1

Тема: Помогите разобраться в понятии мощность...

Вот уже какой час не могу уснуть...
мучает вопрос, помогите разобраться. (чем больше роюсь в интернете, тем сильнее он меня вводит в заблуждение)
Собственно вот:
Рассмотрим СК и СГ
Для СК есть режимы:
"В режиме перевозбуждения ток генератора опережает напряжение сети на угол 90º, т.е. по отношению к сети является емкостным. В режиме недовозбуждения ток генератора отстает от напряжения сети на угол 90º, т.е. по отношению к сети является индуктивным."
Это же справедливо и для СГ?
Читаю дальше:
"Генераторы чаще всего работают на активно-индуктивную нагрузку при соsφ = 0,9 - 0,85"
"Обычно синхронный генератор эксплуатируют в режиме перевозбуждения, т.к. при этом он генерирует реактивную мощность."
Если это верно, то получается что активно-индуктивную нагрузку генератор компенсирует емкостной составляющей? Верно же?
Если это так, то вектор активно-индуктивной нагрузки расположен в 1 квадранте, и вот тут и меня опять затык. Нашел в инете опыт прогрузки СГ на 25 % от номинала, и вектор мощности тоже расположен в 1 квадранте (P=14МВт, Q=9,4 МВАр; Uа=56,2 В угол=0, Iа=0,2 А угол=-31), разве он не должен быть в другом квадранте?

Я так понимаю у всех по разному принято считать какая ось будет Х а какая У?

Как то так, не получается сформулировать вопрос лучше)

А ну еще один вопросик, из области фантастики:
Если представим сеть из одного генератора и настроем так что бы cosфи=1 и ток принимаем как const, а потом повесим активно-индуктивную нагрузку (асинхронные двигатели) что произойдет с сетью? Насколько я понимаю просядет напряжение? Будут ли работать АД?

Прошу прощения), ну не у кого мне спросить больше.
Большими камнями не кидайтесь!)

2

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

Tanaka писал(а):
2018-12-16 00:05:59

Если это верно, то получается что активно-индуктивную нагрузку генератор компенсирует емкостной составляющей? Верно же?

Другой вопрос. А откуда в генераторе емкостная составляющая? Это же такая же катушка индуктивности)
Приложил скрин из книги Забудского "Электрические машины". По векторным видно, что при перевозбуждении машина тянет из сети индуктивный ток, который будет размагничивать машину для уравновешивания магнитных полей статора и ротора. В режиме недовозбуждения машина тянет из сети емкостной ток, который будет уже стараться намагнитить машину опять же для уравновешивания магнитных полей. Но по отношению к ЭДС СГ этот ток будет всегда индуктивным.

Post's attachments

pic.png 60.82 Кб, 1 скачиваний с 2018-12-16 

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

3

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

beyond писал(а):
2018-12-16 05:37:22

Другой вопрос. А откуда в генераторе емкостная составляющая? Это же такая же катушка индуктивности

"В режиме перевозбуждения ток генератора опережает напряжение сети на угол 90º, т.е. по отношению к сети является емкостным. "
Видимо я не совсем верно выразился, т.е. активно-индуктивная нагрузка характеризуется активным и индуктивным током (если разложить на вектора), а активно-емкостная соответственно активным и ёмкостным током.
Такое утверждение верное?

Добавлено: 2018-12-16 10:48:48

Говорила мне мама "иди учится на бухгалтера"

4 (2018-12-16 11:40:51 отредактировано retriever)

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

Tanaka писал(а):
2018-12-16 10:48:48

Видимо я не совсем верно выразился, т.е. активно-индуктивная нагрузка характеризуется активным и индуктивным током (если разложить на вектора), а активно-емкостная соответственно активным и ёмкостным током.

Здесь лучше не использовать термины "активно-емкостная", "активно-индуктивная", потому что эти термины - это скорее мнемоническое правило для запоминания.
Ток либо отстает от напряжения, либо опережает, без всяких индуктивностей и емкостей.

Tanaka писал(а):
2018-12-16 00:05:59

Если представим сеть из одного генератора и настроем так что бы cosфи=1 и ток принимаем как const, а потом повесим активно-индуктивную нагрузку (асинхронные двигатели) что произойдет с сетью? Насколько я понимаю просядет напряжение? Будут ли работать АД?

С сетью из одного генератора нельзя настроить cosф=1
Настраивают cosф=1 в сети из НЕСКОЛЬКИХ генераторов. И то, что вы называете "емкостный ток, индуктивный ток" - это на самом деле эффект того, что у двух генераторов в сети ЭДС разная (и разная электрическая удаленность нагрузки). Эти "емкостные" и "индуктивные" эффекты на самом деле во многом возникают от ЭДС другого генератора, а не от емкости и индуктивности нагрузки напрямую.

5 (2018-12-17 04:44:13 отредактировано ПАУтина)

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

Вопрос ну очень интересный!!!
Были сомнения, но сейчас они полностью рассеялись (точнее не было необходимости более точного определения этих понятий). Уже много лет занимаюсь расчётами устойчивости и эл. режимов в RastWin, что принуждает непосредственно не только проводить расчёты и смотреть какие знаки и какие мощности в узлах или по связям, но и естественно составлять модели электрических сетей и их элементов.

Так вот, фразу "синхронный генератор является источником реактивной энергии" следует понимать, что в этом режиме генератор является конденсатором. Кроме того, в этой же программе есть модели "Силовой Электроники" - УШР и СТК, ввод параметров которых так же это подтверждает. Всё наглядно...
Ведь ни кого же не коробит фраза: "источниками реактивной мощности являются БСК" - это же конденсатор, на плоскости P-jQ вектор отрицательный, так почему с СМ должно быть по другому, а вот для того, что бы она была конденсатором, она должна работать в режиме перевозбуждения, а иначе как, от куда возьмётся генерация энергии если не будет её подвод - наличие относительно большого значения тока возбуждения. Тока возбуждения нет, обмотка статора просто катушка индуктивности с соответствующим потреблением ...
если кого-то не удовлетворило такое примитивное объяснение, можете привести и формулы и векторные диаграммы, но суть не изменится, так как закон сохранения энергии, то есть равенство её составляющих всегда сохраняется: в сети потребитель реактивной - катушка, а СГ на станции генератор - конденсатор.

Добавлено: 2018-12-17 13:41:51

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

ПАУтина писал(а):
2018-12-17 04:41:51

источниками реактивной мощности являются БСК

Лично меня коробит. Сколько студентов было сбито с толку подобными фразами. Ведь это реально чисто математическая фигура речи, не имеющая ничего общего с физическим смыслом, с тем, что можно "потрогать" и "прочувствовать".
Это как метод симметричных составляющих - чисто математически он работает, но аналогий с физикой процесса там нет. А студенты (включая меня в свое время) пытаются подобную взаимосвязь разыскать и только особо пытливые приходят к выводу, что никаких связей искать не надо, чисто математический аппарат, не более:)
И вот ровно таким же раком понимаешь, что БСК ничего не геренирирует, не крутится же там ничего! И машина, которая работает в режиме двигателя - ничего не генерирует. Но в учебных пособиях видишь фразы, что они генерируют, и без пояснения, что это чисто математическая абстракция:)

7 (2018-12-17 12:59:33 отредактировано Lekarь)

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

MusterOfPuppets писал(а):
2018-12-17 12:43:47

Лично меня коробит. Сколько студентов было сбито с толку подобными фразами. Ведь это реально чисто математическая фигура речи, не имеющая ничего общего с физическим смыслом, с тем, что можно "потрогать" и "прочувствовать".
Это как метод симметричных составляющих - чисто математически он работает, но аналогий с физикой процесса там нет. А студенты (включая меня в свое время) пытаются подобную взаимосвязь разыскать и только особо пытливые приходят к выводу, что никаких связей искать не надо, чисто математический аппарат, не более:)
И вот ровно таким же раком понимаешь, что БСК ничего не геренирирует, не крутится же там ничего! И машина, которая работает в режиме двигателя - ничего не генерирует. Но в учебных пособиях видишь фразы, что они генерируют, и без пояснения, что это чисто Не математическая абстракция:)

Вас должно током дёрнуть или как? Приборы то показывают, какую-то реактивную мощность или у Вас не показывают?  Хотите глазами увидеть - найдите в интернете видеоролики опытов , как выглядит дуга при перекомпенсации или недокомпенсации.
Да чтобы генератор работал в режиме СК надо совершить некую работу, например воздух накачать в емкости и прочие вещи.
Вы же магнитный поток тоже не чувствуете, который в трансформаторе имеется, однако же это не Амаяк Акопян фокусы нам показывает.

8

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

Lekarь писал(а):
2018-12-17 12:58:41

что БСК ничего не геренирирует, не крутится же там ничего!

А линия, включенная только с одной стороны? Тоже ничего "не крутится", а емкостной ток (мощность) есть.... И напряжение на "отключенном" конце выше, чем на включенном... Не "коробит"?

9

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

Conspirator писал(а):
2018-12-17 13:05:42

А линия, включенная только с одной стороны? Тоже ничего "не крутится", а емкостной ток (мощность) есть

Lekarь писал(а):
2018-12-17 12:58:41

Приборы то показывают

Не знаю, уместен ли здесь спор. Давайте так: я возьму батарейку, подключу к ней лампочку последовательно с амперметром. Лампочка загорится, амперметр покажет протекающий ток. Но это вовсе не значит, что напряжение сгенерировано лампочкой!
Вот в моей голове ровно и также и линия не является источником мощностей. Мощность в системе появляется в генераторе. Затем она идет на разного роды нагрузки. Нагрузки могут содержать преимущественно индуктивность (линия по длине с ее XL), всякие двигатели и т.п. А может быть более "конденсаторная" - собственно сами конденсаторы, машины недовозбужденные, линии отключенные с одной стороны. Вот и все. Для контуров есть ток - токи там циркулируют. Но сами мощности генерируются именно в генераторах. Именно там, где что то круится! Я уверен в этом! А сама линия никаким таким генератором не является, просто особенность характеристики ее нагрузки можно с этим "как бэ" перепутать.

10

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

Я не спорю, просто интересно: взяли "солнечную" батарею, потом преобразовали пост.ток в переменный каким-нибудь полупроводниковым инвертором, повысили трансформатором (интересно, можно ли обойтись без э/м трансформатора какой-нибудь электроникой?), подали на односторонне включенную линию. Будет ли реактивная мощность? Что и где "крутится"? Поле в трансформаторе?

11

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

Conspirator писал(а):
2018-12-17 14:00:01

Будет ли реактивная мощность?

Да. Отключенная с одной стороны линия - это распределенный конденсатор. К ней с одной стороны подается напряжение. По контурам фаза-кондей-фаза и фаза-кондей-земля могут течь токи. А если они там могут течь и напряжение приложено - то они там и текут. Приборами мы мерим ток "как бы" в обратном направлении (чисто математически замер так выполнен), хотя его направление ваще не важно, важно, что там просто есть ток.
Ток в линии обусловлен бомбардировкой фотонами солнечной батареи (или что в этом роде - не силен). Если батарею отключить - линия тут же перестанет что либо генерировать, что еще раз доказывает мое понимание, что на не является источником мощности.

12

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

Conspirator писал(а):
2018-12-17 14:00:01

Я не спорю, просто интересно: взяли "солнечную" батарею, потом преобразовали пост.ток в переменный каким-нибудь полупроводниковым инвертором, повысили трансформатором (интересно, можно ли обойтись без э/м трансформатора какой-нибудь электроникой?), подали на односторонне включенную линию. Будет ли реактивная мощность? Что и где "крутится"? Поле в трансформаторе?

А просто вставка постоянного тока не подойдет?

13 (2018-12-17 14:38:33 отредактировано ПАУтина)

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

MusterOfPuppets писал(а):
2018-12-17 12:43:47

что можно "потрогать" и "прочувствовать".

в детстве баловались, зарядишь конденсатор (чистая емкостная энергия)  и кому ни будь: "потрогай", трогали и так по "соплям давало", а наверно когда с вами так шутили Вы наверняка специиально не трогали, что б не чувствовать....
Если Вас коробит, то пожалуйста напишите стандарт по обозначениям в энергетики, разрабатывайте новый язык, парадигму в конце концов, и обязуйте всех говорить и более того даже думать этими терминами,
а пока, что имеем то и имеем, какой язык есть на том и говорим, коробит, но однако друг-друга понимаем...

14

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

ПАУтина писал(а):
2018-12-17 14:37:32

детстве баловались, зарядишь конденсатор

Давайте не путать попу с пальцем:) Там кондеи заряжались напругой 50Гц. При вынимании из розетки напруга продолжала существовать на кондее. Розетку можно было отключить - но напруга продолжала существовать! А дубасили кондеи напругой иного рода (импусльсом, в соответствии с постоянной времени затухания, никаких 50Гц там в помине не было). Так что это ваще иная субстанция, ежели "реактивная мощность линии", которая существует только тогда, когда включен генератор и при этом имеет частоту 50 Гц.
Да, кондей способен копить энергию, но он ее не генерирует!

ПАУтина писал(а):
2018-12-17 14:37:32

пока, что имеем то и имеем

а ветер дует из-за того, что деревья качаются:)

15

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

Вы как то отошли от темы).
Поясните пожалуйста с векторами), куда будет направлен внутри мощности?) Активно-индуктивная или активно-емкостная? Или все это относительное понятие), если со стороны потребителя так со стороны генератора так?)

16

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

MusterOfPuppets писал(а):
2018-12-17 13:13:58

А сама линия никаким таким генератором не является, просто особенность характеристики ее нагрузки можно с этим "как бэ" перепутать.

Да, согласен, что синхронная машина по сути тоже не является ни генератором и не потребителем реактивной энергии она с физической точки зрения будет компенсировать ту энергию которую ей прикажешь!!! Пример. Остров Итуруп, село Рейдово, мелкая ГТУ работает на кабельную линию 35 кВ. Так вот, эту ГТУ даже запустить не могут, этот генератор не может компенсировать ёмкость этой КЛ. Он должен генерировать индуктивную энергию. Вот их коробит, особенно среди зимы, когда всё аварийно на хрен гаснет!
Можно конечно договорится, что только СМ является генератором, так как это активный элемент и натурально тратится активная энергия через систему возбуждения, но всё равно их две энергии и какая из них  "электрон", а какая "позитрон", а все остальные сетевые элементы - взаимокомпенсаторы, уже какая-то чушь получается... А что делать с УШР или УШРТ, и как там собственно Статкомы у них вообще импульсное управление на тиристорах...
Поэтому, к сожалению так повелось уже более 100 лет, что индуктивность - потребитель, а ёмкость - генератор реактивной энергии. Что бы было всем на что опираться.

Добавлено: 2018-12-18 00:05:17

Tanaka писал(а):
2018-12-17 14:52:00

Поясните пожалуйста с векторами), куда будет направлен внутри мощности?) Активно-индуктивная или активно-емкостная? Или все это относительное понятие), если со стороны потребителя так со стороны генератора так?)

Всё по ТОЭ в осях P-jQ. И ни чего мудрить не надо. Принято, что индуктивность положительная, а емкостная отрицательная. И для СМ нет исключений.

17

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

ПАУтина писал(а):
2018-12-17 15:05:17

Да, согласен, что синхронная машина по сути тоже не является ни генератором и не потребителем реактивной энергии она с физической точки зрения будет компенсировать ту энергию которую ей прикажешь!!! Пример. Остров Итуруп, село Рейдово, мелкая ГТУ работает на кабельную линию 35 кВ. Так вот, эту ГТУ даже запустить не могут, этот генератор не может компенсировать ёмкость этой КЛ. Он должен генерировать индуктивную энергию. Вот их коробит, особенно среди зимы, когда всё аварийно на хрен гаснет!
Можно конечно договорится, что только СМ является генератором, так как это активный элемент и натурально тратится активная энергия через систему возбуждения, но всё равно их две энергии и какая из них  "электрон", а какая "позитрон", а все остальные сетевые элементы - взаимокомпенсаторы, уже какая-то чушь получается... А что делать с УШР или УШРТ, и как там собственно Статкомы у них вообще импульсное управление на тиристорах...
Поэтому, к сожалению так повелось уже более 100 лет, что индуктивность - потребитель, а ёмкость - генератор реактивной энергии. Что бы было всем на что опираться.

Добавлено: 2018-12-18 00:05:17



Всё по ТОЭ в осях P-jQ. И ни чего мудрить не надо. Принято, что индуктивность положительная, а емкостная отрицательная. И для СМ нет исключений.

на скрине "активно-индуктивный вектор"?

Post's attachments

Опыт.jpg 31.31 Кб, файл не был скачан. 

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

18

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

ПАУтина писал(а):
2018-12-17 15:05:17

Он должен генерировать индуктивную энергию. Вот их коробит

Ну как по мне, не "индуктивную" энергию, а просто генератор должен быть мощнее, либо нагрузку надо выровнять (либо то, либо другое, либо и то и другое). Если именно нагрузку чтобы 1/омега*с была примерно равна омега*L. И осталась только активная составляющая (условно и очень упрощенно). Руль должен быть прямо, когда автомобиль в грязи трогаешь!

Tanaka писал(а):
2018-12-17 14:52:00

Поясните пожалуйста с векторами), куда будет направлен внутри мощности?)

Смотри. Новый год. Дед мороз. Олени. Сани. Дед мороз достал идиотские сани, где можно руль поворачивать. И зачем ему это, с оленями то? Но все это очень похожа на нашу ЭС с его индуктивной и емкостной мощностью.
Повернет полозья прямо. Оленям легко, везут Деда Мороза.
Дед Мороз выпил водки и вывернул полоьзя в крайнее левое. А задрифтил на стиле, как посоны на БМВ на райончике гоняют. Несут его олени 2 км и устали олени и сдохли. Почему олени устали? Потому что тяжело сани тащить против движения. Надо либо оленей помощнее, либо направление полозьев выравнивать.
Понятно дело, что если дед мороз бы повернул полозья вправо - было б тоже самое.
Во всей этой истории: руль влево - это конденсаторная нагрузка, руль вправо - индуктивная, руль прямо - активная (есть всегда).

19

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

MusterOfPuppets писал(а):
2018-12-17 14:51:07

а ветер дует из-за того, что деревья качаются:)

а каменный век закончился от того, что камни кончились...

Вы определитесь если энергию можно накопить, то она всё же есть, есть и индуктивный накопители, которые можно заряжать конденсаторами. И сам процесс, хоть он и быстр. это, что ток всё же течёт и нам надо как-то обозначать его направление...
И всё же Вы не правы двигатель именно потребляет реактивную энергию она ему нужна для создания поля...
а в электронике есть такое устройство гиратор... интересная штучка... каков его физический смысл??? Если эта схема реально потребляет активную энергию, но она преобразует конденсатор в эквивалентную индуктивность...
Конденсатор является генератором энергии, Вы просто забыли об электростатике, две пластины, между ними диэлектрик, и если его подвигать, что бы он потёрся, то возникнет энергия. Ну пошло у нас развитие техники не в ту сторону и ладно.
На о. Итуруп перед включением генератора КЛ естественно разряжают, то есть ёмкость совершенно разряжена, не помогает ...

20 (2018-12-17 15:42:43 отредактировано MusterOfPuppets)

Re: Помогите разобраться в понятии мощность...

ПАУтина писал(а):
2018-12-17 15:31:29

И сам процесс, хоть он и быстр. это, что ток всё же течёт и нам надо как-то обозначать его направление...

Я все это понимаю, просто лично меня это все в свое время здорово запутало. И у автора топика вроде те же путки.

Добавлено: 2018-12-17 15:44:50

ПАУтина писал(а):
2018-12-17 15:31:29

И всё же Вы не правы двигатель именно потребляет реактивную энергию

Он просто потребляет энергию. Просто его контур для протекания тока содержит ощутимое индуктивное сопротивление ICQ/ab:) Я понимаю, что это одно и тоже, просто мне так удобнее мыслить.