличении емкости компенсирующего конденсатора С пропорционально будет увеличиваться потребляемый им ток . Ток линии, равный геометрической сумме токов нагрузки и конденсатора (), вначале будет уменьшаться (при QL>QC), достигнет своего минимального значения при полной компенсации реактивной мощности , а затем начнет возрастать при QC > QL (рис. 57).
Размещено на http://www.allbest.ru/
4
Из геометрии рис. 57 следует соотношение:
.
Тот же ток из закона Ома:
.
Из совместного решения этих двух уравнений вытекает формула для расчeта емкости компенсирующего устройства от первоначального значения tg2 до заданного tg:
[мкФ].
Сопротивление воздушных ЛЭП носит активно-индуктивный характер с существенным преобладанием реактивного сопротивления (XЛ >> RЛ), поэтому падение напряжения в линии UЛ = I(RЛ+jXЛ) почти на 90? опережает ток.
На рис. 58 показано семейство векторных диаграмм токов и напряжений для разных значений компенсирующей емкости С=var при постоянном значении напряжения в начале линии .
Из анализа семейства векторных диаграмм рис. 58 следует, что увеличение степени компенсации реактивной мощности повышает напряжение на выводах нагрузки (U2 U2 U2), при этом потеря напряжения в линии U = U1 - U2 уменьшается. На практике указанная функциональная зависимость U2 = f(C) используется для поддержания заданного уровня напряжения на выводах (шинах) нагрузки U2=const при изменении ее параметров.
Размещено на http://www.allbest.ru/
4
Таким образом, посредством компенсации реактивной мощности нагрузки в энергосистеме решаются две важные технико-экономические задачи. Во-первых, это уменьшение потерь мощности в линии электропередачи () и повышение ее КПД вследствие уменьшения тока. Во-вторых, с помощью регулируемых компенсирующих устройств осуществляется управление напряжением в конце линии на выводах нагрузки, поддержание его на заданном номинальном уровне при изменении потребляемой мощности в широком диапазоне.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Источники реактивной мощности. Преимущества использования статических тиристорных компенсаторов - устройств, предназначенных как для выдачи, так и для потребления реактивной мощности. Применение и типы синхронных двигателей, их располагаемая мощность.
презентация [2,4 M], добавлен 10.07.2015Способы повышения энергоэффективности производства и распределения электрической энергии путем внедрения установок компенсации реактивной мощности. Совершенствование электрификации животноводческого комплекса с. Большепесчанское Омской области.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 23.06.2011Приемники электрической энергии. Качество электрической энергии и факторы, его определяющие. Режимы работы нейтрали. Выбор напряжений, числа и мощности силовых трансформаторов, сечения проводов и жил кабелей, подстанций. Компенсация реактивной мощности.
курс лекций [1,3 M], добавлен 23.06.2013Естественный и искусственный способы снижения потребления реактивной мощности. Выбор силовых трансформаторов, сечения проводов, кабелей и шин. Защитные аппараты, предохранители, автоматы. Расчет защитного заземления. Построение графиков нагрузки.
реферат [310,6 K], добавлен 08.02.2010Описание технологического процесса на заводе по обработке сырья полупроводниковой техники. Краткая характеристика приемников электрической энергии. Расчет нагрузок по заводу, определение центра. Выбор трансформаторов. Компенсация реактивной мощности.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 15.10.2015Основные принципы компенсации реактивной мощности. Оценка влияния преобразовательных установок на сети промышленного электроснабжения. Разработка алгоритма функционирования, структурной и принципиальной схем тиристорных компенсаторов реактивной мощности.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 24.11.2010Анализ влияния компенсации реактивной мощности на параметры системы электроснабжения промышленного предприятия. Адаптивное нечеткое управление синхронного компенсатора с применением нейронной технологии. Моделирование измерительной части установки.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 02.06.2017Особенности соединения источника энергии и приемника по схеме звезда и треугольник. Активная, реактивная и полная мощности трехфазной симметричной системы. Симметричная трехфазная цепь с несколькими приемниками. Несимметричный режим трехфазной цепи.
курсовая работа [818,9 K], добавлен 15.12.2010Напряжение, ток, мощность, энергия как основные электрические величины. Способы измерения постоянного и переменного напряжения, мощности в трехфазных цепях, активной и реактивной энергии. Общая характеристика электросветоловушек для борьбы с насекомыми.
контрольная работа [2,2 M], добавлен 19.07.2011Расчет электрических нагрузок. Коэффициент мощности. Расчетные токи. Компенсация реактивной мощности. Выбор потребительских подстанций. Расчет потерь электроэнергии в трансформаторе, газовое потребление электрической энергии. Сопротивление заземления.
курсовая работа [204,7 K], добавлен 31.03.2018Система электроснабжения ферросплавного производства. Руднотермические печи как источник реактивной мощности. Компенсация реактивной мощности в ферросплавном производстве. Экранирование короткой сети руднотермической печи, принцип и этапы процесса.
дипломная работа [186,1 K], добавлен 08.12.2011График нагрузки по продолжительности. Определение активного сопротивления линии передачи напряжением 35 кВ для провода АС-50. Нахождение потерь реактивной мощности. Расчет линии передач. Экономическая плотность тока и сечения для левой и правой сети.
контрольная работа [83,9 K], добавлен 16.01.2011Потребители и нормирование использования реактивной мощности. Перечень и краткая характеристика основных источников реактивной мощности. Выработка или потребление реактивной мощности с помощью компенсирующих устройств. Маркировка конденсаторных батарей.
презентация [269,8 K], добавлен 30.10.2013Разработка алгоритма управления режимом реактивной мощности при асимметрии системы электроснабжения промышленного предприятия. Источники реактивной мощности. Адаптивное нечеткое управление синхронного компенсатора с применением нейронной технологии.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 20.05.2017Оценка величины потребляемой реактивной мощности электроприемников. Анализ влияния напряжения на величину потребляемой реактивной мощности. Векторная диаграмма токов и напряжений синхронного генератора. Описания основных видов компенсирующих устройств.
презентация [1,9 M], добавлен 26.10.2013Пути и методики непосредственного использования световой энергии Солнца в промышленности и технике. Использование северного холода как источника энергии, его потенциал и возможности. Аккумулирование энергии и повышение коэффициента полезного действия.
реферат [18,0 K], добавлен 20.09.2009Трехфазные электротехнические устройства. Соединения источника энергии и приемника по схемам звезды и треугольника. Активная и реактивная мощности трехфазной симметричной системы. Сравнение условий работы цепей при различных соединениях фаз приемника.
контрольная работа [812,5 K], добавлен 16.01.2011Аналитические выражения как основа методов измерений мощности и энергии в цепях постоянного и однофазного тока. Характеристика и устройство приборов, использование электродинамических и ферродинамических механизмов. Измерение энергии в трехфазных цепях.
курсовая работа [883,3 K], добавлен 10.05.2012Расположение пунктов питания и потребления электрической энергии. Обеспечение потребителей активной и реактивной мощности. Выбор вариантов схем соединения источника питания и пунктов потребления между собой. Расчет параметров основных режимов сети.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 06.02.2016Классификация потерь в системе электроснабжения промышленного предприятия. Влияние коэффициента мощности сети на потери электроэнергии. Пути уменьшения потерь в системе электроснабжения промышленных предприятий за счет компенсации реактивной мощности.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 08.06.2017
