מהו הספק ריאקטיבי? פיצוי תגובת כוח. חישוב הספק ריאקטיבי

הדירות והבתים פרטיים, מונה חשמל אחד מותקן, שעליהם החישוב של תשלום עבור האנרגיה הנצרכת. פשטני האמין שהחיים משמשים המרכיב הפעיל שלה בלבד, למרות שזה לא כל כך. דיור מודרני רווי התקנים, מעגלים אשר כולל את האלמנטים פאזה. עם זאת, ספק ריאקטיבי, אשר צורך חשמל, הרבה פחות מאשר התעשייה, ולכן הוא מוזנח מסורתי בחישוב התשלום.

מפעל או מפעל, אשר הנהלה לא פעל לשטף זרמים טפילים עוברים דרך מעגל העומס, גרימת ניזק רב למערכות האנרגיה של האזור ואת המדינה כולה. חסר תועלת לחלוטין אוויר סוער סביב קו תמסורת כוח; בליפוף שנאים מותקנים תחנות, לא יכול לעמוד בפני עומסים, במיוחד בתקופות שיא.

אינדוקטיבי קיבולי עומס

אם ניקח תנור קונבנציונלי או נורה, הכח מצוין תוויות בהתאמה על הבקבוק או צלחת, צלחת, יתאים התוצר של ערכי זרם שזורמים דרך המכשיר, ומתח (לנו הוא 220 וולט). המצב משתנה אם המכשיר כולל שנאי, המרכיבים האחרים המהווים וסלילים, או קבלים. חלקים אלה יש תכונות מיוחדות, גרף של הזרם שזורם בהם נמצא מאחורי או לפני שגל הסינוס של מתח האספקה - או במילים אחרות, פאזה מתרחשת. משמרות וקטור עומס קיבולים אידיאליות ידי -90 אינדוקטיבי - 90 מעלות. פלט במקרה זה הופך את התוצאה לא רק של העבודה הנוכחית על מתח, גורם תיקון מתווסף. מה זה להוביל?

תהליך השתקפות גיאומטרי

כמובן גיאומטרית ספר שכולנו יודעים כי האלכסון הוא רב יותר מכל אחד שתי הצלעות האחרות במשולש תקין. אם כוח פעיל, תגובתי לכאורה להיוצר בצד שלה, הזרמים נצרכו על ידי הסליל ואת המכל יהיו בזווית ישרה אל רכיב resistive, אבל עם הכיוונים בכיוונים מנוגדים. כשמוסיפים (או, אם אתם מעדיפים, חיסור, הם raznoznakovye) ערכים הנובעים וקטור, כוח תגובתי המלאה כלומר, תלוי מה טיבו של עומס גובר בתכנית יופנו כלפי מעלה או מטה. לכיוונו יכול להישפט, מה טיבו של העומס גובר.

תגובת כוח עבור תוספת וקטור של הרכיב הפעיל היה לתת מלוא צריכת החשמל. זה מתואר בצורה גרפית כמו אלכסון משולש כוח. ככל הקו הזה יהיה קרוב משפחה תנוחה חלול אל ציר x, כן ייטב.

cos phi

הגרף מראה כי זווית φ שהוקמה על ידי שני וקטורים, כוח מוחלט ופעיל. מ ערכיהם שונים פחות כן ייטב, אבל להשלים ההיתוך שלהם מונע ספק ריאקטיבי, הנחשב בלתי רצוי. ככל הזווית, גבוה יותר את העומס על קו החשמל, העלאה והורדת שנאי חשמל מערכת, ולהפך, ככל הווקטורים נוטים לזה, פחות יהיו חוטים מחוממים לאורך כל השרשרת. זה טבעי כי בעיה זו היא משהו שאתה צריך לעשות. והפתרון נמצא, פשוט ואלגנטי. הפיצוי ההדדי של הספק ריאקטיבי יכול להפחית את φ הזווית וכדי לשער קוסינוס (נקרא גם גורם כוח) ליחידה. על כך יש להרחיב את רכיב קיבולי וקטור כדי להשיג נוכחי תהודה, שבו הם "לכבות" אחד את השני (רצוי לחלוטין, אך בפועל - באופן הגדול).

תיאוריה ופרקטיקה

כל החישובים התיאורטיים יש ערך, כך גדל שהם ישימים בפועל. ציור בכל מפעל תעשייתי שפותח הבא: רוב ההספק הנצרך על ידי המנוע (סינכרוני, אסינכרוני, חד פאזיים, תלת פאזי), ומכונות אחרות. אבל יש גם ושנאים. המסקנה היא פשוטה: בסביבת ייצור אמיתית נשלטה על ידי טבע אינדוקטיביים ספק ריאקטיבי. יצוין כי חברות להקים יותר ממטר חשמל אחד כמו בבתים ודירות, ושני, שאחד מהם הוא פעיל, והשני - אתה יכול לנחש איזה מהם. ובשביל צפות לשווא "הרודפות" בנוסח גופים המקבילים אנרגיה חשמלית קנס ללא רחם, כך הממשל מעוניין וחיוני בעובדה, כדי לחשב את הספק מגבה לנקוט צעדים כדי לצמצם את זה. ברור שללא הקיבול לא מצליח לפתור את הבעיה הזו.

פיצוי על התיאוריה

מהגרף לעיל ברור כיצד להשיג הפחתה של זרמים טפילים עד לחיסולם המלא, לפחות באופן תיאורטי. כדי לעשות זאת במקביל קבל עומס אינדוקטיבי לכלול ערכי קיבול בהתאמה. הווקטורים ב התוספת ינתנו אפס, ויהיו רק מרכיב פעיל ושימושי.

החישוב נעשה לפי הנוסחה:

• C = 1 / (2πFX), שבה X - ההיגב הכולל של כל המכשירים הכלולים ברשת; ה- F - תדר מתח (יש לנו - 50 הרץ);

זה נראה - מה יכול להיות פשוט יותר? כפל «X» והמספר "pi" 50 YES. עם זאת, הכל מסובך יותר.

ובפועל?

הנוסחה היא פשוטה, אך לזהות ולחשב את X הוא לא כל כך קל. כדי לעשות זאת, אתה צריך לקחת את כל הנתונים על ההתקנים, ללמוד ההיגב שלהם, ובצורת וקטור, וגם אז ... למעשה, אף אחד לא עושה זאת, למעט סטודנטים בעבודת מעבדה.

קבעו את הכוח תגובתי יכולה להיות דרך אחרת, בעזרת מכשיר מיוחד - שלב מטר, המציין את גורם הכוח, או על ידי השוואת מד הכוח הקריאה, מד זרם ו מד מתח.

וכדי לסבך את העניינים כי בתהליך הייצור האמיתי העומס משתנה כל זמן, כפי שכמה מכונה במבצע כלול, בעוד שאחרים מנותקים מהרשת, כמתחייב ייצור לוחות זמנים. בהתאם לכך, האמצעים קבעו הצורך לפקח על המצב. במהלך משמרת לילה ריצת אורות, חורף בחנויות עלול להיות חימום של האוויר, ובקיץ - הקירור שלה. כך או אחרת, אך לפיצוי הספק ריאקטיבי נעשית על בסיס חישובים תיאורטיים עם רמה גבוהה של מדידות מעשיות cos φ.

חיבור ניתוק קבלים

הדרך הפשוטה והברורה ביותר כדי לפתור את הבעיה - לשתול ליד העובד בשלב המודד מיוחד אשר היה מפעיל או משבית את המספר הרצוי של קבלים, השיג את הסכום המינימאלי של סטיית האחדות של החץ. אז בהתחלה עשתה, אבל בפועל הוכיח כי הגורם האנושי הידוע לשמצה הוא לא תמיד ניתן להשיג את האפקט הרצוי. בכל מקרה, הפיצוי של ספק ריאקטיבי, אשר יש אינדוקטיביים בעיקר, חיבור חשמלי נעשה ערכי קיבול מקבילים, אבל לעשות את זה טוב יותר במצב האוטומטי, או עובד רשלן יכול להביא עסק ילידים תחת קנס גדול. שוב, העבודה המיומנת לא יכולה להיות שם, זה די מקובל האוטומציה. התכנית הפשוטה כוללת זוג אלקטרונים אופטי של פולט ומקלט אור. החץ חסם את הערך המינימאלי - אז אתה צריך להוסיף קיבולת.

אלגוריתמי אוטומציה ואינטליגנטיים

נכון לעכשיו, יש מערכות במקום להחזיק את cos φ מאובטחת בטווח של 0.9 עד 1. מאז החיבור של קבלים בם מתקיים בצורה דיסקרטית, התוצאה המושלמת לא ניתן להשיג, אבל את ההשפעה הכלכלית של מפצת ספק ריאקטיבי אוטומטית עדיין נותנת טובה מאוד. המבצע של המכשיר הזה הוא אלגוריתמים חכמים כדי להבטיח שימוש מיידי, לעתים אפילו ללא כל הגדרות נוספות. התקדמות טכנולוגית בתחום טכנולוגיית מחשב מאפשרת להשיג חיבור אחיד של כל שלבי בנקי קבלים כדי למנוע כישלון מוקדם של אחד או שניים מהם. זמן תגובה ממוזער גם והסלילים הנוספים להפחית את עוצמת הירידה במתח במהלך ארעי. Modern שלטו קייטרינג יש תכנית מתאר ארגונומי מתאים, אשר יוצר תנאי ההערכה המהירה של המצב על ידי המפעיל, ובמקרה של תאונה או תקלה, הוא יקבל התראה מיידית. מחיר כזה ארון ניכר, אבל לשלם על זה שווה את התועלת שהוא מביא.

מכשיר מפצה

מפצה כוח תגובתי Common הוא ארון מתכת בגודל סטנדרטי עם פנל מכשיר ושלט על הלוח הקדמי, פתח כרגיל. בתחתית יש לו סט של קבלים (סוללה). הסדר זה נובע פילוסופיה פשוטה: capacitances הוא כבד למדי, וזה רצון הגיוני למדי להפוך את המבנה יציב יותר. בחלק העליון של בגובה העיניים של המפעיל, הם התקני השליטה הנדרשים, כוללים מחוון השלב, שבאמצעותו אנו יכולים לשפוט את הגודל הגורם הכח. יש גם תצוגה שונות, כולל אזעקה, רכיבי בקרה (מיתוג לסירוגין, לעבור למצב ידני, וכן הלאה.). הערכה השוואת קריאות של חיישנים למדידת לבין התפתחות של פעולות בקרה (לחבר את הקבל הנומינלי הרצוי) מעגל מבצעת, הבסיס הוא מיקרו-מעבד. מתנעים לפעול מהר ובשקט, הם נוטים להיבנות על thyristors כוח.

החישוב המשוער של בנקי קבלים

כוח תגובתי קטנה יחסית לארגוני שרשרת יכול להישפט בערך במספר ההתקנים המחוברים בהתאם למאפייני שלב צפייה שלהם. לפיכך, מנוע אסינכרוני קונבנציונלי (עיקרי "עצלן" מפעלים וצמחים) בעומס השווה למחצית שלה הכח הנומינלי, יש cos φ, שווה 0.73, ואת luminaire - 0.5. מכשיר ריתוך מגע פרמטר נע בין 0.8 ל 0.9, תנור קשת פועל עם קוסינוס של φ, שווה 0.8. שולחנות לרשות כמעט כל אנרגיה גדולה, מכילים נתונים על כל סוגי ציוד תעשייתי, התקנה מראש של לפיצוי ספק ריאקטיבי יכולים להתבצע באמצעות אותם. עם זאת, נתונים אלה מספקים רק בסיס שעליו יש צורך לבצע התאמות על ידי הוספה או ניתוק בנקי הקבלים.

ארצי

זה עלול לתת את הרושם כי הטיפול השלם של אספקת מתח העומס באופן שווה על המדינה אותה הניח על חרושת ומפעלים תעשייתיים אחרים. זה לא כל כך. מערכת אנרגיה שולטת פאזה ברמה הארצית והאזורית, נכון ביציאה של הטובין מהשלטון המיוחד. בעיה נוספת היא כי הפיצוי של הרכיב תגובתי אינו מושגת על ידי בנקים קבלו חיבור, ובשיטה אחרת. כדי להבטיח את איכות צרכני אנרגיה המסופקים בפיתולי הרוטור הוא נוכחי הטיה מתכווננת כי הוא גנרטורים סינכרוניים הוא לא בעיה גדולה.