Реактивной мощностью

График мгновенной мощности изображен на 2.9, в, Для анализа энергетических процессов в цепи г, L мгновенную мощность удобно представить в виде суммы мгновенных значений активной pa = uri и реактивной (индуктивной) Pi=uji мощностей:

Практические способы определения действующего значения / эквивалентного синусоидального тока будут рассмотрены далее, а пока будем считать, что он уже известен, и рассмотрим векторную диаграмму идеализированной обмотки (см. 6.21,6). Последнюю ( 6.28) нетрудно построить, используя выражения (6.22), (6.23) и (6.26), а также тот факт, что идеализированная обмотка потребляет кроме реактивной (индуктивной) мощности также и активную мощность. Учитывая это, можно утверждать, что эквивалентный синусоидальный ток будет отставать по фазе относительно напряжения и' на некоторый

ного элемента равно нулю. Синусоидальный ток в индуктивном элементе не совершает работы. Поэтому в отличие от резистивного элемента энергетический режим индуктивного элемента принято определять не активной, а реактивной индуктивной мощностью, равной максимальному значению мгновенной мощности:

Хотя единицы активной и реактивной индуктивной мощностей совпадают . (В • А), для измерения реактивной индуктивной мощности выбра-н'а своя единица: вольт-ампер реактивный (вар).

Рассмотпим сначала приемники энергии, схемы замещения которых содержат резистивные, индуктивные и емкостные элементы. Энергетические процессы в резистивных, индуктивных и емкостных элементах различны по физической природе. В резистивных элементах происходит необратимое преобразование электрической энергии в другие виды энергии. Средняя скорость необратимого процесса преобразования энергии в резистивном элементе определяется активной мощностью Р [см. (2.50)]. В индуктивных и емкостных элементах происходит периодическое аккумулирование энергии в магнитных и электрических полях, а затем энергия возвращается во внешнюю относительно этих элементов часть цепи. В таких элементах нет необратимого преобразования электрической энергии в другие виды, т. е. активная мощность Р равна нулю. Электрические процессы в индуктивном и емкостном элементах определяются реактивной индуктивной мощностью Q, [см. (2.52)] и реактивной емкостной мощностью <2„

Чтобы увеличить значение cos^, необходимо включить параллельно приемнику со значительной реактивной (индуктивной) составляющей тока батарею конденсаторов. Реактивный (емкостный) ток батареи конденсаторов /с компенсирует реактивный (индуктивный) ток приемника.

Амплитуду колебания мощности в цепи с идеальной катушкой называют реактивной индуктивной мощностью и обозначают QL :

Первое слагаемое представляет собой мгновенное значение активной мощности, график которой был построен на 5.1, в. Второе слагаемое является реактивной индуктивной мощностью, график которой также был построен ранее на 5.2, в. Для построения графиков этих мощностей на 5.6, а построена синусоида тока, перенесенная с 5.5, а и графики мощностей рг и рь , как на 5.1, в и 5.2, в. Суммированием ординат кривых рг и pL получена кривая результирующей мощности р, аналогичная кривой этой мощности на 5.5, б.

Рассмотрим другой возможный вариант работы двигателя, когда при том же противодействующем моменте У0 < 4я. В этом режиме ток статора отстает по фазе на угол Ф от напряжения сети, и двигатель работает при реактивной индуктивной мощности. Очевидно, что изменение потокосцепления *?0 и э. д. с. Е0 вызвано регулированием тока возбуждения ротора. Сопоставляя векторные диаграммы 20.9 и 20.10, можно сделать следующий вывод: коэффициент мощности синхронного двигателя регулируется током возбуждения ротора.

Увеличение момента первичного двигателя приводит к тому, что генератор начинает отдавать в систему активную мощность. Зависимость /(/„) при Мп.дв > 0 представляется U-образными характеристиками, приподнятыми над осью абсцисс. Как и у двигателей, минимум кривых /(/в) соответствует cos

ного элемента равно нулю. Синусоидальный ток в индуктивном элементе не совершает работы. Поэтому в отличие от резИстивного элемента энергетический режим индуктивного элемента принято определять не активной, а реактивной индуктивной мощностью, равной максималь-

Как известно, между указанными мощностями и реактивной мощностью существуют соотношения

Поэтому можно считать, что коэффициент трансформации трансформатора представляет собой отношение значений первичного напряжения к вторичному. Соотношение между первичным и вторичным токами можно определить из равенства первичной и вторичной мощностей. Действительно, если пренебречь потерями активной мощности в обмотках и реактивной мощностью, обусловленной главным магнитным потоком и потоками рассеяния трансформатора, то

Если генератор включен на параллельную работу с уже работающими генераторами, то при точном выполнении указанных требований он будет работать вхолостую. Чтобы перевести на вновь включенный генератор часть активной мощности, отдаваемой электростанцией или энергетической системой потребителям, увеличивают вращающийся момент, прикладываемый к валу генератора со стороны первичного двигателя. Для загрузки генератора реактивной мощностью изменяют ток возбуждения генератора.

Процесс обмена энергией между источником энергии и совокупностью индуктивных и емкостных элементов пассивного двухполюсника отображается его реактивной мощностью, равной реактивной мощности источника:

В общем случае реактивной мощностью трёхфазной системы называется сумма реактивных мощностей всех фаз источника энергии, равная сумме реактивных мощностей всех фаз приемника. Реактивная мощность симметричной трехфазной системы по (2.58)

Реактивной мощностью периодических несинусоидальных токов можно условно считать величину

Кроме необратимого процесса расхода энергии, учитываемого величиной активной мощности Plt в асинхронном двигателе происходит обратимый процесс периодического изменения запаса энергии магнитного поля машины, который характеризуют реактивной мощностью QJ.

Работа асинхронных двигателей, трансформаторов и других устройств переменного тока, обладающих индуктивным сопротивлением, сопровождается процессом непрерывного изменения возникающего в них магнитного потока. При всяком изменении магнитного потока в цепи этих устройств возникает э. д. с. самоиндукции, противодействующая изменению магнитного, потока. Поэтому напряжение генераторов переменного тока, установленных на электростанциях, содержит составляющую, которая в каждый момент времени компенсирует противодействие э. д. с. самоиндукции. Следовательно, и мгновенное значение мощности генератора всегда имеет такую составляющую, которая обусловлена противодействием э.д. с. самоиндукции. Эта составляющая мгновенной мощности генератора называется реактивной мощностью.

Реактивная энергия, соответствующая реактивной мощности, не производит полезной работы. Вместе с тем обмен реактивной мощностью между токоприемниками и генераторами электростанций приводит к добавочным потерям активной энергии в линиях, трансформаторах и генераторах.

В общем случае полная мощность S = P+/Q есть комплексная величина. Ее вещественную часть Р называют активной или средней, а мнимую часть Q — реактивной мощностью гармонического электромагнитного процесса.

Реактивная мощность, квар, статических конденсаторов определяется как разность между фактической наибольшей реактивной мощностью QM нагрузки предприятия и предельной реактивной мощностью Q3, представляемой предприятию энергосистемой по условиям режима ее работы: