Электротехника решение задач Расчет смешанной цепи Соединение фаз звездой Соединение фаз треугольником Активная мощность трехфазной системы Асинхронный электродвигатель Полупроводниковые диоды и стабилитроны

Основы расчета цепей постоянного и переменного тока. Курс лекций и примеры задач курсовой

АКТИВНАЯ, РЕАКТИВНАЯ И ПОЛНАЯ МОЩНОСТИ

При выборе трансформаторов, сечения кабелей, выключающей аппаратуры и т. п. необходимо знать, на какой ток они должны быть рассчитаны. Для этого недостаточно, если известны только напряжение активная мощность Р, следует еще определить cos>j нагрузки. При наличии нескольких приемников энергии с различным cosj эти расчеты существенно усложняются. Для облегчения подобных расчетов введены две вспомогательные величины: полная S = U I и реактивная Q = U I sinj = U I мощности.

Соотношения между ними и активной мощностью наглядно показывает треугольник мощностей. Чтобы построить его, можно взять напряжений все стороны его умножить на ток I (рис. 2.11). Полученный таким путем мощностей будет подобен треугольнику напряжений. Его гипотенуза изображать полную мощность S, а катеты — активную Р реактивную Q мощности.

 (2.1)

На щитках генераторов и трансформаторов указывается пол мощность. Изоляция рассчитывается определенное номинальное напряжение, а сечение проводов обмоток — определенный номинальный ток. Тем самым отдельно ограничивай напряжение ток, причем эти ограничения не зависят от сдвига фаз >j между напряжением и током. Таким образом, произведение действующих значений напряжения и тока определяет полную номинальную мощность Sн генератора, трансформатора и других устройств переменного тока, Как показано выше, активная мощность Р = SH cos j. Следовательно, значение допустимой активной мощности при неизменной полной мощности уменьшается с уменьшением cos j.

Рис.2.11 Построение треугольника мощностей: а- треугольник напряжений, б - мощностей

Единицей полной мощности служит вольт-ампер (ВА) и киловольт-ампер (кВА). Это изменение наименования упрощает указания в каталогах, расчетах т. п.: достаточно написать, например, 500 кВА, чтобы тем самым показать, что рассматривается полная, а не активная мощность.

Понятие реактивной мощности Q используется для расчета полной установки, например, при определении трансформатора, необходимого промышленного предприятия. Различные приемники электроэнергии потребляют как активную, так и реактивную мощности. Полная мощность, на которую должен быть установлен трансформатор, определяется основании суммы активных мощностей всех приемников >SP и суммы их реактивных мощностей SQ по формуле:

 (2.2)

Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах реактивных (ВАр) и киловольт-амперах (кВАр).

Условно принято считать реактивную емкостную мощность отрицательной, в соответствии с чем конденсаторы нужно генераторами реактивной мощности Qc, а индуктивные приемники QL — ее потребителями. При наличии среди приемников конденсаторов и индуктивных катушек общая полная установки

 (2.3)

Посредством емкостной реактивной мощности, компенсирующей индуктивную мощность электродвигателей, повышается cos >j промышленных предприятий.


Мощность, выделяемая в цепи переменного тока электротехника решение задач