Электрическая емкость. Конденсаторы 2 icon

Электрическая емкость. Конденсаторы 2


3 чел. помогло.
Смотрите также:
Экзаменационные билеты по дисциплине «Теоретические основы электротехники» 1 часть: для...
Программа предпрофильного элективного курса «Основы электротехники»...
Реальная емкость рынка = прогнозу продаж, потенциальная емкость = наилучший объем продаж...
Доклад был представлен на 13-ю Международную конференцию по холодномй...
Входе выполнения курсовой работы была разработана топологическая схема микросхемы...
Государственный стандарт союза сср электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты...
Огулом их называют радиолюбителями. Людей с паяльниками и, как Плюшкин, подбирающих проволочки...
Электроемкость. Конденсаторы...
Емкость: анализ, оценка и выбор приоритетов бюджетных расходов, 14-15 марта 2008 г., Джакарта...
Тема: Научно практическая конференция «Электричество вокруг нас»...
Проводники в электростатическом поле...
Доклад представителя...



Загрузка...
страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8
вернуться в начало
скачать
^

Мощность, энергия (работа)


В цепях постоянного тока потребляемая мощность определяется как произведение напряжения на силу тока, энергия (работа) — как произведение мощности на вре­мя. В цепях переменного тока в большинстве случаев такой простой расчет невозможен.

Если цепь переменного тока содержит только актив­ное сопротивление, без индуктивного и емкостного, то активная мощность определяется как произведение дей­ствующих значений напряжения и тока Р = VI или Р — = /2г. Эта мощность расходуется в активном сопротив­лении и совершает полезную работу.

Обычно в цепи переменного тока наряду с активным сопротивлением есть еще и индуктивное, а часто и ем­костное реактивные сопротивления. В таких цепях имеет место сдвиг фаз между током и напряжением, поэтому активная мощность, развиваемая током, меньше произ­ведения UI, т. е. Р = UI cos ф.

Единицами активной мощности, как и мощности по­стоянного тока, являются: ватт (Вт), киловатт (кВт), мегаватт (МВт).

Величина cos ф называется коэффициентом мощности цепи переменного тока. Чем больше этот коэффициент, т. е. чем меньше угол сдвига фаз между током и на­пряжением, тем больше активная мощность цепи при тех же значениях тока и напряжения. Поэтому наиболь­шего значения активная мощность достигает в цепях с чисто активным сопротивлением (ф = 0, cos ф = 1), а в цепях с чисто индуктивным сопротивлением активная мощность равна нулю (ф = 90°, cos ф = 0).

Электрическая энергия W», расходуемая в цепи пере­менного тока за время /, определяется как произведение активной мощности на время и является активной энер­гией: WaPt = Uft cos ф.

Активная энергия измеряется в киловатт-часах



(кВт -ч), и ее расход регистриру­ется счетчиками активной энергии. Цепь переменного тока характе­ризуется также реактивной Q и пол­ной S мощностью.

а i>=uicos<f н

Рис. 24. Векторная диа­грамма мощностей (треугольник мощно­стей)

Реактивная мощность Q = = VI sin ф. Она является мерой ско­рости обмена энергией между источ­ником тока и потребителем. Не со­вершая полезной работы, она служит лишь для создания магнитных полей в индуктивных приемниках (электро­двигателях, трансформаторах), цир­кулируя все время между источником тока и приемниками электрической энергии.

Единицей измерения реактивной мощности является вольт-ампер реактивный (вар). Более крупная единица — 1 киловольт-ампер реактивный (квар); 1 квар = 103 вар. Произведение реактивной мощности Q и времени t называется реактивной энергией Wf= Qt = Ults'm ф. Реактивная энергия измеряется в киловар-часах (квар • ч). Учет реактивной энергии производится счет­чиками реактивной энергии.

Полная мощность S = VIэто максимально возмож­ная активная мощность при отсутствии сдвига фаз (ф = = 0, созф=1). Полная мощность измеряется в вольт-амперах (В.А) или киловольт-амперах (кВ «А). Она яв­ляется основным параметром, характеризующим генерато­ры переменного тока и силовые трансформаторы.

Полная, активная и реактивная мощности связаны между собой соотношением: S2 = Р2 + Q2, или S = = vP2 -f- Q2, т. е. таким же соотношением, как и стороны прямоугольного треугольника, катеты которого представ­ляют активную и реактивную мощности, а гипотенуза — полную мощность цепи (рис. 24).

Из треугольника мощностей следует, что активная мощность Р = S cos ф = UI cos ф, реактивная Q = = S sin ф = UI sin ф, cos ф = P/S.
^




Коэффициент мощности и его значение


Большинство потребителей электрической энергии в
процессе работы потребляют из сети вместе с активной
и реактивную мощность. Основными потребителями реак­
тивной мощности являются асинхронные электродвигатели
(70—75% общего потребления реактивной, мощности),
трансформаторы (20—25%), воздушные электрические
сети, реакторы, преобразователи и другие установки (око­
ло 10 %), в которых переменный магнитный поток связан
с обмотками. Вследствие этого в обмотках при проте­
кании переменного тока индуктируются реактивные ЭДО,
обусловливающие сдвиг по фазе ф между напряжением
и током. При малых нагрузках электрооборудования
угол ф увеличивается, a cos ф уменьшается. Например,
созф малонагруженных асинхронных электродвигателей
составляет 0,2—0,4. .

При определенной величине потребляемой электропри-емниками активной мощности и неизменном напряжении на зажимах приемников значение тока будет тем больше, чем меньше их коэффициент, мощности cos ф, т. е. / = —/>/£/со5ф. Таким образом, с уменьшением cos ф ток нагрузки электрической станции и подстанций будет уве­личиваться при одной и той же отдаваемой потребите­лям мощности. Так как электрические генераторы, транс­форматоры и электрические сети рассчитываются на опре­деленные напряжение и ток, то при низких значениях cos ф их номинальные мощности используются не пол­ностью. Например,, при cos ф = 0,5 и полной нагрузке током генераторов, трансформаторов и сетей активная мощность, передаваемая потребителям, будет составлять всего 50 % от мощности, которая могла бы быть передана при cos ф = 1, = S cos ф).

Следовательно, чем ниже cos ф потребителя, тем мень­
ше активная (полезная) мощность генераторов и транс­
форматоров, а значит, и степень использования этих
машин. ,

При передаче активной мощности по проводам ток в линии передачи /== P/U cos ф. Следовательно, чем мень­ше созф, тем больше должен быть ток в проводах для передачи той же полезной мощности. Это приводит к увеличению сечения проводов и излишнему расходу цвет­ных металлов.

Потеря мощности в проводахформула-

где Pпередаваемая активная мощность, лпров-ТЦйЩротивление проводов. Таким образом, потеря активной -.-*•&_.*., ЯОсти в проводах обратно пропорциональна квад-

COS ф.

Из приведенных примеров видно, какое большое зна->«4£ние для народного хозяйства имеет величина коэффи-Йциента мощности потребителя электрической энергии. По-созф всего на 0,01 дает дополнительное по-использование электрической энергии порядка не-Ц&шшких сот миллионов киловатт-часов в год.

Коэффициент мощности энергетических систем в нашей |а-не достаточно высок. Нормальным считается cos ф = 0,9. За низкий коэффициент мощности пред-ятия, потребляющие электроэнергию, штрафуются, за экий — премируются.

целях повышения коэффициента мощности на про-1шленных предприятиях особое внимание должно быть >ащено на: правильный выбор электродвигателей по Чности и типу для привода рабочих механизмов и 1шин; улучшение энергетического режима работы обо-дования; недопущение работы асинхронных электро-«•ателей без нагрузки (холостого хода); замену мало уженных электродвигателей двигателями меньшей «ости; замену, перестановку и отключение трансфер-, роров, загружаемых в среднем менее чем на 30 % ЙвомиНальной мощности; применение синхронных дви-реяей для установок электропривода, где это приемлемо 1;!Технико-экономическим соображениям; регулирование $ряжения, подводимого к электродвигателю при тари­фном управлении; повышение качества ремонта элек-Ьдвигателей и другого электрооборудования с сохра-|иём их номинальных данных.

^Повышение коэффициента мощности достигается так-Я искусственным путем при помощи статических кон-саторов.

Если параллельно приемнику с индуктивной нагрузкой Цяючить конденсатор, то реактивный ток приемника при рйянчии емкости уменьшится, a cos ф увеличится jpiJJC. 25, а). Из диаграммы (рис. 25, б) видно, что при ключении конденсатора активный ток /а, протекающий цепи, остается неизменным, а реактивная составляющая и уменьшится за счет емкостного тока до значения /р. Угол сдвига фаз фз после подключения конденсатор* меньше, чем фь В связи с этим уменьшается и общий ток цепи со значения 1\ до значения /.

Задавшись желаемой величиной коэффициента мощно-,
сти (а следовательно, угла фг) и зная коэффициент мощ-:
ности электроустановки, потребную емкость конденсатора;
можно определить по формуле: :

С = -£- (tg Ф, - tg <р2), где Р = Л U. \

и и , ,

Потребная реактивная мощность конденсатора Q =; = P(tg<piigq>2), где Р — активная мощность, кВт; • tg\ фициенту мощности электроустановки; tgfpzтангенс уг- \ ла сдвига фаз, соответствующий коэффициенту мощно- \ сти, который должен быть .получен после компенсации. «

Компенсация реактивной мощности электроустановок \ промышленных предприятий осуществляется с помощью статических (косинусных) конденсаторов, включаемых па- j раллельно электроприемникам.

Косинусные конденсаторы (табл. 8) изготовляются '< следующих типов: КМ, КМ2, КМА, КМ2А, КС, КС2, КСА, КС2А, где буква К означает косинусный, М и С — с пропиткой минеральным маслом или синтетическим жид­ким диэлектриком, А — исполнение для наружной уста­новки (без буквы А — для внутренней), 2 — исполнение в корпусе второго габарита (без цифры 2 — в корпусе первого габарита). Цифры после обозначения типа кон'-денсатора показывают его номинальное напряжение (кВ) и номинальную мощность (квар.). Например, тип КМ 0,38-26 расшифровывается следующим образом: конден­сатор косинусный, с пропиткой минеральным маслом, для внутренней установки, первого габарита, на напряже­ние 380 В, мощностью 26 квар.

Размещение конденсаторов в сетях напряжением до 1000 В и выше должно удовлетворять условию наиболь­шего снижения потерь активной мощности от реактив­ных нагрузок. При этом возможна компенсация: инди­видуальная — с размещением конденсаторов непосредст­венно у токоприемника; групповая — с размещением кон­денсаторов у силовых шкафов и магистральных шино-проводов в цехах; централизованная — с подключением батареи на шины 0,38 и 6—10 кВ подстанции. Чаще применяется групповая компенсация.





оставить комментарий
страница7/8
Дата03.10.2011
Размер1 Mb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8
плохо
  9
средне
  3
отлично
  3
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх