1 (2017-11-01 11:14:50 отредактировано SYSTEM)

Тема: Реактивная мощность

Почему вырабатываемая генератором реактивная мощность не нагружает привод генератора и не увеличивает
расход топлива?

2

Re: Реактивная мощность

Есть замечательная брошюрка "Реактивная мощность" Г.П. Минин БЭ 114 1963г.
Теорию можете посмотреть там.
Выводы на стр. 13
1. Между генератором и магнитным полем катушки индуктивности происходит периодический (колебательный) обмен энергии без преобразования электрической энергии в тепловую или механическую (так как r=0).
2. Поскольку средняя мощность цепи равна нулю, то цепь не потребляет от генератора активной мощности.
Так же, неплохая книжечка по реактивке А.В. Кабышев Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий 2012

3 (2017-11-01 11:14:11 отредактировано SYSTEM)

Re: Реактивная мощность

Т.е. реактивный ток при протекании через резистор не нагревает его? Привод генератора не загружает?

4

Re: Реактивная мощность

SYSTEM пишет:

при протекании через резистор

если есть резистор - то есть и активная мощность

5 (2017-11-01 12:56:50 отредактировано SYSTEM)

Re: Реактивная мощность

Пользователь пишет:

если есть резистор - то есть и активная мощность

если в цепи протекает реактивный ток, то данный ток, в том числе протекая через резистор не вызывает его нагрев и не переходит в тепло? Ток это направленное движение заряженных частиц, т.е. реактивный ток это не движение заряженных частиц?
Кто-нибудь на пальцах может объяснить, что такое реактивный ток (не цитировать книги)?

6

Re: Реактивная мощность

SYSTEM пишет:

Кто-нибудь на пальцах может объяснить, что такое реактивный ток (не цитировать книги)?

Реактивный, активный, полный ... ток - это те формальности, которые необходимы для описания происходящих электромагнитных процессов, и им даны чёткие определения ...
Узлам кристаллической решетки при столкновении с движущимся электроном искренне всё равно, кто и как называет это движение и на какие составляющие его разделяет.

"Привод" совершает полезную работу в точке А, а используется она в точке Б, соответственно есть некие потери при "передаче" её из точки А в точку Б, зависящие от используемого способа передачи.

7

Re: Реактивная мощность

Катушка индуктивности как пассивный элемент действительно потребляет реактивную мощность и тратится в активную в собственном активном сопротивлении и рассеивании. Если же она идеальная, то естественно нагрева ни какого нет, если её разрядить на конденсатор (по идее будут бесконечные колебания с собственной частотой), и вся выделится в тепло если разрядить на активное сопротивление.
Катушка индуктивности как активный элемент (обмотка статора генератора) генерирует реактивную мощность, то есть вот такой оригинальный конденсатор. В результате параллельная работа такой (идеальной) системы равна нулю. Расхода топлива не надо, так как и не требуется отдачи активной энергии. И собственно всё равно есть она или нет, пока нет активных сопротивлений и рассеивания...
Активная энергия в активном сопротивлении будет выделяться не зависимо от того какой ток проходит....
емкостные и индуктивные накопителей, если из них нельзя забрать активную энергию, то толку от них .... беспроводные зарядки для телефонов ...
Если это не так, то АОПО - не правильная автоматика, так как она расшифровывается "автоматика ограничения перегрузки полным током" (не активной составляющей, типа реактивная не греет, а именно полным!). По поводу нагрева обмоток генераторов, ограничение опять же по полному току.

8

Re: Реактивная мощность

SYSTEM пишет:

ле протекая через резистор не вызывает его нагрев и не переходит в тепло? Ток это направленное движение заряженных частиц, т.е. реактивный ток это не движение заряженных частиц?

Все верно, вызывает нагрев, именно поэтому повышая коэффициент мощности стараются снизить потери от передачи реактивной мощности.
Когда то давно меня научили: активная мощность - это мощность на валу генератора, реактиваня - возбуждение генератора.

9

Re: Реактивная мощность

SYSTEM пишет:

если в цепи протекает реактивный ток, то данный ток, в том числе протекая через резистор не вызывает его нагрев и не переходит в тепло? Ток это направленное движение заряженных частиц, т.е. реактивный ток это не движение заряженных частиц?
Кто-нибудь на пальцах может объяснить, что такое реактивный ток (не цитировать книги)?

Тоже задумывался над этим вопросом. Как мне кажется, на пальцах не получится, т.к. разделение на активную и реактивную мощность - абстракция. Причем, мне кажется - неудачная.
Мне так никто не смог объяснить два момента:
1) Вполне реальна ситуация, когда активная мощность течет в одну сторону, реактивная - в другую. Как это объяснить с позиции перемещения зарядов - непонятно.
2) БСК по сути являются источником бесконечной реактивной мощности. Да затрачивается некая активка, но реактивка же больше на порядок. Опять же не понимаю.

10 (2017-11-01 13:54:58 отредактировано SYSTEM)

Re: Реактивная мощность

Т.е. под термин ток это чудо природы не подпадает? А как же заряд-разряд конденсатора?

11

Re: Реактивная мощность

касательно того, куда она течет - на самом деле тут проблема в том, относительно какого напряжения мерить ток.
Если у нас 1 генератор на 1 резистор, то все вроде понятно, но если у нас многомашинная система, то все сложнее.

n00buK пишет:

1) Вполне реальна ситуация, когда активная мощность течет в одну сторону, реактивная - в другую. Как это объяснить с позиции перемещения зарядов - непонятно.

U1---Z----U2 (!!!многомашинная система, U1 и U2 около номинала по модулю)

I=(U1-U2)/Z
Так вот,
если arg(U1)>arg(U2), то активная мощность течет слева направо,
если arg(U1)<arg(U2), то активная мощность течет справа налево.
если arg(U1)=arg(U2), то активная мощность никуда не течет

Объясняется это тем, что генераторы в разных частях энергосистемы удалены от нагрузки по-разному, и у них разный тормозной момент на валу, соответственно, они повернуты друг относительно друга на какой-то угол. Возможно, сюда же вклиниваются всякие частотнорегулирующие автоматики, которые могут немного запаздывать.

С реактивной мощностью несколько сложнее... на самом деле она все время какая-то есть, но сильные перетоки реактивки начинаются тогда, когда одно из напряжений (U1 или U2) больше другого. Причем это необязательно только из-за нагрузки, может быть потому, что возбуждение у одного генератора больше другого, или покрутили РПН трансформатора слишком сильно.

12 (2017-11-01 13:58:30 отредактировано ПАУтина)

Re: Реактивная мощность

n00buK пишет:

1) Вполне реальна ситуация, когда активная мощность течет в одну сторону, реактивная - в другую. Как это объяснить с позиции перемещения зарядов - непонятно.
2) БСК по сути являются источником бесконечной реактивной мощности. Да затрачивается некая активка, но реактивка же больше на порядок. Опять же не понимаю.

1. Формально они текут по разным осям! образно стрелка активный ток, а вокруг его поле вектор которого перпендикулярен вектору тока, поэтому принципиально понятие "в разные стороны" собственно их суть.
2. БСК является источником той мощности энергии электронов которые поляризовались, а так как в ограниченном объёме в реальной среде может поляризоваться ограниченное число электронов, то и БСК может запасти только определённую реактивную мощность. Идеальная БСК может стать типа ИБМ, а что здесь не понятного: среда может бесконечно выдерживать поляризацию электронов в объёме этой БСК, нужно помнить за счёт чего, например ионисторы имеют ёмкость 1Ф, но напряжение всего 0,625В.

13

Re: Реактивная мощность

SYSTEM пишет:

Почему вырабатываемая генератором реактивная мощность не нагружает привод генератора и не увеличивает
расход топлива?

Потому что реактивная мощность - это как колебания идеального маятника (у которого нет потерь на трение, преодоления сопротивления воздуха....), его раз запустили и он колебается бесконечно, ему не надо придавать дополнительные толчки для продолжения колебаний. Так и турбине не надо затрачивать силу для вращения генератора, вырабатывающего/потребляющего только реактивную мощность.

14

Re: Реактивная мощность

SYSTEM пишет:

если в цепи протекает реактивный ток, то данный ток, в том числе протекая через резистор не вызывает его нагрев

нагрев вызывает активная составляющая мощности

Добавлено: 2017-11-02 00:25:18

SYSTEM пишет:

что такое реактивный ток (не цитировать книги)?

- реактивный ток - 90 градусов относительно напряжения

Добавлено: 2017-11-02 00:33:26

SYSTEM пишет:

.е. под термин ток это чудо природы не подпадает?

вот придумал простейшую модельку:
- генератор, реальная линия, нагруженная на иеальную индуктивность (R=0)
- чтобы на эту индуктивность передать реактивный ток, генератор вынужден генерировать и (+) активную мощность, которая вся (100%) рассеивается (поглощается) в линии (на ее активном сопротивлении)

15

Re: Реактивная мощность

Саня пишет:

Так и турбине не надо затрачивать силу для вращения генератора, вырабатывающего/потребляющего только реактивную мощность.

Синхронному компенсатору даже и турбины не надо

Добавлено: 2017-11-02 10:41:57

Пользователь пишет:

реактивный ток - 90 градусов относительно напряжения

На бумаге а не в проводе

Добавлено: 2017-11-02 10:47:53

Пользователь пишет:

вот придумал простейшую модельку:
- генератор, реальная линия, нагруженная на иеальную индуктивность (R=0)
- чтобы на эту индуктивность передать реактивный ток, генератор вынужден генерировать и (+) активную мощность, которая вся (100%) рассеивается (поглощается) в линии (на ее активном сопротивлении)

В чём тут новизна. Пропускная способность любой связи по активной мощности Р (активному току) определяется как произведение напряжений на концах делённое на полное сопротивление и синус угла этого сопротивления, получается максимум если угол 90гр. или сопротивление связи чисто индуктивное.

16

Re: Реактивная мощность

Саня пишет:

Потому что реактивная мощность - это как колебания идеального маятника (у которого нет потерь на трение, преодоления сопротивления воздуха....), его раз запустили и он колебается бесконечно, ему не надо придавать дополнительные толчки для продолжения колебаний. Так и турбине не надо затрачивать силу для вращения генератора, вырабатывающего/потребляющего только реактивную мощность.

Т.е. каждую секунду генератор не вырабатывает реактивную мощность? Приборы измерения фиксируют реактивную мощность, которую генераторы по факту не вырабатывают?
Так всё-таки реактивный ток - это тоже направленное движение заряженных частиц?

17

Re: Реактивная мощность

SYSTEM пишет:

Так всё-таки реактивный ток - это тоже направленное движение заряженных частиц?

Я не понимаю в чем вопрос?
Вообще реактивность возникает из понятия угла между током и напряжением. Если их фазы совпадают, то их произведение выдает активную мощность, если нет- то работы не совершается.

Так что когда течет какой то полный ток по какому либо резистору, то он создает падение напряжения на резисторе, которое совпадает по фазе с током и вызывает нагрев.

Так что требуется различать с каким напряжением Вы ток сравниваете.


Но вот для меня всегда был вопрос, как ведет себя ротор генератора при КЗ в первый момент до потери синхронизма,ускоряется или тормозит?
С одной стороны создается ток КЗ, на преимущественно реактивное сопротивление, и ротор без активной нагрузки на валу должен ускоряться, с другой стороны повышение активной нагрузки - это уменьшение активного сопротивления нагрузки- ведь резисторы подключаются параллельно, при повышении нагрузки, и на валу генератора активный момент повышается. Вот до какого момента понижения  активного сопротивления нагрузки  идет торможение ротора, а в каком соотношении начинается ускорение ротора?

18

Re: Реактивная мощность

ПАУтина пишет:

Пользователь пишет:

    реактивный ток - 90 градусов относительно напряжения

На бумаге а не в проводе

вы проследите соотношение активного/реактивного тока по длине линии:
- в начале линии есть активный ток + реактивный ток,
- в конце линии (на идеальной индуктивности) - активного тока нет!

19

Re: Реактивная мощность

По любой цепи протекает полный ток, состоящий из активной и реактивной составляющих. Этот ток и нагревает провода , т.е. происходят потери активной мощности. Парадокс реактивной мощности - для ее выработки не требуется затрат топлива (меняется уровнем возбуждения), а для ее передачи - требуется. Поэтому и стараются минимизировать перетоки реактивки по сетям для уменьшения потерь.

20 (2017-11-02 14:05:46 отредактировано n00buK)

Re: Реактивная мощность

EvgenL пишет:

Но вот для меня всегда был вопрос, как ведет себя ротор генератора при КЗ в первый момент до потери синхронизма,ускоряется или тормозит?
С одной стороны создается ток КЗ, на преимущественно реактивное сопротивление, и ротор без активной нагрузки на валу должен ускоряться, с другой стороны повышение активной нагрузки - это уменьшение активного сопротивления нагрузки- ведь резисторы подключаются параллельно, при повышении нагрузки, и на валу генератора активный момент повышается. Вот до какого момента понижения  активного сопротивления нагрузки  идет торможение ротора, а в каком соотношении начинается ускорение ротора?

На самом деле все просто. Стоит обратиться к формуле электромагнитного момента (ЭММ, который является для генератора тормозящим):
http://www.ets.ifmo.ru/kardonov/Image2764.gif
ЭММ зависит в первую очередь от напряжения на шинах генератора, ЭДС (которое зависит от тока возбуждения) и результирующего сопротивления. При КЗ результирующее сопротивление действительно снижается, но не до нуля, т.к. в него входит сопротивление обмотки статора. А вот напряжение может упасть очень низко (в пределе до 0 при К(3)), что и обуславливает столь стремительное падение ЭММ. Кроме того, из данной формулы понятно, для чего используют форсировку возбуждения при КЗ - попытка хоть как-то повысить момент сопротивления и не дать раскрутиться генератору.
ЗЫ. Не стоит также забывать реакцию якоря генератора, которая возрастает из-за увеличения тока, и, если принять индуктивный характер тока при КЗ, способствует уменьшению напряжение генератора, еще более усугубляя ситуацию.

Post's attachments

Image2764.gif 1.58 Кб, файл не был скачан. 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.