Меню

Компенсация мощности фазового сдвига

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Компенсация — сдвиг — фаза

Компенсация сдвига фаз существенна для энергоемких потребителей, например крупных заводов. Осуществляется она в месте ввода линии питания в распределительном устройстве. [1]

Компенсация сдвига фаз особенно существенна для энергоемких потребителей, например крупных заводов. Осуществляется она в месте ввода линии питания в распределительном устройстве. [2]

Компенсация сдвига фаз в цепи генератора наступит в том случае, когда реактивные мощности катушки и конденсатора будут равны друг другу. [3]

Компенсация сдвига фаз в цепи генератора наступит i том случае, когда реактивные мощности катушки и конденсатора будут равны друг другу. [4]

Благодаря компенсации сдвига фаз увеличивается и мощность и максимальный момент главного двигателя. [5]

При компенсации сдвига фаз , или, как говорят, резонансе, частота свободных колебаний контура, образованного конденсатором и индуктивностью, приблизительно равна частоте тока. Частоту свободных колебаний контура L, С называют собственной частотой контура. Так же как и для емкости, можно вычислить величину индуктивности, если известно ее реактивное сопротивление. [6]

При компенсации сдвига фаз или, как говорят, резонансе частота свободных колебаний контура, образованного конденсатором и индуктивностью, приблизительно равна частоте тока ( стр. Частоту свободных колебаний контура L, С называют собственной частотой контурам Так же как и для емкости, можно вычислить величину индуктивности, если известно ее реактивное сопротивление. [7]

При компенсации сдвига фаз или, как говорят, pesonai частота свободных колебаний контура, образованного кс денсатором и индуктивностью, приблизительно равна част те тока ( стр. Частоту свободных колебаний конту ] L, С называют собственной частотой контура. Так же как для емкости, можно вычислить величину индуктивное. [8]

Для компенсации сдвига фаз ф напряжения разбаланса по отношению к напряжению сети служит звено С4, R6, выполненное на плате прибора печатным монтажом. [9]

Идея компенсации сдвига фаз с помощью емкостных токоприемников иллюстрируется фиг. Как показано на фиг. Суммарный ток, забираемый от генераторов и протекающий по линии сети, равен геометрической сумме 11 и / с. Таким образом, результирующий угол сдвига фаз ф близок к нулю. Следует помнить, что физический смысл этого уменьшения угла сдвига фаз и повышения cos ф заключается во взаимной компенсации потоков реактивной энергии, вызываемых колебательными процессами в индуктивных и емкостных устройствах. [10]

Эффект компенсации сдвига фаз , осуществляемый синхронными компенсаторами, понятен из фиг. [11]

Регулирование компенсации сдвига фаз происходит при помощи регулятора числа оборотов или регулированием сопротивления в цепи статора. [12]

Применяется для компенсации сдвига фаз между током и напряжением и регулирования напряжения в конце или в промежуточных точках ЛЭП. [13]

При холостом ходе компенсация сдвига фаз невозможна. [14]

Источник

Улучшение коэффициента мощности — компенсация сдвига фаз

Режим резонанса токов выгоден, поскольку ток в сети соединяющий источник и потребитель имеет минимальное значение, так как сеть разгружается от передачи реактивных токов. Поскольку большинство потребителей электроэнергии работают на принципе электромагнитного преобразования энергии, то потребляют большой индуктивный ток, имеют малый . Для повышения коэффициента мощности можно подключить параллельно потребителю конденсатор с тем, чтобы фазовый сдвиг между током и напряжением достиг заданной величины (рис. 6.3).

Читайте также:  Как называют единицу электрической мощности

Рис. 6.3. Расчет емкости, компенсирующей сдвиг фаз

Учитывая, что , , , , получаем выражение для емкости; с помощью которой у потребителя с активной мощностью и фазовым сдвигом можно получить фазовый сдвиг .

Для энергосистем выгоден режим , однако с целью уменьшения габаритов и стоимости емкостной батареи обычно его выбирают в пределах .

Установка включает в себя электрическую цепь, состоящую из двух параллельных ветвей: катушки индуктивности и батареи конденсаторов, активными потерями в конденсаторе можно пренебречь ( , рис. 6.4). В каждую ветвь включены амперметры. По показанию вольтметра и амперметров ветвей можно определить полное сопротивление или полную проводимость ветвей. Для определения активного сопротивления катушки включен ваттметр, который совместно с амперметром позволяет косвенно найти его. Амперметр в неразветвлённой части цепи показывает общий ток.

Рис. 6.4. Схема экспериментальной установки

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с установкой. Записать основные технические данные приборов. Проверить нули.

2. Варьируя величиной ёмкости, достичь резонанса, контролируя его по минимуму тока . Показания приборов занести в таблицу 6.1.

3. Снять показание приборов для 3-4 — больше резонансной. Показание приборов занести в таблицу 6.1.

4. Произвести измерения при отключенной батарее конденсаторов. Данные занести в таблицу 6.1.

1. Название лабораторной работы.

2. Основные технические данные приборов (марка, система, класс точности и предел измерения).

3. Параметры катушки рассчитываются по результатам опыта при отключенных конденсаторах и заносятся в таблицу 6.2.

(Ом) (Ом) (Ом) (Сим) (Сим) (Сим)

Активное сопротивление катушки рассчитывается с использованием показаний двух приборов — ваттметра и амперметра

Полное сопротивление катушки определяют, используя ток и напряжение

Остальные параметры определяются с использованием следующих формул:

4. Рассчитать параметры всей цепи, токи и коэффициент мощности и занести результаты в таблицу 6.3.

№ п.п. (A) (A) (Ом) (Сим) (Сим)
.

Коэффициент мощности всей цепи определяется с использованием показаний трех приборов: ваттметра, амперметра А и вольтметра

Для определения активной составляющей тока используются два прибора: ваттметр и вольтметр

Активная составляющая тока второй ветви равна 0.

Остальные величины определяются по следующим формулам:

5. Постройте 3 векторные диаграммы: для резонанса цепи и для
емкостей меньше и больше резонансной. На векторных диаграммах
по значениям и определите . Необходимо учитывать, что в
схеме установки во второй ветви нет активного сопротивления,
поэтому и . Порядок построения векторных диаграмм дан в п. 1.4 настоящих указаний.

6. На одной координатной сетке постройте графики зависимостей , , , от и один из графиков расчетных зависимостей (задается преподавателем) с использованием параметров катушки (таблица 6.2).

Читайте также:  Таблица удельной мощности для светодиодных ламп

7. Схема лабораторной установки.

8. Выводы о проделанной работе. В выводах необходимо отметить:

а) изменение (или постоянство) показаний следующих приборов: , , при изменении емкости конденсатора ;

б) совпадение (или расхождение) экспериментальных и теоретических характеристик;

в) сравните величину тока , полученного при построении векторных диаграмм с полученной в эксперименте;

г) по векторным диаграммам определите характер нагрузки до резонанса и после;

д) отметьте характерные точки на построенных характеристиках.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОПУСКА К РАБОТЕ

1. Какова цель настоящей работы?

2. Какой резонанс может возникнуть при параллельном соединении и ? Почему?

3. Как экспериментально определить наличие резонанса токов?

3. Выполняется ли равенство ?

4. Изменением какого элемента достигается резонанс в данной работе?

5. Определите цену деления приборов.

6. Каким образом включается ваттметр в электрическую цепь? Что он показывает?

7. Какие меры предосторожности следует соблюдать в данной работе?

ВОПРОСЫ К ЗАЩИТЕ

1. Что называют резонансом токов?

2. Каковы условия резонанса тока (энергетическое, электрическое, параметрическое)?

3. Объясните ход кривой .

4. Объясните, почему при резонансе ток в неразветвлённой цепи минимален. Что будет, если и идеальны?

5. Что такое добротность? Как она влияет на ход кривой ?

6. Нарисуйте векторную диаграмму для случая резонанса токов.

7. Запишите формулы для полной проводимости всей цепи при резонансе, для активной и реактивной проводимостей.

8. Объясните ход кривой .

9. Напишите для цепи, содержащей параллельно включённые ёмкость и реальную катушку, выражения для:

10. Нарисуйте эквивалентную схему цепи с параллельным соединением катушки индуктивности и емкости (схема с проводимостями).

11. Напишите возможные выражения для активной мощности в случае резонанса токов.

12. Чему равна реактивная мощность цепи при резонансе, а также реактивные мощности для каждого из параллельных участков?

13. Для цепи, содержащие параллельно включенные катушку индуктивности и емкость, известно , ток в неразветвленной цепи , , , определить , , и .

14. Цепь активно-индуктивной нагрузки при потребляет ток при . Определить величину параллельно включенной емкости, чтобы суммарный потребляемый ток был равен .

Источник



Компенсация сдвига фаз

date image2020-04-07
views image308

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Так как всякая реактивная мощность создается реактивным то­ком, то емкость, являясь источником реактивного тока для индук­тивности, оказывается для нее и источником реактивной мощности. Поэтому после подключения емкости к цепи обмен энергией проис­ходит не между индуктивностью и генератором, а между индуктив­ностью и емкостью.

Если емкость недостаточно большая, то ток ее меньше реактив­ного тока индуктивности, и генератор освобожден от него не пол­ностью (цепь ведет себя как индуктивная). Если емкость слишком большая, то ее ток больше реактивного тока индуктивности и гене­ратор загружен, емкостным реактивным током (цепь, потребляя емкостный ток, ведет себя как цепь емкостная). Эти обстоятельст­ва можно использовать для компенсации сдвига фаз, создаваемого индуктивной нагрузкой (электродвигателями), то есть для увели­чения cos φ.

Читайте также:  Мощность двигателя ниссан пресаж

Для компенсации сдвига фаз достаточно параллельно индук­тивной нагрузке подсоединить емкость с таким расчетом, чтобы ток емкости был равен реактивному току нагрузки и генератор оказал­ся полностью освобожденным от реактивного тока и реактивной мощности.

Пример. Электрический двигатель мощностью 1,0 квт работает с коэффи­циентом полезного действия η = 0,83 и cos φ = 0,5. Подсчитать емкость конденса­тора, который нужно подключить к сети параллельно двигателю для того, что­бы полностью скомпенсировать сдвиг фаз, создаваемый двигателем. Напряжение сети 380 в.

Решение. Мощность, потребляемая двигателем из сети,

Реактивный ток двигателя Iр=Isin φ = 6,3 · 0,865=5,45 а. Следовательно, для полной компенсации сдвига фаз и обеспечения двигателя реактивным током ём­костной ток I с должен быть равен 5,45 а.

Емкостное сопротивление конденсатора Хс = = 69,7 ом.

C= 0.0000456 ф, или С= 45,6мкф

При частичной компенсации емкость разгружает генератор от реактивного тока не полностью. Величину необходимой при этом емкости определяют в зависимости от величины тока, который дол­жна обеспечить емкость. Для этого определяют реактивный ток Iр1 нагрузки до компенсации, реактивный ток Iр2 от источника тока по­сле компенсации и реактивный ток Iр, который должна обеспечить емкость. Очевидно IP = IP1 – IP2.

По величине тока Iр определяют емкость конденсатора так же, как и при полной компенсации.

Пример. Определить емкость конденсатора, который необходим для увеличения cos φ до значения 0,9 в условиях, приведенных в предыдущем примере.

Решение. Реактивный ток двигателя до компенсации Ip1=5,45 а. Полный ток двигателя после компенсации

Реактивный ток двигателя после компенсации

Реактивный ток, который должен поступать в двигатель от конденсатора,

Емкостное сопротивление конденсатора

C = , или С = 32,8 мкф

Сравнив результаты этого и предыдущего примеров, мы видим, что для увеличения соs φ всего на 0,1 (с 0,9 до 1,0) емкость необхо­димо увеличить почти в полтора раза, поэтому практически полной компенсации добиваться нецелесообразно (емкость увеличивается сильно, а эффект от этого небольшой). Обычно cos φ увеличивают до значения 0,85—0,9. Кроме того, для различных категорий на­грузок устанавливается так называемый штрафной cos φ. Если на предприятии cos φ ниже штрафного, то к предприятию применяют меры экономического воздействия (штрафы, увеличение стоимости энергии и другие).

При использовании конденсаторов, специально предназначен­ных для компенсации сдвига фаз, расчет целесообразно вести по реактивной мощности, которую конденсаторы могут отдать индук­тивной нагрузке при рабочем напряжении, на которое они рассчи­таны. Рабочее напряжение и реактивная мощность, которую может отдать конденсатор, записаны на самом конденсаторе.

Измерение работы и мощности в цепи однофазного переменного тока.

Цель работы – ознакомиться с приборами (счетчиком и ваттметром), применяемыми для учета электроэнергии и измерения мощности, потребляемой в цепи однофазного переменного тока, а так же со схемами их включения.

Источник