Реактивный ток это. Реактивная энергия в электрических сетях: принципы, влияние и методы компенсации

Что такое реактивная энергия в электрических сетях. Как она влияет на работу электрооборудования. Каковы основные методы компенсации реактивной мощности. Почему важно контролировать коэффициент мощности в электроустановках.

Что такое реактивная энергия и как она возникает в электрических сетях

Реактивная энергия — это особый вид энергии, который возникает только в цепях переменного тока при наличии реактивных элементов (индуктивностей и емкостей). В отличие от активной энергии, реактивная не совершает полезной работы, а лишь циркулирует между источником и потребителем.

Основные причины возникновения реактивной энергии:

• Наличие в сети индуктивных нагрузок (электродвигатели, трансформаторы)
• Присутствие емкостных элементов (конденсаторы, длинные кабельные линии)
• Несинусоидальность напряжения и тока при работе нелинейных потребителей

При работе индуктивных нагрузок происходит сдвиг фазы тока относительно напряжения, что приводит к появлению реактивной составляющей полной мощности. Аналогичный эффект, но с противоположным знаком, наблюдается при работе емкостных элементов.

Влияние реактивной энергии на работу электрооборудования и сетей

Циркуляция реактивной энергии в электрических сетях приводит к ряду негативных последствий:

• Увеличение потерь электроэнергии в проводниках и трансформаторах
• Снижение пропускной способности линий электропередачи
• Ухудшение качества напряжения у потребителей
• Необходимость завышения мощности генераторов и трансформаторов

Как реактивная энергия влияет на потери в сетях? Увеличение реактивной составляющей тока приводит к росту его действующего значения. При этом потери активной мощности в проводниках, пропорциональные квадрату тока, существенно возрастают.

Коэффициент мощности как показатель эффективности использования электроэнергии

Для оценки доли активной энергии в полной мощности, передаваемой по электрической сети, используется коэффициент мощности. Он определяется как отношение активной мощности к полной:

cosφ = P / S

где P — активная мощность, Вт S — полная мощность, ВА

Чем ближе коэффициент мощности к единице, тем эффективнее используется электроэнергия в системе. Низкий коэффициент мощности (менее 0,8) свидетельствует о значительной доле реактивной энергии и необходимости ее компенсации.

Основные методы компенсации реактивной мощности

Для снижения уровня реактивной энергии в сетях применяются различные методы компенсации:

• Установка конденсаторных батарей
• Использование синхронных компенсаторов
• Применение активных фильтров гармоник
• Оптимизация режимов работы асинхронных двигателей

Какой метод компенсации наиболее эффективен? Выбор оптимального способа зависит от конкретных условий электроснабжения. Для промышленных предприятий с большим количеством электродвигателей часто применяют комбинированные установки компенсации реактивной мощности.

Конденсаторные установки как наиболее распространенное средство компенсации

Конденсаторные батареи являются простым и эффективным средством компенсации реактивной мощности. Принцип их работы основан на генерации реактивной мощности емкостного характера, которая компенсирует индуктивную составляющую нагрузки.

Основные преимущества конденсаторных установок:

• Низкие потери активной мощности
• Простота монтажа и обслуживания
• Возможность плавного регулирования мощности
• Относительно невысокая стоимость

При выборе мощности и схемы подключения конденсаторных батарей учитывают характер нагрузки, режим работы оборудования и требуемый уровень компенсации.

Учет реактивной энергии и контроль коэффициента мощности

Для эффективного управления реактивной энергией в электрических сетях необходимо организовать ее учет. Современные электронные счетчики позволяют измерять как активную, так и реактивную составляющие энергии.

Основные задачи учета реактивной энергии:

• Контроль коэффициента мощности у потребителей
• Оценка эффективности мероприятий по компенсации
• Формирование тарифов на электроэнергию с учетом реактивной составляющей

Как организовать учет реактивной энергии на предприятии? Необходимо установить многофункциональные счетчики электроэнергии на вводах и основных распределительных пунктах. Это позволит контролировать баланс реактивной мощности и оперативно выявлять проблемные участки.

Экономические аспекты компенсации реактивной мощности

Внедрение мероприятий по компенсации реактивной мощности требует определенных капитальных затрат. Однако в большинстве случаев эти инвестиции быстро окупаются за счет снижения потерь электроэнергии и улучшения качества электроснабжения.

Основные экономические эффекты от компенсации реактивной мощности:

• Уменьшение платы за потребленную электроэнергию
• Снижение затрат на модернизацию сетей
• Увеличение срока службы электрооборудования
• Повышение энергоэффективности производства в целом

При оценке экономической эффективности проектов по компенсации реактивной мощности учитывают как прямую экономию на оплате электроэнергии, так и косвенные эффекты от улучшения качества электроснабжения.

Как рассчитать экономический эффект от компенсации реактивной мощности?

Для расчета экономического эффекта необходимо:

1. Определить текущий и целевой коэффициент мощности
2. Рассчитать необходимую мощность компенсирующих устройств
3. Оценить стоимость оборудования и монтажных работ
4. Рассчитать ожидаемое снижение потерь электроэнергии
5. Определить срок окупаемости проекта с учетом тарифов на электроэнергию

В большинстве случаев срок окупаемости мероприятий по компенсации реактивной мощности составляет от 1 до 3 лет в зависимости от исходного состояния системы электроснабжения.

О компенсации реактивной мощности электродвигателей переменного тока

Активные и реактивные токи в электродвигателе переменного тока. Концепция компенсации реактивной мощности с использованием векторного анализа.

Компенсация реактивной мощности необходима для любых индуктивных (и емкостных) нагрузок с токами, синусоида которых смещена относительно синусоиды напряжения на углы до π радиан(или до 180°), а в основе коррекции коэффициента мощности лежит принцип компенсации реактивных токов, который наиболее легко понять на примере физических (электрических) процессов, протекающих в электродвигателях переменного тока.

Активные и реактивные токи в электродвигателе переменного тока

Работа электродвигателя переменного тока невозможна без превентивного создания магнитных полей обмоток ротора и статора, взаимодействие между которыми заставляет вал вращаться. На создание этих полей идет ток намагничивания (MagnetizingCurrent на рис. ниже), а работу двигателя с нагрузкой обеспечивает ток нагрузки (LoadCurren на рис. ниже), которые условно можно представить, как две логические цепи (линии) ветвления подаваемого на электродвигатель тока (TotalMotorCurrent на рис. ниже).

Важно: Ветвление подаваемого тока представляет логические, а не физические связи в электродвигателе — это не физическое деление цепи, а условная логическая схема для понимания концепции реактивных и активных токов.

Если условно принять, что на холостом ходу вал двигателя вращается без каких-либо потерь энергии на трение, нагрев подвижных частей, нагрев обмотки и пр., то ток намагничивания (MagnetizingCurrent) остается постоянной величиной, зависит только от конструктивных особенностей двигателя и «опаздывает» по отношению к сетевому напряжению на π радиан или 180° — синусоида тока намагничивания смещена относительно синусоиды напряжения на π радиан или 180° вправо.

Кроме того, ток намагничивания условно не связан с присоединяемыми к двигателю нагрузками и по сути не использует энергию – потребляемая в первой половине периода на создание магнитного поля энергия возвращается в сеть во втором полупериоде.

При подключении нагрузки (исполнительного механизма, компрессора и пр.) электродвигатель начинает потреблять из силовой сети ток нагрузки в объемах, пропорциональных силе сопротивления вращению двигателя. Причем ток нагрузки синфазен сетевому напряжению — увеличивается и уменьшается соответственно нагрузке, но в фазе с напряжением.

Поскольку синусоида тока намагничивания смещена относительно синусоиды напряжения на π радиан или 180° вправо, то результирующая синусоида тока намагничивания и синфазного с напряжением тока нагрузки смещена относительно синусоиды напряжения на угол в пределах от 0 до 90° вправо (опаздывает).
При (условно) равных токах намагничивания и нагрузки результирующая синусоида тока двигателя смещена относительно синусоиды напряжения на 45° вправо (рис. ниже слева), при уменьшении тока нагрузки в сравнении с током намагничивания результирующая кривая тока все больше смещается к синусоиде тока намагничивания (рис. ниже справа).

Важно: Коэффициент мощности — косинус угла смещения результирующей синусоиды тока от синусоиды напряжения, а это по факту показывает для краевых условий, что при нулевом смещении (cos 0 = 1) весь получаемый двигателем ток используется для передачи энергии нагрузке (активный ток и активная мощность), а при максимальном смещении в 90° (cos90° = 0) весь получаемый двигателем ток тратится на намагничивание и не делает полезной работы (реактивный ток, реактивная мощность).

Исходя из элементарной логики понятно, что чем меньше реактивного тока будет использоваться на намагничивание и чем больше активного тока – на передачу энергии нагрузке, то тем меньше будет смещенарезультирующая синусоида тока от синусоиды напряжения, тем больше будет коэффициент мощности (косинус угла смещения) и тем эффективнее будет использоваться двигателем потребляемая энергия. Вместе с тем, мощность электродвигателя зависит от сил создаваемых обмотками магнитных полей, что наряду с сопутствующими энергетическими потерями на трение, нагрев и пр. определяет достаточно высокие токи намагничивания (реактивные токи), тем большие, чем больше мощность двигателя и несовершенней его конструкция в плане энергосбережения.

С другой стороны, потребление из силовой сети больших объемов реактивных токов, необходимых для намагничивания, но не выполняющих полезную работу, снижает долю активных токов (активной мощности) или повышает нагрузку на токоподводящие линии с соответствующими негативными последствиями – падение напряжения из-за повышения электросопротивления проводов, нагрев проводки и силовых трансформаторов и т.

д. Поэтому предельно необходимыми становятся мероприятия по компенсации реактивных токов (реактивной мощности), как можно ближе к электрической нагрузке.

Важно: Деление тока на активный и реактивный или мощности на активную и реактивную чисто условно — через силовую сеть подается один переменный ток (и одна мощность), который в нагрузке используется для выполнения полезной работы или же формирования условий для работы электрооборудования (намагничивания обмоток двигателя, трансформатора, генератора и т.д.), по сути, необходимых, но приносящих косвенную пользу. Т.е. реактивная мощность (или реактивные токи) для любой индуктивной нагрузки является неизбежным «злом», без которого невозможна работа, причем «мнимая» реактивная мощность в действительности становится мнимой при технически грамотных мероприятиях по компенсации реактивной мощности (см. подробнее о компенсации реактивной мощности установками КРМ, УКРМ).

Концепция компенсации реактивной мощности с использованием векторного анализа.

Если рассмотреть случай сети переменного напряжения с двумя токами, один из которых (А на рис. ниже) опережает напряжение на 45°, а другой (В на рис. ниже) отстает от напряжения на 45°, то в векторном выражении вектор длины действующего (среднеквадратического) значения силы тока А = 0.707 Im будет направлен вверх и вправо относительно центра координат, а вектор длины действующего (среднеквадратического) значения силы тока В= 0.707 Im будет направлен вниз и влево относительно центра координат.

Результирующий ток рассматриваемого выше электродвигателя будет складываться из тока намагничивания и тока нагрузки (действующие или среднеквадратические значения), а угол между векторами результирующей тока и тока нагрузки определяет угол смещения результирующей синусоиды токов относительно синусоиды напряжения.

По аналогии индуктивная нагрузка, потребляющая ток намагничивания с опаздыванием от напряжения на 90°, на графике будет представлена вектором, направленным вниз из центра координат, синфазные с напряжением токи нагрузки — вправо от центра координат, а опережающая напряжение по току на 90° емкостная нагрузка (CapacitiveCurrent) — вверх от центра координат.

Т.е. если в цепи электродвигателя одновременно использовать емкостную нагрузку (конденсаторы) с током, опережающим напряжение на 90°, а значит и ток намагничивания на 180° и равным по мгновенным значениям току намагничивания, то эти нагрузки будут компенсировать (или дополнять) друг друга во время работы двигателя. Т.е. в полупериод потребности обмоток в намагничивании конденсаторный блок будет отдавать ток в цепь, а при разрушении магнитного поля в следующий полупериод — аккумулировать образуемую энергию в виде накапливаемого реактивного тока.

Если перейти от токов к мощности, то активная мощность RealPower (Вт, кВт, МВт) это произведение активного тока (или тока нагрузки) на напряжение, реактивная мощность ReactivePower(VAR, ВАр, кВАр, МВАр) — произведение реактивного тока (или тока намагничивания) на напряжение, полная мощностьApparentPower(вольт-ампер, ВА, кВА, МВА) — корень из суммы квадратов активной и реактивной мощностей (из теоремы Пифагора согласно векторной диаграмме), а коэффициент мощности — косинус угла между полной мощностью и активной мощностью.

Подготовлено компанией «Нюкон»

Реактивная энергия — РАДИОСХЕМЫ

Наверняка многие из вас слышали о реактивной электроэнергии. Зная, насколько сложен для понимания этот термин, давайте разберём детально отличия реактивной и активной энергии. Важно осознать тот факт, что реактивную электроэнергию мы можем наблюдать только в переменном токе. Там, где течёт постоянный ток, реактивная энергия не присутствует. Обусловлено это природой появления реактивной энергии.

Через несколько понижающих трансформаторов к потребителю поступает переменный ток, конструкция которых разделяет обмотки низкого и высокого напряжения. То есть получается так, что в трансформаторе отсутствует физический контакт между двумя обмотками, при этом ток всё равно течёт. Объяснить это довольно просто. Электроэнергия всегда передаётся через воздух, который является прекрасным диэлектриком, при помощи электромагнитного поля, составляющая которого – переменное магнитное поле. Оно регулярно пересекает обмотку, появляясь в другой, и не имеет с первой электрического контакта, наводя электродвижущую силу. Коэффициент полезного действия у современных трансформаторов достаточно велик, отсюда потеря электроэнергии сводиться к минимуму, и потому вся мощь переменного тока, который протекает в первичной обмотке, оказывается в цепи вторичной обмотки. Тоже самое происходит в конденсаторе, правда, уже за счёт электрического поля. Ёмкость и индуктивность вместе порождают реактивную энергию. Активная энергия (которой мешает возврат реактивной энергии) преобразовывается в тепловую, механическую и другую.

Реактивная составляющая электрического тока возникает только в цепях, содержащих реактивные элементы (индуктивности и ёмкости) и расходуется обычно на бесполезный нагрев проводников, из которых составлена эта цепь. Примером таких реактивных нагрузок являются электродвигатели различного типа, переносные электроинструменты (электродрели, «болгарки», штроборезы и т. п.), а также различная бытовая электронная техника. Полная мощность этих приборов, измеряемая в вольт-амперах, и активная мощность (в ваттах) соотносятся между собой через коэффициент мощности cosφ, который может принимать значение от 0,5 до 0,9. На этих приборах указывается обычно активная мощность в ваттах и значение коэффициента cosφ. Для определения полной потребляемой мощности в ВА, необходимо величину активной мощности (Вт) разделить на коэффициент cosφ.

Пример: если на электродрели указана величина мощности в 800 Вт и cosφ = 0,8, то отсюда следует, что потребляемая инструментом полная мощность составляет 800/0,8=1000 ВА. При отсутствии данных по cosφ можно брать его приблизительное значение, которое для домашнего электроинструмента составляет примерно 0,7.

Реактивный тип нагрузки характеризуется тем, что сначала, неторое время, в нём происходит накопление энергии, поставляемой источником питания. Затем запасённая энергия отдаётся обратно в этот источник. К подобным нагрузкам относятся такие элементы электрических цепей, как конденсаторы и катушки индуктивности, а также устройства, содержащие их. При этом в такой нагрузке между напряжением и током присутствует сдвиг фаз, равный 90 градусам. Поскольку основной целью существующих систем электроснабжения является полезная доставка электроэнергии от производителя непосредственно к потребителю — реактивная составляющая мощности обычно считается вредной характеристикой цепи.

Для того, чтобы компенсировать противодействие реактивной энергии, применяются специальные устанавливаемые конденсаторы. Это заставляет свести к минимуму появляющееся негативное влияние реактивной энергии. Мы уже отмечали, что реактивная мощность существенно влияет на потерю электрической энергии в сети. Потому получается, что величину той самой негативной энергии приходиться постоянно держать под контролем, и лучший для этого способ – организовать её учёт.

Там, где озабочены этой проблемой (различные промышленные предприятия) довольно часто ставят отдельные специальные приборы, которые ведут учёт не только самой реактивной энергии, но и активной её части. Учёт ведётся в трёхфазных сетях по индуктивной и ёмкостной составляющей. Обычно такие счётчики, это не что иное, как аналого-цифровое устройство, которое преобразует мощность в аналоговый сигнал, который превращается в частоту следования электро-импульсов. Сложив их, мы можем судить о количестве потребляемой энергии. Обычно счётчик сделан из пластмассового корпуса, где установлены 3 трансформатора и блок учёта на печатной плате. На внешней стороне располагается ЖК экран или светодиоды.

Предприятия в настоящее время всё чаще ставят универсальные счётчики учёта электроэнергии, которые измеряют количество как активной, так и реактивной энергии. Более того, такие приборы могут совмещать функции от двух, а иногда и более устройств, что позволяет снижать затраты на обслуживание и позволяет сэкономить во время покупки. Такие устройство способны вычислять реактивную и активную мощность, а также измерять мгновенные значения напряжений. Счётчик фиксирует, каков уровень потребления энергии и показывает всю информацию на дисплее 3-мя сменяющимися кадрами (индуктивная составляющая, ёмкостная составляющая, а также объём активной энергии). Современные модели позволяют передавать данные по ИК цифровому каналу, защищены от магнитных полей, хищения энергии. Более того, мы получаем более точные измерения и малое энергопотребление, что выгодно отличает новые модели от предшественников.

Фактор силы — Power factor

В области электротехники , то коэффициент мощности из сети переменного тока системы электропитания определяются как отношение от реальной власти поглощается нагрузкой к полной мощности , протекающей в цепи, и является безразмерным числом в замкнутом интервале от -1 до 1. Коэффициент мощности меньше единицы указывает на то, что напряжение и ток не совпадают по фазе, уменьшая среднее произведение двух. Реальная мощность — это мгновенное произведение напряжения и тока и представляет собой способность электричества выполнять работу. Полная мощность — это произведение среднеквадратичного значения тока и напряжения. Из-за энергии, накопленной в нагрузке и возвращаемой источнику, или из-за нелинейной нагрузки, которая искажает форму волны тока, потребляемого от источника, кажущаяся мощность может быть больше реальной мощности. Отрицательный коэффициент мощности возникает, когда устройство (которое обычно является нагрузкой) вырабатывает мощность, которая затем течет обратно к источнику.

В системе электроснабжения нагрузка с низким коэффициентом мощности потребляет больше тока, чем нагрузка с высоким коэффициентом мощности, при том же количестве передаваемой полезной мощности. Более высокие токи увеличивают потери энергии в системе распределения и требуют более крупных проводов и другого оборудования. Из-за затрат на более крупное оборудование и непроизводительных затрат энергии, электроэнергетические компании обычно взимают более высокую плату с промышленных или коммерческих потребителей, где коэффициент мощности низкий.

Коррекция коэффициента мощности увеличивает коэффициент мощности нагрузки, повышая эффективность системы распределения, к которой она подключена. Линейные нагрузки с низким коэффициентом мощности (например, асинхронные двигатели ) можно корректировать с помощью пассивной сети конденсаторов или индукторов . Нелинейные нагрузки, такие как выпрямители , искажают ток, потребляемый системой. В таких случаях может использоваться активная или пассивная коррекция коэффициента мощности для противодействия искажениям и повышения коэффициента мощности. Устройства для коррекции коэффициента мощности могут быть на центральной подстанции , распределены по распределительной системе или встроены в энергопотребляющее оборудование.

Линейные схемы

Поток мощности, рассчитанный из переменного напряжения и тока, поступающих в нагрузку с нулевым коэффициентом мощности ( ϕ  = 90 °, cos ( ϕ ) = 0). Синяя линия показывает мгновенную мощность, поступающую в нагрузку: вся энергия, полученная в течение первой (или третьей) четверти цикла, возвращается в сеть во время второй (или четвертой) четверти цикла, в результате чего получается средний поток мощности (голубая линия ) нуля. Мгновенная и средняя мощность, рассчитанная из переменного напряжения и тока для нагрузки с запаздывающим коэффициентом мощности ( ϕ  = 45 °, cos ( ϕ ) ≈ 0,71). Синяя линия (мгновенная мощность) показывает, что часть энергии, полученной нагрузкой, возвращается в сеть в течение части цикла, обозначенной ϕ .

Линейные цепи имеют синусоидальный отклик на синусоидальное линейное напряжение. Линейная нагрузка не изменяет форму входного сигнала, но может изменять относительную синхронизацию (фазу) между напряжением и током из-за своей индуктивности или емкости.

В чисто резистивной цепи переменного тока формы сигналов напряжения и тока синхронизированы (или синфазны ), меняя полярность в один и тот же момент в каждом цикле. Вся мощность, поступающая в нагрузку, потребляется (или рассеивается).

При наличии реактивных нагрузок, например конденсаторов или катушек индуктивности , накопление энергии в нагрузках приводит к разности фаз между формами колебаний тока и напряжения. Во время каждого цикла переменного напряжения дополнительная энергия в дополнение к любой энергии, потребляемой в нагрузке, временно сохраняется в нагрузке в электрических или магнитных полях, а затем возвращается в электрическую сеть через долю периода позже.

Электрические цепи, содержащие преимущественно резистивные нагрузки (лампы накаливания, нагревательные элементы), имеют коэффициент мощности почти 1, но цепи, содержащие индуктивные или емкостные нагрузки (электродвигатели, электромагнитные клапаны, трансформаторы, балласты люминесцентных ламп и другие), могут иметь коэффициент мощности хорошо. ниже 1.

В электрической сети реактивные нагрузки вызывают постоянные приливы и отливы непроизводительной энергии. Схема с низким коэффициентом мощности будет использовать большее количество тока для передачи заданного количества активной мощности, чем схема с высоким коэффициентом мощности, что приведет к увеличению потерь из-за резистивного нагрева в линиях электропередач и потребует использования более высоких номиналов. проводники и трансформаторы.

Определение и расчет

Поток мощности переменного тока состоит из двух компонентов:

• Реальная мощность или активная мощность ( ) (иногда называемая средней мощностью), выраженная в ваттах (Вт) п {\ displaystyle P}
• Реактивная мощность ( ), обычно выражаемая в реактивных вольт-амперах (вар) Q {\ displaystyle Q}

Вместе они образуют комплексную мощность ( ), выраженную в вольт-амперах (ВА). Величина комплексной мощности — это полная мощность ( ), также выраженная в вольтамперах (ВА). S {\ displaystyle S} | S | {\ displaystyle | S |}

VA и var не являются единицами системы СИ, математически идентичны ватту, но используются в инженерной практике вместо ватта, чтобы указать, какое количество выражается. SI явно запрещает использование устройств для этой цели , или в качестве единственного источника информации о физической величине , как используется.

Коэффициент мощности определяется как отношение реальной мощности к полной мощности. Поскольку мощность передается по линии передачи, она не состоит исключительно из реальной мощности, которая может выполнять работу после передачи на нагрузку, а состоит из комбинации активной и реактивной мощности, называемой полной мощностью. Коэффициент мощности описывает количество реальной мощности, передаваемой по линии передачи, относительно полной полной мощности, протекающей по линии.

Треугольник мощности

Можно связать различные компоненты мощности переменного тока, используя треугольник мощности в векторном пространстве. Реальная мощность распространяется горизонтально в направлении î, поскольку представляет собой чисто реальный компонент мощности переменного тока. Реактивная мощность простирается в направлении, поскольку она представляет собой чисто мнимую составляющую мощности переменного тока. Комплексная мощность (и ее величина, полная мощность) представляет собой комбинацию как активной, так и реактивной мощности, и поэтому может быть рассчитана с помощью векторной суммы этих двух компонентов. Мы можем заключить, что математическая связь между этими компонентами такова:

S знак равно п + j Q | S | 2 знак равно п 2 + Q 2 | S | знак равно п 2 + Q 2 потому что ⁡ θ , фактор силы знак равно п , реальный сила | S | , полная мощность или же фактор силы знак равно потому что ⁡ ( арктан ⁡ ( Q / п ) ) это следует из того. . . Q знак равно п * загар ⁡ ( arccos ⁡ ( фактор силы ) ) {\ displaystyle {\ begin {align} S & = P + jQ \\ | S | ^ {2} & = P ^ {2} + Q ^ {2} \\ [3pt] | S | & = {\ sqrt { P ^ {2} + Q ^ {2}}} \\\ cos \ theta {\ text {, коэффициент мощности}} & = {\ frac {P {\ text {, действительная мощность}}} {| S | { \ text {, кажущаяся мощность}}}} \\ {\ text {или}} \\ {\ text {power factor}} & = \ cos (\ arctan (Q / P)) \\ {\ text {следует тот. . .}} \\ Q & = P * \ tan (\ arccos ({\ text {power factor}})) \ end {выравнивается}}}

Увеличение коэффициента мощности

По мере увеличения коэффициента мощности (т.е. cos θ ) отношение реальной мощности к полной мощности (которая = cos θ ) увеличивается и приближается к единице (1), в то время как угол θ уменьшается, а реактивная мощность уменьшается. [Поскольку cos θ → 1, его максимально возможное значение, θ → 0 и, следовательно, Q → 0, поскольку нагрузка становится менее реактивной и более чисто резистивной].

Уменьшение коэффициента мощности

По мере уменьшения коэффициента мощности отношение реальной мощности к полной мощности также уменьшается, поскольку угол θ увеличивается, а реактивная мощность увеличивается.

Отстающие и опережающие факторы мощности

Коэффициент мощности описывается как опережающий, если форма волны тока опережает фазу относительно напряжения, или как запаздывающий, если форма волны тока отстает от формы волны напряжения. Запаздывающий коэффициент мощности означает, что нагрузка является индуктивной, поскольку нагрузка будет «потреблять» реактивную мощность. Реактивная составляющая положительна, поскольку реактивная мощность проходит по цепи и «потребляется» индуктивной нагрузкой. Опережающий коэффициент мощности означает, что нагрузка является емкостной, поскольку нагрузка «поставляет» реактивную мощность, и, следовательно, реактивная составляющая отрицательна, поскольку реактивная мощность подается в цепь. Q {\ displaystyle Q} Q {\ displaystyle Q}

Если θ — фазовый угол между током и напряжением, то коэффициент мощности равен косинусу угла : потому что ⁡ θ {\ displaystyle \ cos \ theta}

| п | знак равно | S | потому что ⁡ θ {\ Displaystyle | P | = | S | \ соз \ тета}

Поскольку единицы согласованы, коэффициент мощности по определению является безразмерным числом от -1 до 1. Когда коэффициент мощности равен 0, поток энергии полностью реактивный, и накопленная энергия в нагрузке возвращается к источнику в каждом цикле. Когда коэффициент мощности равен 1, вся энергия, подаваемая источником, потребляется нагрузкой. Коэффициенты мощности обычно указываются как «опережающие» или «запаздывающие», чтобы показать знак фазового угла. Емкостные нагрузки являются опережающими (напряжение на токоведущих выводах), а индуктивные нагрузки отстают (ток отстает от напряжения).

Если к источнику питания подключена чисто резистивная нагрузка, ток и напряжение будут постепенно менять полярность, коэффициент мощности будет равен 1, а электрическая энергия течет в одном направлении по сети в каждом цикле. Индуктивные нагрузки, такие как асинхронные двигатели (с катушкой любого типа), потребляют реактивную мощность, а форма кривой тока отстает от напряжения. Емкостные нагрузки, такие как батареи конденсаторов или проложенный под землей кабель, генерируют реактивную мощность, причем фаза тока опережает напряжение. Оба типа нагрузок будут поглощать энергию в течение части цикла переменного тока, которая хранится в магнитном или электрическом поле устройства, только для того, чтобы возвращать эту энергию обратно к источнику в течение остальной части цикла.

Например, чтобы получить 1 кВт реальной мощности, если коэффициент мощности равен единице, необходимо передать 1 кВА полной мощности (1 кВт ÷ 1 = 1 кВА). При низких значениях коэффициента мощности необходимо передать больше кажущейся мощности, чтобы получить такую ​​же активную мощность. Чтобы получить 1 кВт реальной мощности при коэффициенте мощности 0,2, необходимо передать 5 кВА полной мощности (1 кВт ÷ 0,2 = 5 кВА). Эта кажущаяся мощность должна производиться и передаваться на нагрузку, и она подвержена потерям в процессах производства и передачи.

Электрические нагрузки, потребляющие мощность переменного тока, потребляют как активную, так и реактивную мощность. Векторная сумма реальной и реактивной мощности — это полная мощность. Присутствие реактивной мощности приводит к тому, что активная мощность меньше полной мощности, и поэтому электрическая нагрузка имеет коэффициент мощности менее 1.

Отрицательный коэффициент мощности (от 0 до -1) может быть результатом возврата энергии к источнику, например, в случае здания, оснащенного солнечными панелями, когда избыточная мощность возвращается в источник.

Коррекция коэффициента мощности линейных нагрузок

В системе энергоснабжения обычно желателен высокий коэффициент мощности для снижения потерь и улучшения регулирования напряжения на нагрузке. Компенсирующие элементы рядом с электрической нагрузкой уменьшат кажущуюся потребляемую мощность в системе питания. Компенсация коэффициента мощности может применяться коммунальным предприятием по передаче электроэнергии для повышения стабильности и эффективности сети. Индивидуальные потребители электроэнергии, которым коммунальные предприятия взимают плату за низкий коэффициент мощности, могут установить корректирующее оборудование, чтобы увеличить коэффициент мощности и снизить затраты.

Коррекция коэффициента мощности приближает коэффициент мощности силовой цепи переменного тока к 1 за счет подачи или поглощения реактивной мощности, добавления конденсаторов или катушек индуктивности, которые нейтрализуют индуктивные или емкостные эффекты нагрузки соответственно. В случае компенсации индуктивного эффекта нагрузки двигателя конденсаторы могут быть подключены локально. Эти конденсаторы помогают генерировать реактивную мощность для удовлетворения требований индуктивных нагрузок. Это предотвратит протекание реактивной мощности от генератора электросети к нагрузке. В электроэнергетике считается, что индукторы потребляют реактивную мощность, а конденсаторы питают ее, хотя реактивная мощность — это просто энергия, движущаяся вперед и назад в каждом цикле переменного тока.

Реактивные элементы в устройствах коррекции коэффициента мощности могут создавать колебания напряжения и гармонический шум при включении или выключении. Они будут обеспечивать или потреблять реактивную мощность независимо от того, работает ли поблизости соответствующая нагрузка, увеличивая потери холостого хода в системе. В худшем случае реактивные элементы могут взаимодействовать с системой и друг с другом, создавая резонансные условия, что приводит к нестабильности системы и серьезным колебаниям перенапряжения . Таким образом, реактивные элементы нельзя просто применить без инженерного анализа.

Блок автоматической коррекции коэффициента мощности состоит из ряда конденсаторов , переключаемых с помощью контакторов . Эти контакторы управляются регулятором, который измеряет коэффициент мощности в электрической сети. В зависимости от нагрузки и коэффициента мощности сети контроллер коэффициента мощности будет поэтапно переключать необходимые блоки конденсаторов, чтобы коэффициент мощности оставался выше выбранного значения.

Вместо набора переключаемых конденсаторов ненагруженный синхронный двигатель может обеспечивать реактивную мощность. Реактивная мощность нарисована синхронный двигателем является функцией его возбуждения поля. Он упоминается как синхронный конденсатор . Он запускается и подключается к электрической сети . Он работает с ведущим коэффициентом мощности и подает переменные в сеть по мере необходимости для поддержки напряжения системы или для поддержания коэффициента мощности системы на заданном уровне.

Установка и работа синхронного конденсатора идентичны работе больших электродвигателей . Его главное преимущество — легкость, с которой можно регулировать величину коррекции; он ведет себя как переменный конденсатор. В отличие от конденсаторов, количество подаваемой реактивной мощности пропорционально напряжению, а не квадрату напряжения; это улучшает стабильность напряжения в больших сетях. Синхронные конденсаторы часто используются в проектах передачи высокого напряжения постоянного тока или на крупных промышленных предприятиях, таких как сталелитейные заводы .

Для коррекции коэффициента мощности высоковольтных энергосистем или больших колеблющихся промышленных нагрузок все чаще используются силовые электронные устройства, такие как статический компенсатор VAR или STATCOM . Эти системы способны компенсировать внезапные изменения коэффициента мощности намного быстрее, чем конденсаторные батареи с контактором, и, будучи твердотельными, требуют меньшего обслуживания, чем синхронные конденсаторы.

Нелинейные нагрузки

Примеры нелинейных нагрузок на систему питания являются выпрямители (например, используемый в источник питания), и дуговой разряд устройств , таких как люминесцентные лампы , электрические сварочные машины, или дуговых печей . Поскольку ток в этих системах прерывается действием переключения, ток содержит частотные составляющие, кратные частоте энергосистемы. Коэффициент мощности искажения — это показатель того, насколько гармонические искажения тока нагрузки уменьшают среднюю мощность, передаваемую нагрузке.

Синусоидальное напряжение и несинусоидальный ток дают коэффициент мощности искажения 0,75 для этой нагрузки блока питания компьютера.

Несинусоидальные компоненты

В линейных цепях, имеющих только синусоидальные токи и напряжения одной частоты, коэффициент мощности возникает только из разности фаз между током и напряжением. Это «коэффициент вытеснительной мощности».

Нелинейные нагрузки изменяют форму волны тока с синусоиды на другую форму. Нелинейные нагрузки создают гармонические токи в дополнение к исходному (основная частота) переменного тока. Это важно в практических энергосистемах, которые содержат нелинейные нагрузки, такие как выпрямители , некоторые формы электрического освещения, дуговые печи , сварочное оборудование, импульсные источники питания , приводы с регулируемой скоростью и другие устройства. Фильтры, состоящие из линейных конденсаторов и катушек индуктивности, могут предотвратить попадание гармонических токов в систему питания.

Для измерения активной или реактивной мощности необходимо использовать ваттметр, предназначенный для правильной работы с несинусоидальными токами.

Коэффициент мощности искажения

Коэффициент мощности искажения — это составляющая искажения, связанная с гармоническими напряжениями и токами, присутствующими в системе.

коэффициент мощности искажения знак равно я 1 я р м s знак равно я 1 я 1 2 + я 2 2 + я 3 2 + я 4 2 + ⋯ знак равно 1 1 + я 2 2 + я 3 2 + я 4 2 + ⋯ я 1 2 знак равно 1 1 + Т ЧАС D я 2 {\ displaystyle {\ begin {align} {\ mbox {коэффициент мощности искажения}} & = {\ frac {I_ {1}} {I_ {rms}}} \\ & = {\ frac {I_ {1}} { \ sqrt {I_ {1} ^ {2} + I_ {2} ^ {2} + I_ {3} ^ {2} + I_ {4} ^ {2} + \ cdots}}} \\ & = {\ гидроразрыв {1} {\ sqrt {1 + {\ frac {I_ {2} ^ {2} + I_ {3} ^ {2} + I_ {4} ^ {2} + \ cdots} {I_ {1} ^ {2}}}}}} \\ & = {\ frac {1} {\ sqrt {1 + THD_ {i} ^ {2}}}} \\\ конец {выровнено}}}

THD я {\ displaystyle {\ mbox {THD}} _ {i}} — полное гармоническое искажение тока нагрузки. {2} + \ cdots}} {I_ {1}}}}

я 1 {\ displaystyle I_ {1}} является основным компонентом тока и является полным током — оба являются среднеквадратичными значениями (коэффициент мощности искажения также может использоваться для описания гармоник отдельных порядков, используя соответствующий ток вместо общего тока). Это определение в отношении полного гармонического искажения предполагает, что напряжение остается неискаженным (синусоидальным, без гармоник). Это упрощение часто является хорошим приближением для жестких источников напряжения (на которые не влияют изменения нагрузки ниже по потоку в распределительной сети). Общие гармонические искажения типичных генераторов из-за искажения тока в сети составляют порядка 1-2%, что может иметь более масштабные последствия, но в обычной практике им можно пренебречь. я среднеквадратичное значение {\ displaystyle I _ {\ mbox {rms}}}

Результат, умноженный на коэффициент мощности смещения (DPF), дает общий истинный коэффициент мощности или просто коэффициент мощности (PF):

PF знак равно потому что ⁡ φ 1 + Т ЧАС D я 2 {\ displaystyle {\ mbox {PF}} = {\ frac {\ cos {\ varphi}} {\ sqrt {1 + THD_ {i} ^ {2}}}}}

Искажения в трехфазных сетях

На практике локальное влияние тока искажения на устройства в трехфазной распределительной сети зависит от величины гармоник определенного порядка, а не от общего гармонического искажения.

Например, тройные или нулевые гармоники (3-я, 9-я, 15-я и т. Д.) Имеют свойство быть синфазными при сравнении между строками. В трансформаторе , соединенном треугольником , эти гармоники могут вызвать циркуляцию токов в обмотках, соединенных треугольником, и привести к большему резистивному нагреву . В конфигурации трансформатора тройная гармоника не будет создавать эти токи, но они приведут к ненулевому току в нейтральном проводе . В некоторых случаях это может привести к перегрузке нейтрального провода и вызвать ошибку в системах учета киловатт-часов и выручке от выставления счетов. Наличие гармоник тока в трансформаторе также приводит к увеличению вихревых токов в магнитном сердечнике трансформатора. Потери на вихревые токи обычно увеличиваются пропорционально квадрату частоты, снижая КПД трансформатора, рассеивая дополнительное тепло и сокращая срок его службы.

Гармоники обратной последовательности (5-я, 11-я, 17-я и т. Д.) Объединяют сдвиг по фазе на 120 градусов, аналогично основной гармонике, но в обратной последовательности. В генераторах и двигателях эти токи создают магнитные поля, которые препятствуют вращению вала и иногда приводят к разрушительным механическим колебаниям.

Импульсные источники питания

Особенно важным классом нелинейных нагрузок являются миллионы персональных компьютеров, которые обычно включают в себя импульсные источники питания (SMPS) с номинальной выходной мощностью от нескольких ватт до более 1 кВт. Исторически эти очень недорогие источники питания включали в себя простой двухполупериодный выпрямитель, который работал, только когда мгновенное напряжение сети превышало напряжение на входных конденсаторах. Это приводит к очень высоким отношениям пикового входного тока к среднему , что также приводит к низкому коэффициенту мощности искажений и потенциально серьезным проблемам с фазовой и нейтральной нагрузкой.

Типичный импульсный источник питания сначала преобразует сеть переменного тока в шину постоянного тока с помощью мостового выпрямителя . Выходное напряжение затем выводится из этой шины постоянного тока. Проблема в том, что выпрямитель — нелинейное устройство, поэтому входной ток очень нелинейный. Это означает, что входной ток имеет энергию в гармониках с частотой напряжения. Это представляет особую проблему для энергетических компаний, поскольку они не могут компенсировать гармонический ток путем добавления простых конденсаторов или катушек индуктивности, как они могли бы для реактивной мощности, потребляемой линейной нагрузкой. Многие юрисдикции начинают законодательно требовать коррекцию коэффициента мощности для всех источников питания выше определенного уровня мощности.

Регулирующие органы, такие как ЕС , установили пределы гармоник в качестве метода повышения коэффициента мощности. Снижение стоимости компонентов ускорило внедрение двух различных методов. Чтобы соответствовать действующему стандарту ЕС EN61000-3-2, все импульсные источники питания с выходной мощностью более 75 Вт должны включать как минимум пассивную коррекцию коэффициента мощности. Для сертификации источника питания 80 Plus требуется коэффициент мощности 0,9 или более.

Коррекция коэффициента мощности (PFC) при нелинейных нагрузках

Пассивный PFC

Самый простой способ контролировать гармонический ток — использовать фильтр , пропускающий ток только с частотой сети (50 или 60 Гц). Фильтр состоит из конденсаторов или катушек индуктивности и делает нелинейное устройство более похожим на линейную нагрузку. Примером пассивной коррекции коэффициента мощности является схема заполнения впадин .

Недостатком пассивной коррекции коэффициента мощности является то, что для нее требуются более мощные катушки индуктивности или конденсаторы, чем для эквивалентной схемы активной коррекции коэффициента мощности. Кроме того, на практике пассивная коррекция коэффициента мощности часто менее эффективна для улучшения коэффициента мощности.

Активный PFC

Технические характеристики взяты из упаковки блока питания ПК на 610 Вт с указанием активного коэффициента коррекции коэффициента мощности.

Активная коррекция коэффициента мощности — это использование силовой электроники для изменения формы сигнала тока, потребляемого нагрузкой, с целью улучшения коэффициента мощности. Некоторые типы активных PFC — это понижающий , повышающий , понижательно-повышающий и синхронный конденсаторный . Коррекция активного коэффициента мощности может быть одноступенчатой ​​или многоступенчатой.

В случае импульсного источника питания повышающий преобразователь вставляется между мостовым выпрямителем и основными входными конденсаторами. Повышающий преобразователь пытается поддерживать постоянное напряжение на своем выходе при одновременном потреблении тока, который всегда находится в фазе с линейным напряжением и имеет ту же частоту. Другой импульсный преобразователь внутри источника питания вырабатывает желаемое выходное напряжение на шине постоянного тока. Этот подход требует дополнительных полупроводниковых переключателей и управляющей электроники, но позволяет использовать более дешевые и компактные пассивные компоненты. Часто используется на практике.

Для трехфазного ИИП можно использовать венскую конфигурацию выпрямителя, чтобы существенно улучшить коэффициент мощности.

SMPS с пассивным PFC могут достигать коэффициента мощности около 0,7–0,75, SMPS с активным PFC — до 0,99 коэффициента мощности, в то время как SMPS без какой-либо коррекции коэффициента мощности имеют коэффициент мощности только около 0,55–0,65.

Из-за очень широкого диапазона входных напряжений многие источники питания с активной коррекцией коэффициента мощности могут автоматически настраиваться для работы от сети переменного тока от примерно 100 В (Япония) до 240 В (Европа). Эта функция особенно приветствуется в блоках питания для ноутбуков.

Динамический PFC

Динамическая коррекция коэффициента мощности (DPFC), иногда называемая «коррекцией коэффициента мощности в реальном времени», используется для электрической стабилизации в случаях быстрых изменений нагрузки (например, на крупных производственных площадках). DPFC полезен, когда стандартная коррекция коэффициента мощности может вызвать чрезмерную или недостаточную коррекцию. DPFC использует полупроводниковые переключатели, обычно тиристоры , для быстрого подключения и отключения конденсаторов или катушек индуктивности с целью повышения коэффициента мощности.

Важность в системах распределения

Конденсаторная батарея 75 МВАр на подстанции 150 кВ

Коэффициенты мощности ниже 1,0 требуют, чтобы энергосистема вырабатывала вольт-амперы больше минимального необходимого для обеспечения реальной мощности (ватт). Это увеличивает затраты на генерацию и передачу. Например, если бы коэффициент мощности нагрузки был всего 0,7, полная мощность была бы в 1,4 раза больше реальной мощности, используемой нагрузкой. Линейный ток в цепи также будет в 1,4 раза больше тока, необходимого при коэффициенте мощности 1,0, поэтому потери в цепи будут удвоены (поскольку они пропорциональны квадрату тока). В качестве альтернативы все компоненты системы, такие как генераторы, проводники, трансформаторы и распределительное устройство, должны быть увеличены в размерах (и стоимости), чтобы пропускать дополнительный ток. Когда коэффициент мощности близок к единице, для того же номинала трансформатора в кВА может подаваться больший ток нагрузки.

Коммунальные предприятия обычно взимают дополнительные расходы с коммерческих клиентов, у которых коэффициент мощности ниже определенного предела, который обычно составляет от 0,9 до 0,95. Инженеров часто интересует коэффициент мощности нагрузки как один из факторов, влияющих на эффективность передачи энергии.

В связи с ростом стоимости энергии и озабоченностью по поводу ее эффективной подачи активная коррекция коэффициента мощности стала более распространенной в бытовой электронике. Текущие рекомендации Energy Star для компьютеров требуют коэффициента мощности ≥ 0,9 при 100% номинальной выходной мощности в

Проактивное и реактивное обслуживание клиентов: в чем разница?

Ориентация на клиента и постоянное внимание к клиентам при принятии решений играет огромную роль в обеспечении качественного обслуживания клиентов, но как вы можете гарантировать, что каждый раз предлагает оптимальное обслуживание? Первый шаг, который вам нужно сделать, чтобы гарантировать отличное обслуживание клиентов, — это узнать о различиях между проактивным и реактивным обслуживанием клиентов .Если вы спрашиваете себя «что такое проактивное обслуживание клиентов?» тогда вы попали в нужное место. Чтобы узнать об упреждающем и реактивном обслуживании клиентов, продолжайте читать.

Что такое проактивное обслуживание клиентов?

Проактивное обслуживание клиентов относится к превентивным стратегиям, предпринимаемым компаниями в попытке избежать проблем с обслуживанием клиентов. Он управляется внутренними силами и включает предварительное планирование, в котором указывается, как компании следует реагировать на проблему. Примером упреждающего обслуживания клиентов может быть проведение опроса клиентов, чтобы выяснить, что клиенты думают о вашей услуге по сравнению с тем, чего они от нее ожидают.Вы можете использовать эту информацию, чтобы выявить пробелы и области, требующие улучшения, и объединить вашу команду для совместной работы и выяснить, как вы можете продолжить работу с , чтобы улучшить качество обслуживания клиентов .

iStock.com/shironosov

Что такое реактивное обслуживание клиентов?

Реагирующее обслуживание клиентов — это когда ваши агенты по обслуживанию клиентов реагируют, когда клиент обращается к ним. Вместо принятия превентивных мер, таких как проактивное обслуживание клиентов, реактивный подход требует, чтобы клиент сначала обратился к вам.Примером реактивного обслуживания клиентов может быть потребитель, отправивший электронное письмо или позвонивший в службу поддержки клиентов, и ему сказали, что агент «рассмотрит проблему» и / или «свяжется с ним в течение X дней. . »

Превентивное и реактивное обслуживание клиентов

Как видите, разница между проактивным и реактивным обслуживанием клиентов очевидна. Проактивность предполагает, что представители службы поддержки клиентов принимают меры предосторожности и готовятся к определенным проблемам, которые они ожидают, чтобы облегчить разочарование клиентов.С другой стороны, в реактивном обслуживании клиентов отсутствуют какие-либо превентивные меры, и представители службы поддержки просто обязаны действовать, как только клиенты озвучивают свою озабоченность.
Проактивный подход к обслуживанию клиентов имеет решающее значение для тех, кто хочет ориентироваться на клиента. Это уменьшит разочарование как клиентов, так и агентов, а также улучшит обмен информацией и упростит решение проблем. Основная проблема для руководителей компании — изменить ориентацию своей организации на клиента; но как только они смогут это сделать, проявить инициативу в плане обслуживания клиентов станет легко.

Чтобы максимально использовать возможности обслуживания клиентов, выберите 3C Contact Services , чтобы удовлетворить все ваши потребности в обслуживании клиентов. Независимо от того, являетесь ли вы новичком, ищущим стороннюю службу поддержки клиентов, которая может расти вместе с вами по мере расширения вашего бизнеса, или устоявшаяся компания, стремящаяся расширить свои услуги поддержки, у нас есть решение для вас. 3C Contact Services предлагает управление электронной почтой, удержание клиентов, решения для службы поддержки и даже услуги чата, чтобы лучше обслуживать ваших клиентов.Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о том, как мы можем помочь создать эффективную службу поддержки клиентов для вашего бизнеса.

Структура модуля (System.Reactive) | Документы Microsoft

• 28.06.2011
• 2 минуты на чтение

В этой статье

Обозначает недействительность.

Пространство имен: System.Reactive
Сборка: System.Реактивный (в System.Reactive.dll)

Синтаксис

  'Декларация
 _
Подразделение общественной структуры _
    Реализует IEquatable (Of Unit)
  

  'Использование
Dim instance As Unit
  

  [SerializableAttribute]
публичная структура Unit: IEquatable 
  

  [SerializableAttribute]
класс общедоступных значений Unit: IEquatable 
  

  []
[]
тип Unit =
    структура
        интерфейс IEquatable 
    конец
  

  JScript поддерживает использование структур, но не объявление новых. 

Тип Unit предоставляет следующие элементы.

Недвижимость

	Имя	Описание
	По умолчанию	Получает значение отдельной единицы.

Верх

Методы

Верх

Операторы

	Имя	Описание
	Равенство	Указывает, равны ли первый и второй аргументы.
	Неравенство	Указывает, не равны ли первый и второй аргументы.

Верх

Безопасность резьбы

Любые общедоступные статические (общие в Visual Basic) члены этого типа являются потокобезопасными. Потокобезопасность любых членов экземпляра не гарантируется.

См. Также

Номер ссылки

Пространство имен System.Reactive

Resistive vs Reactive — Причины выбрать Reactive

Полнофункциональные системы резервного копирования остаются критически важными для успеха бизнеса.В случае неожиданного отключения электроэнергии вам необходимо знать, что ваша работа будет продолжаться без сбоев.

Однако многие руководители предприятий не понимают, с какими рисками они фактически сталкиваются при использовании своих систем резервного копирования. Хотя вы можете проводить регулярные испытания их оборудования, ваша работа может быть недостаточно защищена. Слишком часто руководители предприятий проводят тесты исключительно на покомпонентной основе и отказываются от общесистемного тестирования. Невозможность протестировать всю систему может скрыть недостатки системы.

Используя решения для тестирования банка нагрузки, вы можете подтвердить функциональность, моделируя реальные сценарии. Тестирование под нагрузкой проверяет рабочие характеристики электрических и механических систем, включая генераторы, оборудование источников бесперебойного питания (ИБП), блоки распределения питания (PDU), резервные батареи и системы охлаждения. Руководители предприятий обычно проводят нагрузочные испытания во время ввода объекта в эксплуатацию, установки нового оборудования и в рамках программы профилактического обслуживания.

Тестирование банка нагрузки выявляет проблемы в контролируемой ситуации до фактического отключения электроэнергии. Предоставляя единственный способ проверить работоспособность системы, тестирование банка нагрузки повышает надежность вашей работы и сводит к минимуму риски, связанные с неожиданным отключением питания.

Типы решений для тестирования банка нагрузки

Доступные в различных размерах и конфигурациях, банки нагрузки измеряют коммерческие нагрузки. Обычно эти нагрузки состоят из комбинации двигателей, отопления, трансформаторов и освещения.

Существуют три основных решения для тестирования банка нагрузки: резистивная, реактивная и резистивная / реактивная:

• Активные банки нагрузки — Наиболее распространенный тип резистивных групп нагрузки имитирует рабочую нагрузку, которую источник питания будет видеть при фактическом использовании. Они преобразуют электрическую энергию (ток) в тепло с помощью силовых резисторов и рассеивают тепло с помощью воздуха или воды. Примеры резистивных нагрузок включают лампы накаливания и устройства с нагревательными элементами, такие как обогреватели и горячие плиты.

• Банки реактивной нагрузки — Эти решения используются для моделирования систем, на которые воздействуют электродвигатели или другие электромагнитные устройства в электросети. Как правило, оборудование, требующее компенсации реактивной мощности, — это устройства с моторным приводом, трансформаторы и конденсаторы.

Банки реактивной нагрузки могут моделировать индуктивную или емкостную нагрузку в зависимости от типа нагрузки, ожидаемой в энергосистеме. Реактивная / индуктивная нагрузка преобразует ток в магнитное поле.Он сопротивляется изменению напряжения, заставляя ток в цепи опережать напряжение. Примеры устройств, создающих реактивную / индуктивную нагрузку, включают двигатели, трансформаторы и дроссели.

Реактивная / емкостная нагрузка заряжает и высвобождает энергию. Он сопротивляется изменению напряжения, заставляя ток в цепи опережать напряжение. Тестирование реактивной / емкостной нагрузки часто проводится в телекоммуникационных, солнечных, производственных и горнодобывающих отраслях.

• Банки резистивной / реактивной нагрузки — Эти решения объединяют как резистивные, так и реактивные элементы в одном пакете банков нагрузки.Резистивные / реактивные нагрузки могут имитировать нагрузки двигателей и электромагнитные устройства в энергосистеме, а также обеспечивать чисто резистивные нагрузки, позволяя установить определенный коэффициент мощности.

Группы резистивной / реактивной нагрузки используются для тестирования турбин, распределительных устройств, роторных ИБП, генераторов и систем ИБП. Их также можно использовать для комплексного тестирования систем защиты подстанций и солнечных инверторов.

Недостатки резистивного нагрузочного тестирования

Аварийное производство электроэнергии представляет собой сложную систему, состоящую из множества различных частей.И любая отдельная часть может выйти из строя в любой момент. Помимо тестирования отдельных компонентов, вам необходимо убедиться, что вся ваша система функционирует должным образом.

Однако многие руководители предприятий пропускают общесистемное тестирование из-за сложности, временных ограничений и затрат. Вместо этого они часто используют банк резистивных нагрузок для проверки только двигателя генератора, который не может имитировать реальные условия.

Кроме того, резистивные нагрузки составляют лишь небольшую часть от общей потребляемой мощности объекта.Тестирование только резистивных нагрузок не определит, насколько хорошо ваша система будет работать во время аварийного отключения электроэнергии. Проведение полного теста системы, имитирующего реальную нагрузку, — единственный способ убедиться, что все отдельные компоненты будут работать вместе в гармонии.

Обоснование решений банка с реактивной нагрузкой

Решения с реактивной нагрузкой моделируют системы, на которые воздействуют электродвигатели или другие электромагнитные устройства в сети. А блоки комбинированной резистивной / реактивной нагрузки могут тестировать всю систему генератора при ее номинальном коэффициенте мощности.В отличие от резистивного тестирования, резистивный / реактивный тест может предсказать ожидаемые отказы нескольких компонентов, составляющих всю систему.

Тестирование только резистивным сопротивлением не может создать условия, возникающие при реальном сбое питания. Только правильно настроенный тест резистивной / реактивной нагрузки гарантирует, что вся ваша система будет работать на приемлемом уровне во время аварийной ситуации.

Надлежащее общесистемное тестирование резистивной / реактивной нагрузки помогает выявить слабые места в вашей системе выработки электроэнергии и предотвратить непредвиденные сбои во время аварийных ситуаций.Понимание того, какие решения для нагрузочного тестирования развернуть и как проводить эффективное тестирование, поможет снизить риски, связанные с неожиданными отключениями электроэнергии.

Загрузите электронную книгу для получения дополнительной информации…

Для более подробного обсуждения тестирования резистивной и реактивной нагрузок загрузите последнюю электронную книгу ComRent сегодня.