Активная и реактивная мощность что это такое. Активная и реактивная мощность: что это такое и в чем разница

Что такое активная и реактивная мощность в электротехнике. Какая между ними разница. Как рассчитываются активная и реактивная мощность. Почему важно учитывать оба вида мощности.

Что такое активная мощность

Активная мощность — это та часть полной мощности, которая преобразуется в полезную работу. Она измеряется в ваттах (Вт) и обозначается буквой P. Активная мощность характеризует скорость преобразования электрической энергии в другие виды энергии (механическую, тепловую и т.д.).

Формула для расчета активной мощности в цепи переменного тока:

P = U * I * cos φ

где U — действующее значение напряжения, I — действующее значение тока, cos φ — коэффициент мощности.

Активная мощность всегда положительна и направлена от источника к потребителю. Она расходуется на совершение полезной работы и необратимо преобразуется в другие виды энергии.

Что такое реактивная мощность

Реактивная мощность — это та часть полной мощности, которая периодически запасается в магнитном поле катушек индуктивности или электрическом поле конденсаторов, а затем возвращается обратно в сеть. Она измеряется в вольт-амперах реактивных (вар) и обозначается буквой Q.

Формула для расчета реактивной мощности:

Q = U * I * sin φ

где U — действующее значение напряжения, I — действующее значение тока, sin φ — синус угла сдвига фаз между напряжением и током.

Реактивная мощность может быть как положительной, так и отрицательной. Она колеблется между источником и потребителем, не совершая полезной работы.

В чем разница между активной и реактивной мощностью

Основные отличия активной и реактивной мощности:

• Активная мощность преобразуется в полезную работу, реактивная — нет
• Активная мощность всегда положительна, реактивная может быть положительной или отрицательной
• Активная мощность измеряется в ваттах, реактивная — в вольт-амперах реактивных
• Активная мощность передается только от источника к потребителю, реактивная колеблется между ними
• Активная мощность зависит от активного сопротивления цепи, реактивная — от реактивного

Как рассчитать активную и реактивную мощность

Для расчета активной и реактивной мощности в цепи переменного тока используются следующие формулы:

Активная мощность: P = U * I * cos φ

Реактивная мощность: Q = U * I * sin φ

где:

• U — действующее значение напряжения (В)
• I — действующее значение тока (А)
• cos φ — коэффициент мощности
• sin φ — синус угла сдвига фаз между напряжением и током

Чтобы рассчитать мощности, необходимо знать напряжение, ток и угол сдвига фаз в цепи.

Почему важно учитывать оба вида мощности

Учет как активной, так и реактивной мощности важен по следующим причинам:

• Реактивная мощность создает дополнительную нагрузку на электросети
• Увеличение реактивной мощности приводит к росту потерь в линиях электропередачи
• Для передачи реактивной мощности требуется увеличение сечения проводов
• Повышенное потребление реактивной мощности снижает пропускную способность сетей
• Учет обоих видов мощности позволяет оптимизировать работу электрооборудования

Как измерить активную и реактивную мощность

Для измерения активной и реактивной мощности используются специальные приборы:

• Ваттметр — для измерения активной мощности
• Варметр — для измерения реактивной мощности
• Счетчики электроэнергии — для учета потребленной активной и реактивной энергии

Современные цифровые измерительные приборы позволяют одновременно измерять оба вида мощности и другие параметры электрической сети.

Способы компенсации реактивной мощности

Для снижения потребления реактивной мощности из сети применяются следующие методы компенсации:

• Установка конденсаторных батарей
• Использование синхронных компенсаторов
• Применение статических тиристорных компенсаторов
• Регулирование возбуждения синхронных двигателей
• Снижение напряжения в часы минимальных нагрузок

Правильный выбор и применение средств компенсации позволяет значительно снизить потребление реактивной мощности.

Влияние коэффициента мощности на активную и реактивную составляющие

Коэффициент мощности cos φ показывает соотношение между активной и полной мощностью в цепи. Он может принимать значения от 0 до 1.

При увеличении cos φ:

• Возрастает доля активной мощности
• Снижается доля реактивной мощности
• Уменьшаются потери в сети
• Повышается пропускная способность линий

Поэтому для повышения эффективности работы электрооборудования стремятся обеспечить высокий коэффициент мощности, близкий к единице.

Активная и реактивная мощность

Передача электрической энергии вдоль проводов, преобразование электроэнергии одного напряжения в электроэнергию другого напряжения, а также преобразование электрической энергии в механическую совершается посредством электромагнитного поля. Перечисленные процессы связаны с изменениями и колебаниями электромагнитной энергии. Колебания электромагнитной энергии происходят между элементами электрической системы, в том числе между источником энергии и приемником: в некоторые моменты времени энергия поступает не от источника к приемнику, а наоборот, от приемника к источнику. Однако энергия, поступающая от источника за период, превосходит энергию, возвращаемую ему остальными элементами электрической сети. Среднее значение мощности, отдаваемое однофазному приемнику, равно:

                                         Р = U I cosj.

Это значение носит название активной мощности.

Активной мощности соответствует активный ток I_a, который является только составляющей полного тока I.

Все элементы электрической сети должны быть рассчитаны на прохождение полного тока. Поэтому трансформаторы, генераторы и двигатели характеризуются величиной UI, называемой условно полной мощностью.

Вторая составляющая полной мощности ‑ UIsinj носит название реактивной мощности. Это название чисто условно, так как реактивная мощность не создает работы. Реактивная мощность характеризует колебания электромагнитной энергии. Для простейшей цепи из R, L и С реактивная мощность равна скорости поступления энергии в магнитное и электрическое поле. Все элементы электрической сети должны рассчитываться на прохождение не только активной, но и реактивной мощности. Приемники электрической энергии, работе которых сопутствуют электромагнитные поля, следует рассматривать как потребителей активной и реактивной мощности одновременно.

Линии и трансформаторы также связаны с электромагнитным полем, поэтому должны рассматриваться как потребители реактивной мощности.

Значения реактивной мощности, необходимые для линий и трансформаторов, рассматриваются как потери реактивной мощности.

Если за 100% принять всю реактивную мощность, циркулирующую в системе, то эта мощность распределяется следующим образом:

асинхронные двигатели                             65 – 75%

трансформаторы                                        15 – 30%

воздушные линии                                       5 – 10%.

Таким образом, потребителям должны доставляться активная и реактивная мощности. Одновременно необходимо покрывать потери активной и реактивной мощности (последние условно) в элементах электрической сети.

Реактивная мощность доставляется от генераторов или от компенсаторов.

Рассмотрим возможные варианты снабжения реактивной мощностью, анализируя при помощи векторных диаграмм изменение коэффициента мощности.

1. Генератор работает на нагрузку, имеющую индуктивный характер; компенсаторы отсутствуют (рис. 4.8).

Из векторной диаграммы видно, что коэффициент мощности в начале электропередачи cosj, меньше, чем у потребителя cosj₂, за счет преобладания в электропередаче реактивных потерь мощности над потерями активной мощности.

2. Потребитель часть реактивной мощности получает от компенсатора (рис. 4.9).

3. Потребитель полностью получает реактивную мощность от компенсатора (рис. 4.10).

4. Компенсатор выдает реактивную мощность потребителю и покрывает потери реактивной мощности (рис. 4.11).

5. Компенсатор выдает реактивную мощность потребителю, электропередаче и генератору (рис. 4.12).

Из векторных диаграмм видно, что чем меньше вырабатывает генератор реактивной мощности, тем больше повышается его коэффициент мощности, а при потреблении реактивной мощности генератором его cosj становится опережающим.

Для обозначения полной мощности в символическом методе имеются два различных выражения, отличающиеся для одного и того же вида нагрузки только знаком у реактивной мощности.

В первом обозначении полная мощность при индуктивной нагрузке будет:

          (4.64)
где обозначения даны на рис. 4.13. Аналогично при емкостной нагрузке:

                                   .

При втором обозначении для случая индуктивной нагрузки получим:

(4.65)
и для случая емкостной:

                                          S = P – jQ.

Полагая вектор напряжения совпадающим с положительным направлением действительной оси, для тока в случае индуктивной нагрузки можем написать

                                          
и при опережающем токе

                                         

Сравнивая выражения мощности и тока, можно заметить однотипность формул полного тока и полной мощности при первом ее обозначении, т.е.

                                          

В этом состоит преимущество такого обозначения. Однако, далее будем пользоваться обозначением (4.65), так как ему соответствует большая часть программ на ЭВМ.

Баланс активной и реактивной мощности | Качество электроэнергии и его обеспечение | Архивы

• качество

Содержание материала

• Качество электроэнергии и его обеспечение
• Влияние на работу электроприемников
• Регулирование частоты
• Регулирование напряжения
• Средства регулирования напряжения
• Оптимизация рабочих режимов
• Баланс активной и реактивной мощности
• Оптимизация распределения мощностей
• Повышение надежности электроснабжения

Страница 7 из 9

1. БАЛАНС АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Все элементы электрической системы (станции, подстанции, линии электропередач, сети, приемники энергии) взаимосвязаны непрерывным процессом генерирования, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

Момент производства электроэнергии практически совпадает с моментом ее потребления, поэтому в любой момент времени мощность, отдаваемая генерирующими установками, должна быть точно равна мощности суммарной нагрузки системы, т. е. должен соблюдаться баланс генерируемых и потребляемых мощностей в системе. Невыполнение этого условия или, как говорят, нарушение баланса мощностей системы приводит к отклонению параметров ее режима.
Баланс активной мощности может поддерживаться только самой системой, т. е. генераторами системы.
Баланс реактивной мощности поддерживается не только системой, но и путем размещения генерирующих источников реактивной мощности (компенсирующих устройств) непосредственно на месте потребления электроэнергии. Это оправдано и техническими и экономическими соображениями, поскольку снижение передачи реактивной мощности по сетям приводит к снижению в них потерь энергии и повышению их пропускной способности.
Ориентировочно можно считать, что около двух третей реактивной мощности поступает потребителям от компенсирующих устройств и лишь одна треть от системы.
Балансу активной мощности сопутствует параметр режима— частота, а балансу реактивной мощности — напряжение (см. 1.3, 1.4).

2.3.1. Баланс активных мощностей

В электрической системе при любых режимах должно удовлетворяться уравнение баланса активных мощностей
(28)
где Рраб — суммарная активная мощность, вырабатываемая генераторами электростанций (рабочая мощность системы), МВт; Рн  —суммарная активная мощность нагрузок системы, МВч;— суммарные потери активной мощности в системе (во всех звеньях от генераторов станций до потребителей энергии), МВт; Ра, — суммарная активная мощность собственных нужд электростанций, МВт; Рпотр — суммарная потребляемая активная мощность, МВт.
Потери активной мощности могут достигать 5… 15% or суммарной нагрузки системы, а расход на собственные нужды станций в зависимости от их типа составляет 1… 12%-
Нарушение баланса активных мощностей в системе вызывается изменением нагрузки, авариями, изменением производительности оборудования и другими причинами, поэтому система должна располагать большей мощностью, т. е. иметь резерв.
Полный резерв Рре3 активной мощности системы условно разделяется на эксплуатационный Ррез  (непланируемый) и ремонтный Ррез2 (планируемый) резервы:
(29)
Полный резерв должен быть не менее 10% от рабочей активной мощности системы.
Установленная мощность системы включает в себя рабочую мощность и полный резерв:
(30)

Часть установленной мощности, состоящая из рабочей мощности и эксплуатационного резерва, выделяют как располагаемую мощность системы:
(31)
Поскольку с ростом нагрузки, резерв уменьшаться не должен, то необходимо в системе вводить дополнительные мощности, чтобы сохранить его требуемый уровень.
Изменение частоты, имеющее место при нарушении баланса мощности (28), приводит к изменению потребления активной и реактивной мощностей обобщенной нагрузкой системы. Характер изменения потребления зависит от состава потребителей системы. Так, например, система с преимущественно промышленной нагрузкой (Uн=110 кВ) имеет обобщенные типовые характеристики при изменении частоты, показанные на рис. 14. На рисунке виден практически линейный характер изменения потребления активной мощности при изменении частоты системы и явно выраженный нелинейный характер изменения потребления реактивной мощности, особенно при снижении частоты, когда потребление реактивной мощности резко возрастает.

Рис. 14
Снижение потребления активной мощности при уменьшении частоты вызывается снижением производительности рабочих механизмов, зависящей от их скорости, а существенный рост потребления реактивной мощности происходит из-за увеличения потерь реактивной мощности в индуктивных сопротивлениях ЛЭП, асинхронных двигателях и трансформаторах (увеличение намагничивающего тока).
Изменение выработки активной мощности в системе связано с регулированием частоты, которое в современных системах осуществляется автоматически. Эта задача обычно возлагается на одну либо несколько электростанций системы (см. 1.3). При тяжелых аварийных режимах, когда отключается значительная часть генераторного парка системы и баланс активной мощности резко нарушается, применяют автоматическую частотную разгрузку (отключают часть потребителей) для восстановления баланса. После восстановления режима работы системы вступает в действие частотное АПВ.

2.3.2. Баланс реактивных мощностей

Для нормальной работы электроприемников нужна и активная, и реактивная энергия, причем в любой момент времени суммарная генерируемая реактивная мощность в системе должна быть точно равна потребляемой реактивной мощности. Источниками реактивной мощности в системе являются не только генераторы электростанций, но также воздушные и кабельные ЛЭП, батареи конденсаторов, синхронные компенсаторы, синхронные двигатели, статические компенсирующие установки и др. Таким образом, баланс реактивных мощностей в системе записывается в виде:
(32)
где Qpаб — суммарная реактивная мощность, генерируемая всеми источниками системы (рабочая мощность), Мвар; Qr, Ол, Qk, Qkу — реактивные мощности, генерируемые соответственно генераторами электростанций, линиями электропередач (зарядная мощность), конденсаторными батареями, компенсирующими установками (синхронные компенсаторы, синхронные двигатели, статические компенсирующие установки и т. п.), Мвар;— соответственно суммарная реактивная мощность нагрузок системы, потерь реактивной мощности в системе и расход реактивной мощности на собственные нужды системы, Мвар; Q,10tp — суммарная потребляемая реактивная мощность, Мвар.
Уравнения баланса (28) и (32) включают в себя активную и реактивную мощности, вырабатываемые генераторами электростанций, которые связаны зависимостью
(33)
поэтому генерация реактивной мощности электростанциями зависит от числа и мощности работающих генераторов, обеспечивающих покрытие активной нагрузки системы. Принимая во внимание средний коэффициент мощности современных генераторов — 0,8 … 0,9, можно сказать, что располагаемая реактивная мощность генераторов системы составляет 60…70% от их располагаемой активной мощности. Кроме того, потери реактивной мощности достигают 30…35% от выдаваемой в сеть. Это объясняется тем, что индуктивное сопротивление сети значительно выше активного и при передаче электроэнергии имеет место большое число трансформаций (3—4 и более). В результате суммарная потребность в реактивной мощности превышает располагаемую реактивную мощность генераторов системы, т. е. существует дефицит реактивной мощности, достигающий 10 … 15% и более. Дефицит особенно проявляется в летние месяцы, когда па электростанциях часть машин выводится в ремонт.
При дефиците реактивной мощности в системе нарушается баланс (32). Чтобы «свести» баланс реактивных мощностей в системе устанавливают дополнительные источники реактивной мощности. Современные источники реактивной мощности выпускаются на напряжение до 110 кВ и с номинальной мощностью до 450 Мвар (СК — до 320 Мвар, 20 кВ; ТКУ — до 450 Мвар, 110 кВ; БК — до 93 Мвар, 110 кВ).
Нарушение баланса реактивной мощности приводит к отклонениям напряжения, при этом в разных узлах системы отклонения могут быть различными, в отличие от отклонений частоты, которые происходят одновременно во всей системе. Регулирование напряжения осуществляют регулированием реактивной мощности, причем это регулирование в разных точках системы может выполняться независимо. Как правило, это регулирование осуществляется таким образом, чтобы обеспечить минимум потерь мощности в сетях.
Изменение напряжения при нарушении баланса реактийной мощности вызывает изменение потребления нагрузкой системы и активной и реактивной мощности. На рис. 15 приведены характеристики обобщенной нагрузки системы (Uн= 110 кВ, нагрузка преимущественно промышленная),, показывающие, как изменяется потребление активной и реактивной мощностей при отклонениях напряжения. При снижении напряжения уменьшается потребление активной и более резко — реактивной мощностей, причем при снижении напряжения до 0,8UH и ниже потребление реактивной мощности начинает возрастать, возрастают потери напряжения в сети и возникает процесс лавинного снижения напряжения, лавина напряжения — это тяжелый аварийный режим, который предотвращается с помощью специальных мер (форсировкой возбуждения генераторов, синхронных двигателей и др.).

Рис. 15
При общем снижении напряжения в системе его восстановление возможно только при наличии достаточного резерва реактивной мощности системы. При местном снижении напряжения его регулирование осуществляют с помощью местных источников реактивной мощности, устанавливаемых на приемных подстанциях или на передающих концах питающих линий. Вопросы регулирования напряжения и реактивной мощности рассмотрены ранее (см. 1.4; 1.5; 1.6).

• Назад
• Вперед

• Назад
• Вперед

• Вы здесь:  
• Главная
• Книги
• Архивы
• Как выполняются заводские подстанции

Читать также:

• Методы контроля качества трансформаторных масел
• Экономика и управление качеством энергии
• О документах в области качества электроэнергии и условий потребления реактивной мощности
• Обеспечение качества электроэнергии
• Требования к качеству эксплуатационных масел по тангенсу угла диэлектрических потерь

Active Vs Reactive Power-x-engineer.

org

Содержание

• ВВЕДЕНИЕ
• Активная мощность
• Реактивная мощность
• РЕЗЮМЕ
• Ссылки

ВВЕДЕНИЕ

В Археса электрической энергии и поведение электрических машин часто легче понять, работая с мощностью, а не с напряжениями и токами. Мощность может быть определена различными способами, применимость определения зависит от типа цепи.

Наиболее распространенное определение мощности: энергия, затрачиваемая в единицу времени [Дж/с] .

P [Вт] = E [Дж] / время [с]

В цепях переменного тока понятие мощности немного отличается в том смысле, что существует три типа мощности:

• активная мощность
• реактивная мощность
• Полная мощность

Активная мощность

Для лучшего понимания концепции активной мощности мы будем использовать простую цепь переменного тока, состоящую из источника синусоидального напряжения и резистора.

Изображение: Источник переменного напряжения с резисторной цепью

В этой простой схеме мы видим, что ток протекает через резистор R = 2 Ом, меняя свое направление. Если предположить, что напряжение переменного тока равно E [В], а ток равен I [А], мощность через резистор будет P [Вт] = EI.

Когда резистор включен в цепь переменного тока, он не изменит фазу (θ) между проходящим через него напряжением (E) и током (I). Другими словами, напряжение и ток, проходящие через резистор, находятся в фазе друг с другом . Если представить напряжение и ток, проходящие через резистор, в виде векторов (фазоров), они будут перекрываться.

Изображение: векторная диаграмма — резистор

Для лучшей визуализации этой концепции давайте создадим простую имитационную модель приведенной выше схемы с помощью Simetrix.

Изображение: Активная мощность – схема Simetrix

В этой имитационной модели у нас есть источник напряжения с амплитудой 162 В и частотой 60 Гц. Электрический ток будет течь через резистор сопротивлением 2 Ом. Измеряются напряжение, ток и мощность на резисторе, и результаты отображаются на изображении ниже.

Изображение: Активная мощность – график Simetrix

Как видно на верхнем графике, напряжение и ток совпадают по фазе, задержки между сигналами нет. Кроме того, мощность всегда положительна, будучи произведением напряжения и тока, которые имеют один и тот же знак, положительный или отрицательный. Мощность, которую мы измеряем на резисторе, равна активной мощности , потому что она всегда течет от источника (напряжение) к нагрузке (резистор). В чисто резистивной цепи вся мощность в цепи является активной мощностью.

В этом случае мощность преобразуется из одной формы в другую, например: из электричества в тепло, из механической в ​​электрическую и т. д. Это определение мощности обычно используется в физике и также известно как активная мощность или реальная мощность или реальная мощность .

В заключение, активная мощность P , также известная как истинная/реальная мощность , представляет собой мощность, которая преобразуется из одной формы в другую (например, электричество в тепло) и измеряется в Вт [Вт] . Мощность в чисто резистивной электрической цепи представляет собой полностью активную мощность.

Пример расчета активной мощности

Рассчитайте активную мощность, рассеиваемую на резисторе R = 2 Ом в цепи переменного тока при пиковом напряжении E _пик = 162 В и частоте f = 60 Гц. Визуализируйте функцию напряжения, тока и мощности от времени t [с] на графике вместе с их пиковыми и среднеквадратичными значениями.

Шаг 1 . Рассчитать E _{среднеквадратичное значение} = E _пик / √2 = 162 / √2 = 114,55 В

Шаг 2 . Рассчитать I _пик = E _пик / R = 162 / 2 = 81 A

Шаг 3 . Вычислить I _{среднеквадратичное значение} = I _{пиковое значение} / √2 = 81 / √2 = 57,28 А

Шаг 4 . Рассчитайте активную мощность P = E _{действ.} ⋅ I _{действ.} = 114,55 ⋅ 57,28 = 6,56 кВт

Шаг 5 . Визуализируйте функцию напряжения, тока и мощности от времени t [с] на графике.

Изображение: График напряжения, тока и активной мощности

Реактивная мощность

Когда электрическая цепь переменного тока содержит катушку индуктивности или конденсатор в дополнение к резистору, мощность, содержащаяся в этой цепи, не является полностью активной/истинной/реальной. Это связано с тем, что катушка индуктивности и конденсатор могут накапливать энергию в виде магнитных или электрических полей и возвращать ее обратно в цепь в виде электрической энергии.

В схеме ниже мы последовательно соединяем источник переменного напряжения, резистор и катушку индуктивности.

Изображение: источник переменного напряжения с цепью резистор-индуктор

Ток все еще проходит через компоненты, меняя свое направление, но в этом случае между напряжением и током имеется фазовая задержка 90º. Эта фазовая задержка возникает из-за индуктора, который преобразует энергию из электрической формы в магнитную и обратно. Если мы представим вектор напряжения и тока для приведенной выше схемы, мы получим следующее:

Изображение: векторная диаграмма — индуктор

Напряжение 0021 опережает ток с фазовой задержкой 90º.

Чтобы объяснить понятие реактивной мощности, мы будем использовать простую электрическую цепь переменного тока, которая содержит источник переменного напряжения с амплитудой 120 В и частотой 60 Гц, резистор 1 мкОм и катушку индуктивности 5 мГн (см. ниже). Сопротивление установлено очень низким, чтобы иметь «чисто» индуктивную цепь.

Изображение: Реактивная мощность — схема Simetrix

Мощность измеряется на выводе катушки индуктивности и напряжение на ней. Измерение тока выполняется перед резистором, но одинаково для обоих компонентов, соединенных последовательно. Эта схема смоделирована в Simetrix, и результаты показаны ниже.

Изображение: Реактивная мощность – график Simetrix

По результатам моделирования мало что можно заметить. Во-первых, мы видим, что ток отстает от напряжения с фазовой задержкой 90º. Кроме того, мощность на катушке индуктивности меняет знак, будучи либо положительной, либо отрицательной. Изменение знака означает, что мощность течет от источника напряжения к индуктору (положительная мощность) и от индуктора к источнику напряжения (отрицательная мощность). Мощность, отображаемая на графике, равна чисто 9.0021 реактивный , что означает, что он вообще не рассеивается в виде тепла. Реактивная мощность также известна как мнимая мощность .

Это изменение знака мощности связано с поведением индуктора, который заряжается энергией из цепи, а затем разряжает ту же энергию обратно в цепь. Можно сказать, что энергия «перерабатывается» и не используется для производства тепла или механической работы.

Изображение: источник переменного напряжения со схемой резистор-индуктор-переключатель

Схема выше помогает объяснить, как ведет себя индуктор и как энергия преобразуется из электрической формы в магнитную и обратно. Схема разделена на две части: цепь зарядки (слева) и цепь разряда (справа). Активация/деактивация каждой цепи осуществляется с помощью переключателя S. Действие зарядки/разрядки связано с катушкой индуктивности. При зарядке катушки индуктивности мощность от источника напряжения (12 В) разделяется на две части: активная/активная мощность, рассеиваемая резистором R ₁ = 140 Ом и реактивная/мнимая мощность, запасенная в катушке индуктивности L = 3H.

Когда переключатель S размыкает цепь зарядки, он также замыкает цепь разрядки. В этом состоянии запасенная в индукторе энергия разряжается через резистор R ₂ = 140 Ом. В фазе разряда вся электрическая мощность в цепи разряда представляет собой активную мощность из-за того, что она проходит через резистор, а катушка индуктивности теряет накопленную энергию.

Мощность, которая течет туда и обратно между источником и нагрузкой, называется реактивной или мнимой мощностью . Символ реактивной мощности — Q , и он также рассчитывается как произведение напряжения на ток, но единицей измерения является Вольт-ампер реактивный [ВАР] .

Из-за увеличения и уменьшения магнитного поля (катушка индуктивности) или электрического поля (конденсатор) реактивная мощность (Q) забирает мощность из цепи переменного тока, что затрудняет прямую подачу активной мощности (P) к цепи или нагрузке.

Пример расчета реактивной мощности

Рассчитайте реактивную мощность в катушке индуктивности L = 5 мГн в цепи переменного тока с пиковым напряжением E _пик = 162 В и частотой f = 60 Гц.

Шаг 1 . Рассчитать E _rms = E _пик / √2 = 162 / √2 = 114,55 В

Шаг 2 . Рассчитайте индуктивное сопротивление X _L = 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ L = 2 ⋅ π ⋅ 60 ⋅ 5⋅10 ^-3 = 1,885 Ом

Шаг 3 . Вычислите I _пик = E _пик / X _L = 162 / 1,885 = 85,994 A

Шаг 4 . Вычислите I _rms = I _пик / √2 = 85,994 / √2 = 60,771 А

Шаг 5 . Расчет реактивной мощности Q = E _{действующее значение} ⋅ I _{действующее значение} = 114,55 ⋅ 60,771 = 6,9614 ВАР

Итог

Основные различия между активной и реактивной мощностью приведены в таблице ниже.

Активная мощность	Реактивная мощность
Реальная мощность, используемая/потребляемая/рассеиваемая цепью/нагрузкой
Всегда положительный, не меняет направление	Может быть положительным или отрицательным, периодически меняет направление
Поток только от источника к нагрузке/контуру	Потоки от источника к нагрузке или обратно, от нагрузки к источнику
Обозначается буквой P и измеряется в ваттах, P [Вт]	Обозначается буквой Q и измеряется в вольт-ампер-реактивных, Q [ VAR]
Измерено в реальной цепи с помощью ваттметра	Измерено в реальной цепи с помощью варметра
Создает полезную работу, например, механическую энергию, тепло или свет и далее между источником и нагрузкой/контуром
Зависит от диссипативных элементов цепи (сопротивление)	Зависит от индуктивных или емкостных элементов цепи (реактивное сопротивление)
Максимум в чисто резистивной цепи емкостная цепь

Ссылки

[1] Теодор Уилди, Электрические машины, приводы и энергосистемы, 6-е издание, Pearson, 2005.
[2] Стэн Гибилиско, Научитесь электричеству и электронике, 3-е издание, McGraw-Hill , 2001.

Разница между активной и реактивной мощностью

Привет, друзья! Надеюсь, у вас все хорошо. В сегодняшнем уроке мы обсудим разницу между активной и реактивной мощностью .  активная мощность — это мощность, используемая любой схемой, или, можно сказать, мощность, используемая для генерирования выходных данных. В то время как реактивная мощность — это потери мощности в системе или потерянная мощность схемы.

В системе переменного тока обычно наблюдаются три типа мощности: полная мощность, активная мощность и реактивная мощность. Полная мощность — это мощность, которая передается системе, а активная или реальная мощность — это мощность, используемая системой, а реактивная мощность — это часть полной мощности, которая теряется или рассеивается. Все эти силы представлены в виде треугольника, называемого треугольником власти. Полная мощность обозначается буквой S, реактивная — буквой Q, а активная — буквой P. В сегодняшней публикации мы подробно рассмотрим как реактивную, так и активную мощность системы, сравним их, чтобы найти различия. Итак, начнем с Разница между активной и реактивной мощностью.

Разница между активной и реактивной мощностью

Активная мощность

• Мощность, которая используется в схеме для генерации выходного сигнала, называется активной или реальной мощностью.
• Его математическое выражение: P=VIcos.

• Измеряется в ваттах, кВт и МВт
• Его также называют реальной мощностью
• Ваттметр, используемый для измерения этой мощности
• активная мощность может быть введена в одном направлении
• Используется в подогревателе двигателя.
• Применяется также для переменного и постоянного тока
• Обозначается буквой P’.
• Эта мощность генерирует тепло нагревателя, накаливает лампочку и создает крутящий момент в двигателе.
• Значение активной мощности можно измерить ваттметром.
• Его измеряемая единица ватт.

Реактивная мощность

• Мощность, которая не участвует в выработке электроэнергии или теряет часть полной мощности, называется реактивной мощностью.
• Его математическая форма: Q=VIsin.
• Используется в цепях переменного тока
• Помогает создать электрическое и магнитное поле
• Присутствует в трансформаторе, очистителе
• Это называется бесполезной силой.

• Единицей измерения является вар. КВР МВАР
• Обозначается буквой Q.
• Помогает найти значение коэффициента мощности схемы.
• Измеряется варметром.

 

Это все о разнице между активной и реактивной мощностью, если у вас есть какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях. Спасибо за чтение. Хорошего дня.

Новое поступление алюминиевых плит всего за 2 доллара США

Купоны на сумму 54 доллара также можно применять к заказам на 3D-печать.