Отличие активной от реактивной эл/энергии Опции

[Гость_Связной_*]

Господа, все же в чем разница?, кто нибудь может дать четкий ответ?
Спасибо!

[Viktor2004]

Активная энергия тратится на тепло, механическое перемещение и др. полезные вещи.
Реактивная энергия тратится на бесполезный сдвиг фазы тока относительно напряжения.

[Гость_Феодор_*]

Реактивная энергия не тратится, а возвращается на электростанцию, со всеми потерями на передачу.

Проще говоря, счётчик её не считает.

[Viktor2004]

Зато ее считает счетчик реактивной энергии.

[VELZEVUL]

Активная энергия действительно потребляется электроприемниками, т.е. преобразуется в другие виды энергии (тепловую, механическую и т.д.), а реактивная, ввиду особенности реактивных элементов накапливать энергию, возвращается в сеть, загружая ее по сути бесполезной составляющей. Поэтому крупные потребители устанавливают компенсирующие устройства, т.е. вырабатывют ее на месте.

[bereg]

День добрый.
Столкнулся с ситуацией, когда эл.счетчик одного из абонентов (организация) регистрирует в ночное время превышение потребляемой реактивной мощности над активной.
Исходя из определения (Q=I*U*cosJ) реактивная мощность Q может принимать значения от 0 до U*I. Т.е. реактивная мощность не может превышать активную. Но, очень часто встречается утверждение, что в некоторых схемах реактивная составляющая может превышать активную.
Вот пример из словаря:
http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/...%81%D1%82%D1%8C

Отсюда вопросы:
1. Так может ли реактивная мощность превышать активную?
2. С помощью какой нагрузки это можно продемонстрировать? Что это за схемы?

Заранее благодарен за ответы.

[VELZEVUL]

U*I =S - полная мощность, а не активная, следовательно реактивная мощность может быть и часто бывает больше активной. самый простой пример - ненагруженный трансформатор. Кстати U*I*cosф=P - активная мощность, cosф=P/S - коэффициент мощности.
Q=U*I*sinф.

[Гость_Гость_doro_*_*]

[quote name='bereg' date='16.8.2007, 14:30' post='32190']
День добрый.
Столкнулся с ситуацией, когда эл.счетчик одного из абонентов (организация) регистрирует в ночное время превышение потребляемой реактивной мощности над активной.
Да крадет Ваш потребитель. Во времена моего студенчвества было известно около 150 способов хищения электроэнергии, сейчас - не менее 1000. Самый простой из научных методов - поворот фазы. Но если Ваш клиент настолько крут, что имеет счетчик реактивной энергии и настолько туп, что пользуется элементарными средствами...

[bereg]

Да, Q=U*I*sinф Спасибо за поправку.

Если я правильно понял, то при угле ф=90 град. энергия U*I становится полностью реактивной? Активная отсутствует.
Каков физический смысл такого явления?
Можно ли потреблять с пользой только одну реактивную мощность? Т.е. использовать только реактивную составляющую для преобразования в другие виды энергии? Посредством какой нагрузки?

[Oleg_n]

Если я правильно понял, то при угле ф=90 град. энергия U*I становится полностью реактивной? Активная отсутствует.
Каков физический смысл такого явления?
Можно ли потреблять с пользой только одну реактивную мощность? Т.е. использовать только реактивную составляющую для преобразования в другие виды энергии? Посредством какой нагрузки?

Физический смысл (если совсем на пальцах) - одну четверть периода энергия электромагнитного поля передается от источника к приемнику и накапливается там, вторую четверть - возвращается назад (считаем нагрузку чисто индуктивной или чисто емкостной, потери на перемагничивание отсутствуют, емкость идеальна, сопротивление проводов равно нулю). И т.д.
На практике реактивную составляющую нельзя преобразовать в полезные виды энергии, но она необходима для преобразования активной составляющей в другие виды энергии (например, для создания электромагнитного поля при работе трансформаторов и двигателей).
На практике потреблять только реактивную мощность (идеальный вариант) вряд ли получится, но реактивная составляющая может значительно превышыть активную например, при работе электродвигателей и трансформаторов на холостом ходу, агрегатов точечной сварки, тиристорных регуляторов мощности и т.д. и т.п.

[bereg]

Исходя из того, что счетчик умеет регистрировать, кроме активной, еще и реактивную мощность, получается, что абоненту нет смысла умышленно "скручивать фазу" в интересах увеличения реактивной составляющей. Ведь он все равно оплатит сумму этих составляющих, хотя однозначно потеряет (не использует) часть реактиной мощности.
Не понимаю, зачем он это делает? Тип счетчика абоненту хорошо известен. Может, преследуется еще какая либо цель?
Достаточна ли регистрация активной и реактивной мощностей, чтобы быть уверенным, что воровства электроэнергии не происходит? Возможность несанкционированной врезки в кабель до счетчика у абонента отсутствует.

[Евгений]

Не понимаю, зачем он это делает?

Низачем не делает. Ночью падает активная составляющая потребления - понижается косинус фи. Правда обычно бывает наоборот (ведь должна и реактивная падать), но надо смотреть, что там за оборудование по ночам остается в работе.
Если оплачивает полную мощность то не заморачивайся - ему же хуже, что не компенсирует у себя.

[bereg]

Всем спасибо за участие в обсуждении моих вопросов.

[Гость_Roman D_*]

Превышение реактивной составляющей над активной - обычное явление в системах, где характер нагрузки сильно зависит от времени суток. Например, городской электротранспорт, где ночью нагрузка практически равно нулю. Трансформаторы тогда "молотят" вхолостую, и косинус будет составлять меньше 0,4, т.е. реактивная составляющая более чем в 2 - 2,5 раза превышает активную.
Поскольку кпд трансформатора меньше 100%, при полном отсутствии тока во вторичной обмотке - в первичной активная составляющая все равно присутствует (потери в железе) : на гудение тоже расходуется энергия ...

Другой из возможных причин резкого возрастания реактивной энергии в ночной период - использование для освещения люминиесцентных и т.п. ламп с дроссельным балластом на фоне снижения активной нагрузки.

Выход из создавшейся ситуации - применение ККУ (конденсаторных компенсирующих устройств). Однако здесь нужно предостеречь от возможной перекомпенсации, когда реактивная энергия не потребляется, а генерируется. В случае применения электромеханических счетчиков электроэнергии без стопора - это только плюс потребителю (часть времени "реактивный" счетчик крутится "туда", а часть- "обратно"); однако электронный счетчик посчитает и то, и другое. Поэтому лучший выход - применение автоматических регуляторов.

Однако основа применения ККУ - коммерческая. Внимательно читаем договор со сбытом - о тарифах и штрафах за превышение тангенса и о штрафах за "минус реактивку". Считаем, сколько переплачиваем за реактивку - и вот вам экономическое обоснование.

[bereg]

здесь нужно предостеречь от возможной перекомпенсации, когда реактивная энергия не потребляется, а генерируется.

Здесь просьба уточнить. Под генерацией понимается разрад накопленной энергии в сеть?

Интересна такая ситуация:
-пусть есть только чисто активная нагрузка в цепи, т.е. P=U*I. (Т.к. Cosф=1).
-вводим реативную нагрузку и начинаем изменять угол "ф".
Вопросы:
1. Какие максимальные значения может принимать полная мощность S, (S=P+Q) относительно первоначальной активной Р?
2. Верно ли следующее утверждение: S=U*I*Cosф+U*I*Sinф=2UI(Cosф+Sinф). При ф=45 град
получим: S=2.82*U*I.
Т.е. полная мощность не может превышать активную в 2.82 раза.

Извините за назойливость, но очень хочется разобраться.

[Oleg_n]

Здесь просьба уточнить. Под генерацией понимается разрад накопленной энергии в сеть?

Интересна такая ситуация:
-пусть есть только чисто активная нагрузка в цепи, т.е. P=U*I. (Т.к. Cosф=1).
-вводим реативную нагрузку и начинаем изменять угол "ф".
Вопросы:
1. Какие максимальные значения может принимать полная мощность S, (S=P+Q) относительно первоначальной активной Р?
2. Верно ли следующее утверждение: S=U*I*Cosф+U*I*Sinф=2UI(Cosф+Sinф). При ф=45 град
получим: S=2.82*U*I.
Т.е. полная мощность не может превышать активную в 2.82 раза.

Под генерацией Q понимается отдача реактивной энергии в сеть, т.е. работа электроприемника с "опережающим" cosф (активно-емкостная нагрузка).
Остальные выкладки неверны. S=корень(P^2 + Q^2). Грубо говоря, прямоугольный треугольник, один из катетов P, другой Q, гипотенуза S.
Оставляя постоянной P, увеличивать Q можно сколько угодно, соответственно будет неограниченно расти S.
Другое дело, если задаться постоянной величиной S, то получим два крайних случая: (P=0, Q=S, cosф=0 - чисто индуктивная (емкостная) нагрузка) и (Q=0, P=S, cosф=1 - чисто активная нагрузка), между ними - неограниченное число промежуточных вариантов (активно-емкостная или активно-индуктивная нагрузка).

[bereg]

Остальные выкладки неверны. S=корень(P^2 + Q^2).

Т.е. правильно так: S=U*In*Cosф+U*Im*Sinф, где:
In - ток, определяемый сопротивлением активной нагрузки,
Im - ток, определяемый реактивным (емкостным и/или индуктивным) сопротивлением нагрузки.

Значение напряжения остается постоянным?

[Гость_Roman D_*]

Т.е. правильно так: S=U*In*Cosф+U*Im*Sinф

Нет. Активная и реактивная мощности - величины векторные, скалярное сложение к ним неприменимо.

В общем случае полная мощность равна геометрической сумме активной и реактивной мощностей


Загляните сюда: http://dvoika.net/education/Golubev/lecture07.htm

[bereg]

Roman D, Oleg_n,
спасибо за подсказки.

[Yuriy]

Подскажите пожалуйста, для счетчика реактивной энергии значение sin fi = 0,5(инд) находится в 1 или 2 квадранте? Т.Е. угол сдвига фаз равен 30 или 150 градусов?

[Oleg_n]

Подскажите пожалуйста, для счетчика реактивной энергии значение sin fi = 0,5(инд) находится в 1 или 2 квадранте? Т.Е. угол сдвига фаз равен 30 или 150 градусов?

30 градусов, 1 квадрант. Вы же сами написали, что нагрузка активно-индуктивная.

[Yuriy]

30 градусов, 1 квадрант. Вы же сами написали, что нагрузка активно-индуктивная.

Ок. А sin = 0.5емк тогда 150 получается?

[Гость_Roman D_*]

Ок. А sin = 0.5емк тогда 150 получается?

-30
но лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать

[Yuriy]

-30
но лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать

почему же -30? Для -30 градусов sin = -0.5 Ведь так.
А что именно увидеть?

[Гость_Roman D_*]

А что именно увидеть?

Имеющий глаэа да увидит
Поясение к предыдущей картинке:
кажущаяся мощность=полная мощность (S=U*I)
Q* - номер квадранта

+150 градусов означает, что ток отстает от напряжения и находится во 2 квадранте; то есть генерируется активная энергия и потребляется реактивная. А так бывает?

[Oleg_n]

+150 градусов означает, что ток отстает от напряжения и находится во 2 квадранте; то есть генерируется активная энергия и потребляется реактивная. А так бывает?

Если это вопрос, то скажу, что так бывает, и довольно часто (например, в случае транзитных линий 110 кВ и выше): активная мощность направлена от шин подстанции, реактивная к шинам. Или наоборот, реактивная мощность - от шин, активная - к шинам. В таких случаях бывает, что не зная реального направления мощностей, допускают ошибки при подключении счетчиков, датчиков мощности и т.п.

[Yuriy]

2 Oleg_n
так sin=0,5емк для счетчика актив/реактив двухсторонний при потреблении реактива это 150 градусов? а 0,5 инд это 30 градусов? Правильно? А при генерации наоборот, емк -30, индуктивность -150.

[Гость_Roman D_*]

Если это вопрос, то скажу, что так бывает, и довольно часто (например, в случае транзитных линий 110 кВ и выше): активная мощность направлена от шин подстанции, реактивная к шинам. Или наоборот, реактивная мощность - от шин, активная - к шинам. В таких случаях бывает, что не зная реального направления мощностей, допускают ошибки при подключении счетчиков, датчиков мощности и т.п.

Для транзита - все верно; но чаще всего потребители с этим не сталкиваются: сидят себе тихо в первом квадранте и (по причине перекомпенсации или длинных кабельных линий) иногда вылезают в четвертый. Для них вариантов меньше: +30° (ток отстает) - активно-индуктивная нагрузка, -30° (ток опережает напряжение) - активно-емкостная.

[Oleg_n]

2 Oleg_n
так sin=0,5емк для счетчика актив/реактив двухсторонний при потреблении реактива это 150 градусов? а 0,5 инд это 30 градусов? Правильно? А при генерации наоборот, емк -30, индуктивность -150.

1. угол 30 градусов инд - P положительная (cosф положителен), Q положительная (sin ф положителен), для потребителя - потребление из сети P и Q;
2. угол 150 градусов инд - P отрицательная (cosф отрицателен), Q положительная (sin ф положителен), для потребителя - генерация в сеть P и потребление Q;
3. угол 150 градусов емк (угол -150 град) - P отрицательная (cosф отрицателен), Q отрицательная (sin ф отрицателен), для потребителя - генерация в сеть P и Q;
4. угол 30 градусов емк (угол -30 град) - P положительная (cosф положителен), Q отрицательная (sin ф отрицателен), для потребителя - потребление P и генерация Q.
Во избежание путаницы и недоразумений скажу, что под углом ф здесь понимается угол непосредственно между вектором фазного напряжения и вектором соответствующего фазного тока.
(А то под термином "угол 30 град инд" можно еще понимать угол, отсчитанный по шкале ВАФ при снятии векторной диаграммы. Тогда ф = угол по ВАФ - 30 град. Хотя не знаю, может быть современные ВАФ уже умеют показывать и реальный ф. Некоторые счетчики могут - отображают на экране сразу векторную диаграмму.)

[Гость_Гость_*]

Народ! Могу лишь сказать что если мы ставим шунтирующий реактор (катушка замкнутая на землю), то реактивная энергия потребляется и вследствии этого понижается напряжение, и выдаётся активная мощность в сеть. т.о. ваш потребитель может меньше платить за активную энергию. С конденсаторами с точностью до наоборот

[Гость_Roman D_*]

Народ! Могу лишь сказать что если мы ставим шунтирующий реактор (катушка замкнутая на землю), то реактивная энергия потребляется и вследствии этого понижается напряжение, и выдаётся активная мощность в сеть. т.о. ваш потребитель может меньше платить за активную энергию. С конденсаторами с точностью до наоборот

Уй, сэр, отуда у Вас такая интересная информация? Тут недавно мы поставили конденсаторов на штуку евро, чтоб сэкономить реактивки на штуку евро в год. Неужто не окупится?

[Ulter]

Угол отсчитывается от базы, следовательно, безотносительно к квадрантам.

Отложите напряжение по горизонтали, тогда для индуктивности ток будет иметь sin (ф) = – 0,5, поскольку ф = –30 градусов. Это IV квадрант. Для емкости — +0,5, т.е. I квадрант.

Так просто принято, что по оси абсцисс откладывается Re(var), а по ординат — Im(var). Чтобы никто не смог прочитать диаграмму "сходу", можно эту условность поменять. Засекретить, так сказать.