Что такое реактивная мощность. Как рассчитывается реактивная мощность в синусоидальных и несинусоидальных режимах. Какие существуют методы определения реактивной мощности. Почему важна компенсация реактивной мощности.
Понятие реактивной мощности в электрических сетях
Реактивная мощность — это важная характеристика электрических сетей переменного тока, которая оказывает существенное влияние на эффективность передачи и потребления электроэнергии. В отличие от активной мощности, которая совершает полезную работу, реактивная мощность циркулирует между источником и потребителем, создавая дополнительную нагрузку на сеть.
Реактивная мощность возникает из-за наличия в цепи реактивных элементов — индуктивностей и емкостей. Индуктивные элементы (например, обмотки двигателей) потребляют реактивную мощность, а емкостные элементы (конденсаторы) ее генерируют.
Основные характеристики реактивной мощности:
- Измеряется в вольт-амперах реактивных (ВАр)
- Не совершает полезной работы
- Циркулирует между источником и потребителем
- Создает дополнительные потери в сети
- Снижает пропускную способность линий электропередачи
Реактивная мощность играет важную роль в электрических системах, поэтому ее расчет и компенсация являются актуальными задачами в электроэнергетике.
Расчет реактивной мощности в синусоидальных режимах
В синусоидальных режимах, когда форма кривых тока и напряжения близка к синусоиде, расчет реактивной мощности не вызывает затруднений. Для однофазной цепи реактивная мощность определяется по формуле:
Q = U * I * sin φ
где U — действующее значение напряжения, I — действующее значение тока, φ — угол сдвига фаз между током и напряжением.
Для трехфазной симметричной системы формула принимает вид:
Q = √3 * Uл * Iл * sin φ
где Uл и Iл — действующие значения линейного напряжения и тока соответственно.
Как определяется угол φ?
- По показаниям ваттметра, вольтметра и амперметра
- С помощью фазометра
- Путем анализа осциллограмм тока и напряжения
- Расчетным путем, зная параметры цепи
Точность расчета реактивной мощности в синусоидальных режимах обычно достаточно высока. Однако в реальных электрических сетях часто наблюдаются отклонения от синусоидальности, что требует применения более сложных методов расчета.
Особенности расчета реактивной мощности в несинусоидальных режимах
В несинусоидальных режимах, которые возникают при наличии в сети нелинейных нагрузок, расчет реактивной мощности существенно усложняется. Это связано с тем, что появляются высшие гармоники тока и напряжения, которые вносят свой вклад в общую реактивную мощность.
Основные проблемы расчета в несинусоидальных режимах:
- Отсутствие единого общепринятого определения реактивной мощности
- Необходимость учета высших гармоник
- Появление дополнительных составляющих мощности (мощность искажения)
- Сложность физической интерпретации результатов
Существует несколько подходов к расчету реактивной мощности в несинусоидальных режимах, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим основные из них.
Методы определения реактивной мощности в несинусоидальных режимах
Для расчета реактивной мощности в несинусоидальных режимах разработано множество методов. Их можно разделить на три основные группы:
1. Спектральные методы
Основаны на разложении кривых тока и напряжения в ряд Фурье и анализе отдельных гармоник. К ним относятся:
- Метод Буденау
- Метод Шеферда и Закихани
- Метод Шарона
- Метод Эмануэля
Преимущество спектральных методов — возможность анализа вклада отдельных гармоник. Недостаток — необходимость сложных вычислений.
2. Интегральные методы
Основаны на интегрировании мгновенных значений тока и напряжения за период. Наиболее известны:
- Метод Илиовиси
- Метод Маевского
Интегральные методы проще в реализации, но не дают информации о спектральном составе мощности.
3. Энергопотоковые методы
Рассматривают процессы обмена энергией между источником и потребителем. К ним относятся:
- Метод Фризе
- Метод Зарнецкого
- pq-теория (теория мгновенной мощности)
Энергопотоковые методы хорошо подходят для систем управления компенсаторами реактивной мощности.
Сравнительный анализ методов расчета реактивной мощности
Каждый из рассмотренных методов имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Проведем их сравнительный анализ по ключевым критериям:
Точность расчета
Наиболее точными считаются спектральные методы, так как они учитывают вклад каждой гармоники. Однако их точность зависит от количества учитываемых гармоник.
Сложность реализации
Интегральные методы проще в реализации и требуют меньше вычислительных ресурсов. Спектральные и энергопотоковые методы более сложны.
Информативность
Спектральные методы дают наиболее полную информацию о составляющих мощности. Энергопотоковые методы хорошо описывают физические процессы в цепи.
Применимость для управления компенсаторами
Энергопотоковые методы, особенно pq-теория, наиболее удобны для построения систем управления активными компенсаторами реактивной мощности.
Выбор конкретного метода зависит от поставленной задачи, требуемой точности и доступных вычислительных ресурсов.
Компенсация реактивной мощности в электрических сетях
Компенсация реактивной мощности — важная задача в электроэнергетике, направленная на повышение эффективности передачи и потребления электроэнергии. Рассмотрим основные аспекты этого процесса.
Зачем нужна компенсация реактивной мощности?
- Снижение потерь в сетях
- Увеличение пропускной способности линий электропередачи
- Улучшение качества напряжения
- Снижение платы за потребление реактивной энергии
Методы компенсации реактивной мощности:
- Установка конденсаторных батарей
- Использование синхронных компенсаторов
- Применение статических тиристорных компенсаторов
- Использование активных фильтров гармоник
Выбор метода компенсации зависит от характера нагрузки, режима работы сети и экономических факторов.
Влияние высших гармоник на расчет и компенсацию реактивной мощности
Наличие высших гармоник в электрической сети существенно усложняет процессы расчета и компенсации реактивной мощности. Рассмотрим основные аспекты этой проблемы:
Как высшие гармоники влияют на реактивную мощность?
- Увеличивают общую реактивную мощность в сети
- Создают дополнительные потери в элементах сети
- Могут вызывать резонансные явления
- Снижают эффективность традиционных средств компенсации
При наличии высших гармоник необходимо применять специальные методы расчета реактивной мощности и использовать фильтрокомпенсирующие устройства для её компенсации.
Особенности компенсации при несинусоидальных режимах:
- Необходимость учета спектрального состава тока и напряжения
- Применение активных фильтров гармоник
- Использование специальных алгоритмов управления компенсаторами
- Комплексный подход к улучшению качества электроэнергии
Правильный учет влияния высших гармоник позволяет повысить эффективность компенсации реактивной мощности и улучшить качество электроэнергии в сети.
Курс физики. Том II. Учение об электричестве
Курс физики. Том II. Учение об электричестве
ОглавлениеЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. УЧЕНИЕ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСТВЕ§ 2. Количество электричества. Закон Кулона § 4. Напряженность электрического поля § 5. Теорема Острогдадского — Гаусса § 6. Вектор электрической индукции § 7. Примеры применения теоремы Остроградского — Гаусса § 8. Потенциал электрического поля § 9. Формулы электростатики в практической системе единиц ГЛАВА II. ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ § 10. Распределение электричества по поверхностй заряженных проводников § 11. Электризация проводников в поле и деформация поля проводниками § 12. Контактная разность потенциалов § 13. Электроемкость § 14. Расчет электроемкости конденсаторов § 15. Электрическая энергия § 16. Энергия поля § 17. Электрометры § 18. О природе электрических явлений ГЛАВА III. ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ § 19. Дипольная и электронная поляризация диэлектриков. Сегнетоэлектрики § 20. Деформация поля диэлектриками § 21. Электрическая восприимчивость § 22. Электронная теория диэлектриков § 23. Пьезоэлектрические и пироэлектрические явления § 24. Электроконвекционные явления (электрофорез, электроэндосмос и др.) ГЛАВА IV. ПОСТОЯННЫЙ ТОК § 25. Величина тока. Электродвижущая сила и напряжение § 26. Закон Ома. Законы Кирхгофа § 27. Закон Джоуля — Ленца § 28. Дифференциальная форма законов Ома и Джоуля — Ленца. Соотношение аналогии между проводимостью и емкостью ГЛАВА V. ТОК В МЕТАЛЛАХ § 29. Сведения об электропроводности. Термометры сопротивления, болометры, тензометры § 30. Закон Видемана — Франца. Теория электропроводности металлов § 31. Сверхпроводимость § 32. Термоэлектрические явления и их применение § 33. Зависимость термоэлектродвижущей силы от температуры спаев. Явление Пельтье ГЛАВА VI. ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ § 34. Полупроводники § 35. Понятие о зонной теории электропроводности § 36. Применения полупроводников § 37. Электролиз. Законы Фарадея. Электрохимические эквиваленты. Потенциалы разложения § 38. Вторичные реакции на электрэдах. Применения электролиза § 39. Подвижность ионов и электропроводность растворов § 40. Гальванические элементы. Электрохимическая природа коррозии § 41. Электродные потенциалы § 42. Аккумуляторы § 43. Свободная энергия гальванической цепи. Концентрационные элементы ГЛАВА VIII. ТОК В ГАЗАХ § 44. Ионизация и электропроводность газов § 45. Типы и механизм разряда в газах § 46. Катодные и анодные лучи § 47. Тлеющий разряд § 48. Дуговой разряд § 49. Искровой разряд. Молния ГЛАВА IX. ТОК ЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИИ. ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ § 50. Термоэлектронная эмиссия. Формула Ричардсона — Дёшмена § 51. Торможение электронного потока. Рентгеновы трубки § 52. Пустотные выпрямители тока (диоды, кенотроны) § 53. Усилительные электронные лампы (триоды) § 54. Фотоэлектрический эффект. Фотоэлементы. Фотореле § 55. Вторичная электронная эмиссия. Электронные умножители § 56. Динатронный эффект. Экранированные радиолампы ГЛАВА X. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ § 57. Исторические сведения. Закон Кулона для магнитных полюсов § 58. Магнитные величины и соотношения, аналогичные электрическим § 59. Магнитное поле Земли § 60. Магнитное поле тока § 61. Закон Био и Савара § 62. Магнитодвижущая сила. Поток индукции электромагнита § 63. Магнитные свойства веществ и их использование § 64. Электронная теория магнетизма ГЛАВА XI. ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ТОК § 65. Формула Ампера и ее трактовка по Фарадею § 66. Работа, производимая током при перемещении проводника в магнитном поле. Электромоторы § 67. Отклоняющее действие магнитного поля на электронный поток (в вакууме и в металле) § 68. Электродинамические измерительные приборы. Гальванометры, Осциллографы § 69. Формулы электродинамики в практической системе единиц ГЛАВА XII. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ § 70. Понятие об электромагнитном поле. Электромагнитная индукция § 71. Закон Ленца. Картина электромагнитного поля по Фарадею § 72. Закон Фарадея. Индукционное измерение магнитного потока и магнитодвижущей силы. Вихревые токи § 73. Явление самоиндукции. Индуктивность. Законы нарастания и спада тока при включении и выключении цепи § 74. Энергия магнитного поля тока. Индуктивность и энергия электромагнита. Индуктивность кабеля § 75. Взаимная индуктивность. Энергия взаимодействия токов. Коэффициент взаимной индукции катушек с общим сердечником § 76. Уравнения Максвелла и уравнения Лорентца § 77. Электромагнитное происхождение массы электрона ГЛАВА XIII. ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК § 78. Генерирование переменного тока § 79. Работа генератора электрической энергии на нагрузку Эффективные значения напряжения и величины тока § 80. Емкостное сопротивление и индуктивное сопротивление § 81. Активные и реактивные токи. Коэффициент мощности (cos f). Потери (tg b) § 82. Обобщенный закон Ома § 83. Электрический резонанс § 84. Трансформация тока § 85. Трехфазный ток. Синхронные и асинхронные моторы ГЛАВА XIV. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ § 86. Индуктор § 87. Колебательный контур § 88. Вибратор Герца (возбуждение колебательного контура индуктором). Токи Тесла § 89. Электромагнитные волны. Вектор Умова — Пойнтинга § 90. Излучение электрического диполя. Волны в двухпроводной линии. Антенны § 91. Распространение электромагнитных волн. Роль ионосферы. «Радиоокно» в космос § 92. Ламповые генераторы электрических колебаний § 93. Модуляция электрических колебаний § 94. Прием, детектирование и усиление радиосигналов. Супергетеродины § 95. Преобразование звуковых колебаний в электрические и электрических в звуковые. Электрозапись и воспроизведение звука § 96. Телевидение § 97. Сантиметровые волны и их распространение в волноводах § 98. Радиолокация. Генерирование ультракоротких волн (клистроны и магнетроны) |
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах
Автор: Файфер Лилия Андреевна
Рубрика: Технические науки
Опубликовано в Молодой учёный №28 (132) декабрь 2016 г.
Дата публикации: 19.12.2016 2016-12-19
Статья просмотрена: 1351 раз
Скачать электронную версию
Скачать Часть 2 (pdf)
Библиографическое описание:Файфер, Л. А. Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах / Л. А. Файфер. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 28 (132). — С. 203-207. — URL: https://moluch.ru/archive/132/37063/ (дата обращения: 08.03.2023).
Согласно ГОСТ 13109–2003 основными параметрами являются колебания напряжения, отклонение частоты, несинусоидальность и несимметрия напряжения. Отсюда следует, что активная и реактивная мощность, а также действующие значения токов и напряжений имеют важное значение при исследовании показателей качества электроэнергии. Именно с определением реактивной мощности возникают трудности, так как нет строгого её определения.
Методы определения составляющих мощности и реактивной мощности.
Буденау впервые ввёл понятие «мощность искажение». Встречается обозначение мощности искажения как «D», а также как «T». По Буденау мощность искажения вычисляется по формуле
.
А. Ф. Крогерис в [1] наглядно изображает составляющие мощности в стандартах США (рисунок 1).
Рис. 1. Составляющие мощности по американским стандартам
Также вопросами составляющих мощности занимались и немецкие учёные. Среди которых выделяет работы Р. Трэгера, который ввёл понятие «мощность взаимного обмена». В немецких нормах при графической интерпретации под S понимают кажущуюся мощность при несинусоидальном режиме, а под S1— кажущуюся мощность основной гармоники. Соответственно Q и Q1— это реактивная мощность основной гармоники и при несинусоидальном режиме. Составляющие мощности изображены на рисунке 2.
Рис. 2. Составляющие мощности по немецким стандартам
Можно все существующие методы определения составляющих мощностей разделить на три группы: спектральные, интегральные и энергопотоковые методы. Рассмотрим более подробно каждую группу.
Спектральные методы
Сущность данного метода заключается в том, что составляющие мощности определяются с помощью гармонических составляющих токов и напряжений
Реактивная мощность по Буденау.
Теория Буденаю, состоит в разложении полной мощности на активную, реактивную и мощность искажения. Выражение Буденау представлено формулой
.
Формулы по Буденау получили широкое признание. Неактивная или реактивная мощность присуща сигналу с n-гармониками:
.
Мощность по В. Шеферду и П. Закихани.
Мощность, определяемая в [2] основана на частотном анализе. Он делит гармоники тока и напряжения на общие и необщие гармоники. Реактивная мощность выражена формулой
.
Мощность по Шарону.
Определение мощности по Шарону основано также на частотном анализе. Отметим, что у Шарона присутствует термин «кажущийся компонент мощности» которую он определяет в своих трудах. Он развивает исследования формулы и считает, что определении коэффициента мощности в несинусоидальном режиме через функцию косинуса ошибочно. И критикует некоторые моменты теории В. Шеферда и П. Закихани, в частности он считает, что не имеет физического смысла, а лишь математическое понятие. Поэтому он выводит формулу, в которой присутствуют функции гармоник напряжения, тока и функция синуса фазового сдвига.
В [3] реактивную мощность представлена формулой
А. Эмануэль в [4] отметил, что мощность искажения широкого признания не получила и говорит, что необходимо уделить внимание оценке угла смещения для основной гармоники.
Реактивная мощность определяется через основные гармоники напряжения и тока выражением
.
Интегральные методы определения мощности
Реактивная мощность Илиовиси и Маевского [5].
Интегральную формула для расчёта реактивной мощности ввёл М. Илиовиси:
.
Илиовиси и Маевский используют такие понятия, как: мощность сдвига (), мощность искажения () и неактивная мощность ().
Неактивная мощность:
.
Энергопотоковые методы определения мощности
Реактивная мощность Фризе.
Теория Фризе [6] основана на мгновенных значениях токах и напряжениях. Теория состоит в разложении мгновенного тока нагрузки на мгновенный активный ток и мгновенный неактивный (реактивный) ток.
.
Разделение тока на две составляющие происходит в связи с тем, что ток является активной нагрузкой развивает такую же мощность, что и нагрузка, которая исследуется. В итоге если реактивный ток будет скомпенсирован, то будет видна только активная нагрузка.
Полный ток можно определить через среднеквадратичные значения активного и реактивного тока:
.
Реактивную мощность по Фризе всегда положительна и определяется по формуле
.
Мощность по Зарнецкому.
Зарнецкий продолжает в свих работах [7] концепции Фризе. Теория предполагает разделение тока на две составляющие: активный и реактивный ток. Отличием теории от выше описанной, является то, что она предполагает разложение токов на большое количество ортогональных компонент. Реактивная мощность по Зарнецкому, определяется выражением
.
pq- теория.
pq- теория или теория мгновенной мощности используется когда активные компенсаторы применяются для компенсации реактивной мощности в случае наличия составляющих высших гармоник [6]. Активная и реактивная мощность получаются путём преобразования сигналов из трёхфазной системы координат в двухфазную систему координат:
.
Вывод
Сделав обзор существующих методик определения реактивной мощности, отметим, что у каждой методики, теории есть свои преимущества, недостатки. Поэтому вопрос определения мощности является важным и актуальным, и требующим дальнейшего изучения.
Литература:
- Крогерис, А. Ф. Мощность переменного тока [Текст]: учеб. / А. Ф. Крогерис. — Рига.:Физ.-энерг.ин-т Латв.АН. — 1993. — 294с.
- Shepherd, W. Suggested definition of reactive power for nonsinusoidal systems / W. Shepherd, P. Zakikhani // Proc. IEE. — 1972. — vol. 119, № 9. — P. 1361–1362.
- Топорова, Ю. В. Сравнительная характеристика методов определения реактивной мощности [Текст] / Ю. В. Топорова, А. П. Лазуренко // Вісник НТУ «ХПІ». — 2013. — № 17(990). — С. 100–106.
- Emanuel, A. E. Suggested definition of reactive power in nonsinusoidal systems and reactive-power definitions and power-factor improvement in nonlinear systems / A. E. Emanuel // Proceedings of the Institution of Electrical Engineers. — 1974. — vol. 121, № 7/ — P. 705–706.
- Kusters, N. On the Definition of Reactive Power Factor of the Supply Systems / N. Kusters, W. Moore // IEEE Trans. Power App. Syst. — 1980. — P. 1845–1854.
- Чижма, С. Н. совершенствование методов и средств контроля качества электроэнергии и составляющих мощности в электроэнергетических системах с тяговой нагрузкой [Текст]: дис…. доктора тех. наук: 05.14.02 / Сергей Николаевич Чижма; Омский государственный университет путей сообщения. — Омск, 2014. — 367 с.
- Czarnecki, L. S. Budeanu and fryze: Two frameworks for interpreting power properties of circuits with nonsinusoidal voltages and currents / L. SCzarnecki // Electrical Engineering. — 1997. — vol. 80, № 9. — P. 359–367.
Основные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, мощность, мощность искажения, составляющая, несинусоидальный режим, основная гармоника, реактивный ток, теория, формула, активная нагрузка.
Похожие статьи
Методики расчёта
составляющих мощности при…Основные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, активная мощность, полная мощность, режим, напряжение, мощность, действующее значение токов, мощность
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Практическое применение вейвлет-преобразования для…
Формула. Реактивная мощность.
Методики расчёта составляющих мощности при синусоидальных и несинусоидальных режимах.
Система управления статическим компенсатором
реактивной…Основные термины (генерируются автоматически): передаточная функция, реактивная мощность, модульный оптимум, внешний контур, общее назначение, ток, обратная
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Алгоритм для расчета потерь
мощности в электрических сетях…Блок-схема алгоритма программы расчета потерь мощности при несинусоидальном напряжении.
Основные термины (генерируются автоматически): электрическая сеть, потеря мощности, гармоника, ток, III, мощность, подстанция, высшая гармоника тока, программа…
Компенсация
реактивной мощности в районных сетяхОсновные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, активная мощность, сеть, разрядное сопротивление, потребитель, полная мощность, коэффициент мощности
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Специальные фильтрокомпенсирующие устройства как метод…
Основные термины (генерируются автоматически): напряжение, гармоника, действующее значение, реактивная мощность, активный фильтр гармоник
Дополнительные потери мощности в силовых трансформаторах, обусловленные несинусоидальностью напряжений.
Компенсация
реактивной мощности в электрических сетях 0,4кВОсновные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, реле напряжения
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах. Алгоритм для расчета потерь мощности в электрических сетях с учетом несинусоидальности напряжения.
Негативное воздействие
токов высших гармоник на элементы…Гармоники можно разделить на следующие группы: основная — гармоника сетевой частоты (в России
Для наглядного представления искажения синусоидальности кривой напряжения в
3) затрудняется компенсация реактивной мощности с помощью батарей статических. ..
Неисправности батарей статических конденсаторов, возникающих…
Основные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, гармоника, ток, конденсатор, разгерметизация корпуса, сеть, перегрузка, батарея конденсаторов, несинусоидальное напряжение.
Методики расчёта
составляющих мощности при…Основные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, активная мощность, полная мощность, режим, напряжение, мощность, действующее значение токов, мощность
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Практическое применение вейвлет-преобразования для…
Формула. Реактивная мощность.
Методики расчёта составляющих мощности при синусоидальных и несинусоидальных режимах.
Система управления статическим компенсатором
реактивной…Основные термины (генерируются автоматически): передаточная функция, реактивная мощность, модульный оптимум, внешний контур, общее назначение, ток, обратная
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Алгоритм для расчета потерь
мощности в электрических сетях…Блок-схема алгоритма программы расчета потерь мощности при несинусоидальном напряжении.
Основные термины (генерируются автоматически): электрическая сеть, потеря мощности, гармоника, ток, III, мощность, подстанция, высшая гармоника тока, программа…
Компенсация
реактивной мощности в районных сетяхОсновные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, активная мощность, сеть, разрядное сопротивление, потребитель, полная мощность, коэффициент мощности
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Специальные фильтрокомпенсирующие устройства как метод…
Основные термины (генерируются автоматически): напряжение, гармоника, действующее значение, реактивная мощность, активный фильтр гармоник
Дополнительные потери мощности в силовых трансформаторах, обусловленные несинусоидальностью напряжений.
Компенсация
реактивной мощности в электрических сетях 0,4кВОсновные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, реле напряжения
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах. Алгоритм для расчета потерь мощности в электрических сетях с учетом несинусоидальности напряжения.
Негативное воздействие
токов высших гармоник на элементы…Гармоники можно разделить на следующие группы: основная — гармоника сетевой частоты (в России
Для наглядного представления искажения синусоидальности кривой напряжения в
3) затрудняется компенсация реактивной мощности с помощью батарей статических. ..
Неисправности батарей статических конденсаторов, возникающих…
Основные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, гармоника, ток, конденсатор, разгерметизация корпуса, сеть, перегрузка, батарея конденсаторов, несинусоидальное напряжение.
Похожие статьи
Методики расчёта
составляющих мощности при…Основные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, активная мощность, полная мощность, режим, напряжение, мощность, действующее значение токов, мощность
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Практическое применение вейвлет-преобразования для…
Формула. Реактивная мощность.
Методики расчёта составляющих мощности при синусоидальных и несинусоидальных режимах.
Система управления статическим компенсатором
реактивной…Основные термины (генерируются автоматически): передаточная функция, реактивная мощность, модульный оптимум, внешний контур, общее назначение, ток, обратная
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Алгоритм для расчета потерь
мощности в электрических сетях…Блок-схема алгоритма программы расчета потерь мощности при несинусоидальном напряжении.
Основные термины (генерируются автоматически): электрическая сеть, потеря мощности, гармоника, ток, III, мощность, подстанция, высшая гармоника тока, программа…
Компенсация
реактивной мощности в районных сетяхОсновные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, активная мощность, сеть, разрядное сопротивление, потребитель, полная мощность, коэффициент мощности
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Специальные фильтрокомпенсирующие устройства как метод…
Основные термины (генерируются автоматически): напряжение, гармоника, действующее значение, реактивная мощность, активный фильтр гармоник
Дополнительные потери мощности в силовых трансформаторах, обусловленные несинусоидальностью напряжений.
Компенсация
реактивной мощности в электрических сетях 0,4кВОсновные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, реле напряжения
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах. Алгоритм для расчета потерь мощности в электрических сетях с учетом несинусоидальности напряжения.
Негативное воздействие
токов высших гармоник на элементы…Гармоники можно разделить на следующие группы: основная — гармоника сетевой частоты (в России
Для наглядного представления искажения синусоидальности кривой напряжения в
3) затрудняется компенсация реактивной мощности с помощью батарей статических. ..
Неисправности батарей статических конденсаторов, возникающих…
Основные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, гармоника, ток, конденсатор, разгерметизация корпуса, сеть, перегрузка, батарея конденсаторов, несинусоидальное напряжение.
Методики расчёта
составляющих мощности при…Основные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, активная мощность, полная мощность, режим, напряжение, мощность, действующее значение токов, мощность
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Практическое применение вейвлет-преобразования для…
Формула. Реактивная мощность.
Методики расчёта составляющих мощности при синусоидальных и несинусоидальных режимах.
Система управления статическим компенсатором
реактивной…Основные термины (генерируются автоматически): передаточная функция, реактивная мощность, модульный оптимум, внешний контур, общее назначение, ток, обратная
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Алгоритм для расчета потерь
мощности в электрических сетях…Блок-схема алгоритма программы расчета потерь мощности при несинусоидальном напряжении.
Основные термины (генерируются автоматически): электрическая сеть, потеря мощности, гармоника, ток, III, мощность, подстанция, высшая гармоника тока, программа…
Компенсация
реактивной мощности в районных сетяхОсновные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, активная мощность, сеть, разрядное сопротивление, потребитель, полная мощность, коэффициент мощности
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах.
Специальные фильтрокомпенсирующие устройства как метод…
Основные термины (генерируются автоматически): напряжение, гармоника, действующее значение, реактивная мощность, активный фильтр гармоник
Дополнительные потери мощности в силовых трансформаторах, обусловленные несинусоидальностью напряжений.
Компенсация
реактивной мощности в электрических сетях 0,4кВОсновные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, реле напряжения
Особенности расчётов реактивной мощности в несинусоидальных режимах. Алгоритм для расчета потерь мощности в электрических сетях с учетом несинусоидальности напряжения.
Негативное воздействие
токов высших гармоник на элементы…Гармоники можно разделить на следующие группы: основная — гармоника сетевой частоты (в России
Для наглядного представления искажения синусоидальности кривой напряжения в
3) затрудняется компенсация реактивной мощности с помощью батарей статических. ..
Неисправности батарей статических конденсаторов, возникающих…
Основные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, гармоника, ток, конденсатор, разгерметизация корпуса, сеть, перегрузка, батарея конденсаторов, несинусоидальное напряжение.
Активные формы кислорода при раке: текущие результаты и будущие направления
Обзор
. 2021 Октябрь; 112 (10): 3945-3952.
doi: 10.1111/cas.15068. Epub 2021 2 августа.
Хадзиме Накамура 1 , Кохичи Такада 1
принадлежность
- 1 Кафедра медицинской онкологии Медицинского университета Саппоро, Саппоро, Япония.
- PMID: 34286881
- PMCID: PMC8486193
- DOI: 10.1111/cas.15068
Бесплатная статья ЧВК
Обзор
Hajime Nakamura et al. Онкологические науки. 2021 окт.
Бесплатная статья ЧВК
. 2021 Октябрь; 112 (10): 3945-3952.
doi: 10.1111/cas.15068. Epub 2021 2 августа.
Авторы
Хадзиме Накамура 1 , Кохичи Такада 1
принадлежность
- 1 Кафедра медицинской онкологии Медицинского университета Саппоро, Саппоро, Япония.
- PMID: 34286881
- PMCID: PMC8486193
- DOI: 10.1111/cas.15068
Абстрактный
Активные формы кислорода (АФК), класс высокобиологически активных молекул, широко изучались при различных типах рака. АФК считаются нормальными побочными продуктами многочисленных клеточных процессов. Как правило, раковые клетки демонстрируют более высокие базальные уровни АФК по сравнению с нормальными клетками в результате дисбаланса между оксидантами и антиоксидантами. АФК играют двойную роль в клеточном метаболизме: при уровне от низкого до умеренного АФК действуют как преобразователи сигналов для активации клеточной пролиферации, миграции, инвазии и ангиогенеза. Напротив, высокие уровни АФК вызывают повреждение белков, нуклеиновых кислот, липидов, мембран и органелл, что приводит к гибели клеток. Обширные исследования показали, что противораковая терапия, которая манипулирует уровнями АФК, включая иммунотерапию, показывает многообещающие результаты как in vitro, так и in vivo. В этом обзоре мы суммируем молекулярные механизмы и онкогенные функции, которые модулируют уровни АФК и полезны для разработки стратегий лечения рака. Этот обзор также дает представление о будущей разработке эффективных агентов, регулирующих окислительно-восстановительную систему для лечения рака.
Ключевые слова: гибель клеток; новообразования; окислительный стресс; активные формы кислорода; терапия.
© 2021 Авторы. Наука о раке, опубликованная John Wiley & Sons Australia, Ltd от имени Японской онкологической ассоциации.
Заявление о конфликте интересов
w3.org/1999/xlink» xmlns:mml=»http://www.w3.org/1998/Math/MathML» xmlns:p1=»http://pubmed.gov/pub-one»> У авторов нет конфликта интересов.Цифры
РИСУНОК 1
Генерация активных форм кислорода…
РИСУНОК 1
Генерация активных форм кислорода (АФК) и их воздействие. Активные формы кислорода могут…
РИСУНОК 1Генерация активных форм кислорода (АФК) и их эффекты. Активные формы кислорода могут генерироваться множеством эндогенных и экзогенных факторов, что, в свою очередь, приводит к различным биологическим последствиям. Низкие уровни АФК действуют как внутриклеточные вторичные мессенджеры. Умеренные уровни АФК полезны для раковых клеток, поскольку они могут усиливать метаболизм рака и передачу сигналов роста, а также ингибировать антиоксиданты, которые способствуют онкогенезу. И наоборот, высокие уровни АФК могут привести к гибели клеток, вызванной повреждением ДНК 9.0003
РИСУНОК 2
Схематическое изображение пути STEAP1-NRF2.…
РИСУНОК 2
Схематическое изображение пути STEAP1-NRF2. В неокислительных условиях ядерный эритроидный фактор 2 (NRF2)…
ФИГУРА 2Схематическое изображение пути STEAP1-NRF2. В неокислительных условиях ядерный эритроидный 2-родственный фактор (NRF2) расположен в цитоплазме рядом с kelch-подобным ECH-ассоциированным белком 1 (KEAP1). Окислительный стресс вызывает диссоциацию NRF2 от KEAP1. NRF2 проникает в ядро и активирует несколько цитопротекторных генов для защиты от окислительного стресса. В нашем предыдущем отчете предполагалось, что шеститрансмембранный эпителиальный антиген простаты 1 (STEAP1) играет важную роль в усилении этого пути. ARE, антиоксидантный элемент
РИСУНОК 3
Перегрузка железом приводит к АФК…
РИСУНОК 3
Перегрузка железом приводит к АФК и 8-oxodG. Активные формы кислорода (АФК) могут быть…
РИСУНОК 3Перегрузка железом приводит к АФК и 8-oxodG. Активные формы кислорода (АФК) могут индуцироваться железом и способствовать образованию мутагенного 8-оксо-7-гидро-2′-дезоксигуанозина (8-oxodG), что приводит к гепатоканцерогенезу (ГЦК) у пациентов с хроническим гепатитом С. ХГС)/неалкогольный стеатогепатит (НАСГ) и лейкемическая трансформация в миелодиспластический синдром (МДС). Терапевтическое снижение уровня железа способствует ингибированию как гепатоканцерогенеза при ХГС/НАСГ, так и лейкемической трансформации при МДС
РИСУНОК 4
Схематическое изображение гибели клеток…
РИСУНОК 4
Схематическое изображение гибели клеток, вызванной АФК. A, Активные формы кислорода (АФК)…
РИСУНОК 4Схематическое изображение гибели клеток, вызванной АФК. A, Активные формы кислорода (АФК) могут приводить к активации апоптоза. Высокие уровни митохондриальных АФК могут высвобождать цитохром 9.0167 c в цитозоль из митохондриального межмембранного пространства. В цитозоле цитохром c взаимодействует с фактором активации апоптотической протеазы-1 (APAF1) и активирует каспазу-9. Кроме того, в качестве внешнего пути АФК могут активировать трансмембранные рецепторы смерти, включая Fas, лиганд, индуцирующий апоптоз, связанный с фактором некроза опухоли (TRAIL-R1/2), Fas-ассоциированный белок с доменом смерти (FADD) и прокаспазу-8 и — 10 на поверхности цитоплазмы с образованием вызывающих смерть сигнальных комплексов (DISC), впоследствии запускающих активацию каспазы-8 и -10 и апоптоз. Каспаза-8 и -10 также расщепляют Bid с образованием укороченного (t)Bid, который перемещается в митохондрии, блокирует Bcl-2 и Bcl-XL и активирует Bax и Bak. B, АФК могут регулировать индукцию аутофагии в клетках. Увеличение АФК приводит к окислению и инактивации связанных с аутофагией (ATG)4. Инактивация ATG4 приводит к стимуляции липидизации ATG8, что является важным этапом аутофагии. АФК также напрямую активируют аденозинмонофосфат (AMP)-активируемую протеинкиназу (AMPK), расположенную выше мишени рапамицина у млекопитающих (mTOR), для подавления его фосфорилирования, что приводит к индукции аутофагии
См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC
Похожие статьи
Активация сигнальных путей апоптоза активными формами кислорода.
Редза-Дутордуар М., Аверилл-Бейтс Д.А. Редза-Дутордуар М. и соавт. Биохим Биофиз Акта. 2016 декабрь; 1863 (12): 2977-2992. doi: 10.1016/j.bbamcr.2016.09.012. Epub 2016 17 сентября. Биохим Биофиз Акта. 2016. PMID: 27646922 Обзор.
Активные формы кислорода в окислительно-восстановительной терапии рака.
Тонг Л., Чуанг К.С., Ву С., Цзо Л. Тонг Л. и др. Рак Летт. 2015 10 октября; 367(1):18-25. doi: 10.1016/j.canlet.2015.07.008. Epub 2015 14 июля. Рак Летт. 2015. PMID: 26187782 Обзор.
Антиоксиданты поддерживают клеточный окислительно-восстановительный гомеостаз путем устранения активных форм кислорода.
Хе Л., Хе Т., Фаррар С., Цзи Л., Лю Т., Ма Х. Он Л. и соавт. Cell Physiol Biochem. 2017;44(2):532-553. дои: 10.1159/000485089. Epub 2017 17 ноября. Cell Physiol Biochem. 2017. PMID: 29145191 Обзор.
Дифференциальная роль активных форм кислорода на ранних и поздних стадиях рака.
Асси М. Асси М. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2017 Декабрь 1;313(6):R646-R653. doi: 10.1152/ajpregu.00247.2017. Epub 2017 23 августа. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2017. PMID: 28835450 Обзор.
Индукция активных форм кислорода: новый подход к терапии рака.
Цзоу З., Чанг Х., Ли Х., Ван С. Цзоу Зи и др. Апоптоз. 2017 ноябрь;22(11):1321-1335. doi: 10.1007/s10495-017-1424-9. Апоптоз. 2017. PMID: 28936716 Обзор.
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Раскрытие особенностей митохондриального метаболизма и динамики при раке предстательной железы.
Фонтана Ф., Ансельми М., Лимонта П. Фонтана Ф. и др. Раков (Базель). 2023 13 февраля; 15 (4): 1192. doi: 10.3390/раки15041192. Раков (Базель). 2023. PMID: 36831534 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Маркеры окислительного стресса в моче и сыворотке больных раком мочевого пузыря.
Галиняк С., Молонь М., Бесядецкий М., Мокшиньска А., Балавендер К. Галиниак С. и соавт. Антиоксиданты (Базель). 2023 26 января; 12 (2): 277. doi: 10.3390/antiox12020277. Антиоксиданты (Базель). 2023. PMID: 36829836 Бесплатная статья ЧВК.
Внеклеточный гистон h4 способствует ферроптозу при сепсисе через путь ROS/JNK.
Хань З., Юань З., Шу Л., Ли Т., Ян Ф., Чен Л. Хан З. и др. Иммунный воспалительный дис. 2023 Январь; 11(1):e754. doi: 10.1002/iid3.754. Иммунный воспалительный дис. 2023. PMID: 36705411 Бесплатная статья ЧВК.
Диагностика по летучим органическим соединениям в выдыхаемом воздухе в выдыхаемом воздухе пациентов с раком желудка и толстой кишки.
Чанг Дж., Актер С., Хан С., Шин И., Чхве Т.Г., Кан И., Ким С.С. Чанг Дж. и др. Int J Mol Sci. 2022 21 декабря; 24 (1): 129. дои: 10.3390/ijms24010129. Int J Mol Sci. 2022. PMID: 36613569 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Очищенный и лиофилизированный пиоцианин, полученный из Pseudomonas aeruginosa, индуцирует многообещающую апоптотическую и некротическую активность в отношении аденокарциномы молочной железы человека MCF-7.
Абдельазиз А.А., Камер А.А., Аль-Монофи К.Б., Аль-Мадболи Л.А. Абдельазиз А.А. и соавт. Факт микробной клетки. 2022 17 декабря; 21 (1): 262. doi: 10.1186/s12934-022-01988-x. Факт микробной клетки. 2022. PMID: 36528623 Бесплатная статья ЧВК.
Просмотреть все статьи «Цитируется по»
Рекомендации
- Сунг Х., Ферли Дж., Сигел Р.Л. и др. Глобальная статистика рака 2020: GLOBOCAN оценивает заболеваемость и смертность во всем мире от 36 видов рака в 185 странах. CA Рак J Clin. 2021;10:1-41. — пабмед
- Сена Л.А., Чандель Н.С. Физиологическая роль митохондриальных активных форм кислорода. Мол Ячейка. 2012;48:158-167. — ЧВК — пабмед
- Кэрнс Р. А., Харрис И.С., Мак Т.В. Регуляция метаболизма раковых клеток. Нат Рев Рак. 2011;11:85-95. — пабмед
- Ян Х., Виллани Р.М., Ван Х. и др. Роль клеточных активных форм кислорода в химиотерапии рака. J Exp Clin Cancer Res. 2018;37:266. — ЧВК — пабмед
- Чио IIC, Тувесон Д.А. АФК в Раке: животрепещущий вопрос. Тренды Мол Мед. 2017;23:411-429. — ЧВК — пабмед
Типы публикаций
термины MeSH
- 3
- C/19K08397/Японское общество содействия развитию науки
- C/16K07178/Японское общество содействия развитию науки
вещества
Грантовая поддержка
An Introduction to AC Power — документация OpenEnergyMonitor 0.
0.1Понимание питания переменного тока
Энергомонитор всего дома измеряет энергию, потребляемую приборами, подключенными к домашней сети. Чтобы понять, как это происходит, полезно знать кое-что о том, как электроприборы взаимодействуют с электрической системой.
Не все электроприборы одинаково взаимодействуют с системой электроснабжения. В этой статье сначала будут обсуждаться резистивные нагрузки и то, как рассчитывается потребляемая ими мощность. Затем идет обсуждение реактивных нагрузок и немного о нелинейных нагрузках. Наконец, он покажет, как мы измеряем направление потока энергии, что важно, если энергия генерируется, а также потребляется.
Резистивные нагрузки
Лампы накаливания, чайники, утюги, электрические водонагреватели, электрические плиты — все довольно просто. Они используют всю предоставленную им энергию. Это резистивные нагрузки, что означает, что потребляемый ими ток равен напряжению, деленному на их сопротивление (закон Ома). Чисто резистивная нагрузка дает выходной сигнал напряжения и тока, аналогичный следующему:
Диаграмма 1 – Соотношение фаз напряжения и тока при резистивной нагрузке
Желтая линия — это мощность в данный момент времени (в любой момент времени она называется мгновенной мощностью ), равная произведению напряжения и тока в данный момент времени. Обратите внимание, что мощность всегда положительна. В этом случае положительное направление – это энергия, поступающая в нагрузку.
Частично реактивные нагрузки
Однако такие вещи, как холодильники, стиральные машины, перфораторы и дуговые сварочные аппараты, не так просты, поскольку эти приборы потребляют определенное количество энергии, а затем возвращают часть энергии обратно в сеть. Они имеют индуктивные (например, двигатели) или емкостные (например, аппараты для дуговой сварки) компоненты в дополнение к резистивному компоненту. Частично индуктивная нагрузка дает выходной сигнал напряжения и тока, аналогичный следующему:
Диаграмма 2 – Соотношение фаз напряжения и тока при частично реактивной нагрузке
Обратите внимание, что желтая линия теперь становится отрицательной на определенный период времени, положительный бит указывает на то, что энергия поступает к нагрузке, а отрицательный бит указывает на то, что энергия возвращается от нагрузки.
Еще одна вещь, которую следует учитывать, это то, что формы сигналов напряжения и тока были сдвинуты друг от друга. Представьте себе зарядку довольно большого конденсатора с последовательным резистором (чтобы он не мог зарядиться мгновенно): Для начала конденсатор разряжен. Напряжение питания возрастает и становится выше, чем напряжение на конденсаторе, поэтому ток течет в конденсатор (положительное направление на графике), что вызывает рост напряжения на конденсаторе. Напряжение питания падает. Теперь напряжение на заряженном конденсаторе выше, чем напряжение питания. Ток начинает течь обратно в направлении питания (отрицательное направление на графике). Это приводит к тому, что текущая форма сигнала выглядит так, как будто она смещена, как показано на графике. (Это называется фазовым сдвигом).
Активная мощность, реактивная мощность и полная мощность
Глядя на приведенные выше графики напряжения, тока и мощности при частоте сети, потребляемая мощность колеблется 50/60 раз в секунду. Мы не можем угнаться за изменениями на такой скорости, поэтому у нас есть более полезное значение мощности: среднее значение мгновенной мощности, которое мы называем реальной или активной мощностью.
Реальная мощность часто определяется как мощность, используемая устройством для выполнения полезной работы. Ссылаясь на приведенный выше график, положительные биты — это мощность, поступающая в нагрузку от источника питания, а отрицательные биты — это мощность, возвращающаяся к источнику питания от нагрузки. Мощность, которая фактически использовалась нагрузкой, т. е. мощность, поступающая на вход, за вычетом мощности, возвращаемой назад, является реальной мощностью.
Реактивная или мнимая мощность — это мера мощности, проходящей между нагрузкой и источником питания, которая не выполняет никакой полезной работы.
Другой полезной мерой мощности является Полная мощность , которая является произведением среднеквадратичного (RMS) напряжения и среднеквадратичного тока. Для чисто резистивных нагрузок реальная мощность равна полной мощности. Но для всех других нагрузок реальная мощность меньше кажущейся мощности. Полная мощность является мерой активной и реактивной мощности, но не является их суммой, так как сумма двух не учитывает разность фаз.
Соотношение между активной, реактивной и полной мощностью для ИДЕАЛЬНЫХ синусоидальных нагрузок:
Активная мощность = Полная мощность x cosΦ
Реактивная мощность = Полная мощность x sinΦ
cosΦ также известен как коэффициент мощности.
Однако примечание о нелинейных нагрузках:
Это соотношение коэффициента мощности действительно только для линейных синусоидальных нагрузок. Большинство источников питания для устройств постоянного тока, таких как портативные компьютеры, представляют собой нелинейную нагрузку на сеть. Их текущая ничья часто выглядит так:
Мы все еще можем рассчитать коэффициент мощности по следующему уравнению:
Коэффициент мощности = Активная мощность / Полная мощность
но отношение
(Полная мощность) 2 = (Действительная мощность) 2 + (Реактивная мощность) 2
, верное для чистых синусоидальных волн, больше не верно. Коэффициент мощности также не равен cosΦ , поскольку необходимо учитывать влияние высших гармоник как на напряжение, так и на ток.
Значение коэффициента мощности показывает, насколько на КПД сети влияет ОБОИ отставание по фазе φ, И содержание гармоник входного тока.
Ref: понимание коэффициента мощности L Wuidart
Определение направления потока энергии
До сих пор в этой статье предполагалось, что нагрузка потребляет энергию. Если же мы вырабатываем энергию, то направление тока меняется на противоположное. Но поскольку ток переменный, направление в любом случае меняется на противоположное 50 (или 60) раз в секунду. Нам нужна ссылка для сравнения текущего направления. К счастью, у нас есть это в виде напряжения. На диаграмме 1 волны напряжения и тока одновременно поднимались и падали. Когда напряжение было положительным (выше оси X), ток был положительным, а когда напряжение было отрицательным (ниже оси X), ток был отрицательным. Мощность равна произведению напряжения на ток, поэтому мощность всегда была положительной — вся кривая мощности находится выше оси X.
Если дом вырабатывает электроэнергию, направление тока меняется на противоположное по сравнению с нашим предыдущим примером. Теперь, когда напряжение положительное (выше оси X), ток отрицательный (ниже оси X), а когда напряжение отрицательное, ток положительный. Мощность всегда отрицательная — вся кривая мощности находится ниже оси X.
Диаграмма 4 – Соотношение фаз напряжения и тока при выработке энергии.
Таким образом, знак мощности указывает, потребляется ли мощность или вырабатывается.
Подводя итог
Есть много параметров, которые мы можем измерить относительно энергопотребления в системах переменного тока. У каждого есть свои достоинства. Для учета энергии в домах реальная мощность, вероятно, будет наиболее полезной величиной, поскольку она говорит вам, сколько энергии на самом деле потребляют все ваши приборы, и это то, за что коммунальное предприятие выставляет вам счет.