Teres-1t.ru

Инженерные решения
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем разница между кВА и кВт и есть ли отличие, соотношение мощностей

В чем разница между кВА и кВт и есть ли отличие, соотношение мощностей

Обозначение кВт расшифровывается как киловатт, а кВА — киловольт-ампер. Это единицы мощности в физике. С их помощью указывают скорость передачи электроэнергии трансформаторами и электросчетчиками. Чем больше показатели, тем выше производительность прибора. Электрическая сила бывает активной и полной. Какие единицы соответствуют разным скоростям передачи энергии и в чем разница между кВА и кВт, узнаем из сравнения.

Комментарии (29)

Правомерно. Это требование регулируется п. 25(1) "в" Правил тех присоединения от 27.12.2004. № 861:
25(1). В технических условиях для заявителей, предусмотренных пунктами 12.1 и 14 настоящих Правил, должны быть указаны:
в) требования к приборам учета электрической энергии (мощности), устройствам релейной защиты и устройствам, обеспечивающим контроль величины максимальной мощности;

Извините, а что Вас смутило в контроле максимальной мощности со стороны сетевой организации?

Суть в том, что устанавливать требования к устройствам, обеспечивающих контроль максимальной мощности — не только можно, но и нужно, это следует из выражения «должны быть указаны». Как правильно пишут комментаторы выше, п. 25.1 Правил распространяется как раз на физлиц-льготников, и там указано, что это требование включается в ТУ для них.
Стало быть, это именно что законно.

Но вот какие могут быть эти «требования»? Беда в том, что это нигде не расшифровано.
Что такое в данном случае «контроль»? Только измерение фактической мощности (сравнение с максимальной тогда делает потребитель/сетевик)? Или сам прибор как-то фиксирует факты превышения?
Если да, то что он тогда делает? Сигнализирует о таком факте или просто записывает в памяти — с возможностью последующего прочтения?
Может ли прибор непосредственно что-то делать при превышении (например, отключать?).

Есть на рынке приборы почти под все возможные варианты. И которые просто фиксируют фактически потребляющую мощность, записывая ее в в память, и которые могут сравнивать с каким-то пределом. И которые могут непосредственно отключать. Прибор, соответственно, может быть интеллектуальным (с записью и сравнением параметров), или совсем тупым — с электромеханическим отключением при определенной величине замеренной мощности, безо всяких сравнений или записей.

Но в сложившейся ситуации почти наверняка возможны споры между сетевиком и потребителем о том, является ли конкретный прибор в таком-то варианте устройством контроля максимальной мощности.

Соответственно, и контролирующие органы могут иметь некое свое мнение о том, какой контроль возможен и допустим, а какой является чрезмерным и необоснованным. Есть и те, которые считают, что в условиях отсутствия подробной регламентации такого «контроля» в технических документах, устанавливать какие-либо конкретные требования и вовсе нельзя, потому что под них не получится подвести нормативную базу, а значит, они не могут считаться «обоснованными».

Некоторые считают, что пусть даже контроль допустим и правилами предусмотрен, но в рамках него можно измерять, сравнивать, сигнализировать и записывать, но нельзя в рамках «контроля» отключать. Другие считают, что понятие «контроль» подразумевает не только фиксацию фактов нарушений, но и последующие действия по реагированию (почему бы и не автоматические). Тем более, что в правилах введения ограничения режима потребления указано, что они не распространяются на действие защитной, противоаварийной и режимной автоматики.

Читайте так же:
Счетчик валют dors 620

Мы просто пишем в ТУ — что потребитель обязан поставить прибор контроля мощности или обеспечить, чтобы функция контроля мощности была в том приборе учета энергии, который он устанавливает. Ничего не расшифровываем. Формулировка этого пункта в ТУ почти точно воспроизведена из правил — соответственно, поспорить с этим сложно. Проблема только с трактовкой его выполнения — то ли оно выполнено, то ли нет, выясняется при проверке выполнения ТУ, когда нам потребитель предъявляет установленные им устройства. Вы сразу думаете — ага, вот где вы и добиваетесь именно нужного вам варианта «контроля». Но нет, в самом деле и на этом этапе мы не лезем на рожон — принимаем все фактически реализованные потребителем варианты, которые так или иначе могут трактоваться как «контроль мощности». Не выполненным мы это условие признаем, только когда потребитель даже не почесался и не реализовал контроль ни в каком виде.

Предположим, имеется в виду трехфазное подключение. При напряжении 0,22 кВ получаем 5,5 кВт, со всех трех фаз имеем 16,5 кВт (правильно я считаю? я юрист, из технического образования только УПК, физику со школы помню, но не досконально). Плюс-минус близко к 15 кВт. Вы имеете в виду, подходят ли такие автоматы под определение устройства контроля на 15 кВт?

Я — не считаю. Но встречал в сети такие мнения, что оно вполне подходит. Причем и сетевики такое говорили (информация не прямая, а из третьих рук, по сообщениям на форумах) — какие-то мелкие и маргинальные, судя по описаниям. И потребители — очень жадные. Которые пытались сэкономить таким неоднозначным образом (не понимая, что ограничивают сами себя — при перекосе нагрузки по фазам они не могут выбрать всю мощность 15 кВт, а вынуждены довольствоваться меньшей мощностью).
Почему я не считаю — потому что устройство контроля должно быть прозрачным и понятным по своему действию для потребителя. Плюс оно должно быть информативным для сетевой организации — поскольку именно ей требуется знать, что потребитель превышает максимальную мощность.

Автомат этого не дает. Почему он отключался? А фиг знает, может, КЗ, а может, нагрузка превышает, а может, автомат неисправен.
Мой случай как пример к третьему варианту: два дифавтомата одной марки в квартирном щитке по очереди, с разницей в 2 месяца, вышли из строя. Это выражалось в отключении вне зависимости от того, что и как к ним подключено на выходе. Включаешь — тут же отключается. Нагрузки почти не было, а потом вообще убрал, КЗ не видно, но мало ли. Окончательно причину выяснил электрик.

Для потребителя отключение автомата, соответственно, малоинформативно (а как побуждение к устранению нарушений — не очень действенно). Потребитель после отключения просто включит автомат и будет работать дальше (максимум, перед включением осмотрит приборы — не сгорело ли что-то). Может быть, снова поймает отключение, а после снова включит автомат. Только после нескольких повторных отключений автомата, если так и не обнаружится КЗ, у потребителя в голове может забрезжить, что с нагрузкой на фазу у него что-то не то. А может ведь и тогда не забрезжить.

Читайте так же:
Сделать счетчик до дня

А сетевой организации и вовсе будет ничего не известно о фактах отключения автомата. Для нее нарушитель и благопристойный и законопослушный потребитель никак не различаются.
Правда, и тут можно поспорить, а есть ли нарушение? Ведь автомат тупо не дает нарушить. Только ты собрался превысить мощность, а он — раз! — и отрубает нагрузку. А значит, какая разница, по своему желанию ты не нарушаешь или вынужденно, все равно нарушителем ты не стал. То есть и сетевой организации при таком рассмотрении разницы не должно быть, имелись отключения или их не было (ведь нарушения так или иначе не получилось).

Есть другой момент — некоторые сетевики требуют пломбировать, или не спросясь пломбируют, — или сами автоматы (требуя установить их в отдельном кожухе) или весь ящик со щитом (включая прибор учета, все соединения, трансформаторы тока (при наличии таковых), ну и конечно, автоматы). Как бы во избежание посторонних подключений помимо счетчика (к клеммам автомата). И во избежание несанкционированной замены на автомат большего номинала (что логично, если мы рассматриваем их как устройство контроля мощности). Если номинал автомата выбирается не с запасом, а вплотную к максимальной мощности, то это чревато, ведь повышается вероятность, что в какие-то моменты автомат будет срабатывать. Как тогда объект потребителя будет включаться назад? Самостоятельно потребителем со срыванием пломб? Можно попасть на безучет. Или надо вызывать сетевиков, чтобы сами включали? Если и приедут, то вряд ли скоро (это ж нарушитель, есть соблазн потянуть время, и тем самым проучить, и с другой стороны — случай несрочный, и даже если реально нет намерений портить жизнь потребителю, то в очереди на выезды он все равно будет последний).

Так что автоматы как устройства контроля — это всем плохо, и в первую очередь потребителю. Сетевая организация или ничего не знает о превышениях (если не пломбировала и включает назад автоматы сам потребитель), или узнает о них, но при этом задалбывается, ведь нужно по каждому нарушению ездить и включать назад отключившиеся автоматы (если пломбировала). Потребитель или сам вынужден постоянно включать автоматы, или еще хуже, вынужден ждать, когда их включит сетевая. И еще он должен разобраться в каждом случае отключения, в чем причина.

Ему более-менее нормально, только если сетевая организация заставила поставить в качестве устройства контроля мощности именно автомат и именно определенного номинала, близкого к максимальной мощности; но далее на этом успокоилась, ничего не опломбировала и больше за этим не следит. Потребитель тем самым сэкономил (ему нет нужды тратиться на дорогой отдельный прибор или на дорогую версию прибора учета, а автомат он по-любому бы поставил даже не в качестве устройства контроля мощности, а для защиты своего оборудования). А если отключение произошло — ничего страшного, сам же и включил назад. А то и невозбранно поменял на автомат большего номинала.

Когда необходимо делать компенсацию реактивной мощности.

Если на объекте:

  • существует система автоматизированного учета электроэнергии на базе электронных многофункциональных счетчиков, регистрирующих текущие усредненные значения активной Рф и реактивной Qф мощности в определенных временных интервалах;
  • осуществляется энергоаудит с замерами активной Рф и реактивной Qф мощности во время пиковых (и минимальных) загрузок, то с помощью фактических значений Рф и Qф можно просчитать коэффициент реактивной мощности tg(φ)ф, который при сравнении с нормативным tg(φ)н покажет состояние компенсации реактивной мощности в сети.
Читайте так же:
Для чего нужен счетчик прошивок

Вместе с тем, однозначное решение, когда необходимо делать компенсацию реактивной мощности, принимается по значению ΔР (см. рис. ниже), которое можно определить по формуле ΔР = Рф – Рн = Кип*(Qф – Qн), где коэффициент изменения потерь активной мощности Кип при отсутствии заданной величины для промышленных предприятий принимают равным 0.07.

Учитывая, что Qф = Рф*tg(φ)ф после преобразований получим

Подставив Qн в формулу ΔР получаем:

и после преобразований

Полученная формула показывает, что при:

  • tg(φ)ф = tg(φ)н отсутствует экономия оплачиваемой мощности и компенсация реактивной мощности даст только техническую выгоду в плане стабилизации параметров сети и оптимизации работы электрооборудования;
  • tg(φ)ф > tg(φ)н ΔР > 0, т.е. потребителю придется заплатить за больший объем потребляемой мощности;
  • tg(φ)ф ˂ tg(φ)н ΔР ˂ 0, а значит экономится мощность, энергия и счета на оплату будут меньше.

Так, например, если усредненное значение Qф в интервале пиковой нагрузки по показаниям счетчика (или результатам энергоаудита) 10000 кВАР и расчетный tg(φ)ф = 0.55 при нормативном tg(φ)н = 0.45, то

ΔР = 0.7*10000*(0.55 – 0.45)/(0.55*(1 – 0.7*0.45)) = 1872 кВт, что при 8-часовом режиме работы за месяц добавит почти 450 тыс. кВт*ч электроэнергии к счету оплаты.

В то же время, если за счет компенсации реактивной мощности снизить tg(φ)ф до 0.35, то

ΔР = 0.7*10000*(0.35 – 0.45)/(0.35*(1 – 0.7*0.45)) = — 2917 кВт, а это за месяц 875 тыс. кВт*ч экономии электроэнергии и, соответственно меньше затрат на оплату.

Содержание

Основными потребителями электрической энергии являются промышленные предприятия. Ими используется около 60 % от общего объема электроэнергии, вырабатываемой энергосистемой. Однако, несмотря на достаточно высокий уровень электропотребления, энергетическая эффективность российских предприятий остается крайне низкой, а их энергоемкость в 2-3 раза превышает энергоемкость аналогичных зарубежных предприятий [1].

Причиной этого во многом являются:

  • Общий спад промышленного производства, наблюдаемый в России в последние десятилетия, и вызванное им снижение уровня загрузки электрооборудования, в результате чего на промышленных предприятиях сложилась ситуация, при которой системы электроснабжения эксплуатируются не в номинальном режиме.
  • Нерациональная эксплуатация и снижение уровня загрузки электрооборудования приводят к увеличению потерь электроэнергии в промышленных электрических сетях и, как следствие, к дополнительному, не вызванному потребностями производства расходу электрической энергии.
  • Кроме того, значительная часть потерь электроэнергии в промышленных электрических сетях обусловлена перетоками реактивной мощности, что свидетельствует о низкой степени ее компенсации в месте потребления.

Таким образом, за последние десятилетия на промышленных предприятиях создался огромный потенциал энергосбережения. В этой связи актуальной и практически значимой задачей, необходимой для реализации данного потенциала энергосбережения, является рационализация эксплуатации промышленных электрических сетей и электрооборудования.

Зависимость реактивной мощности от коэффициента загрузки

Поскольку основными потребителями электрической энергии на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели, то, в первую очередь, необходимо осуществлять мероприятия по рационализации работы асинхронных двигателей. Данные мероприятия должны быть направлены, прежде всего, на естественное уменьшение реактивной мощности, потребляемой электродвигателями, и тем самым на снижение потерь электроэнергии в промышленных электрических сетях.

Читайте так же:
Ручной счетчик непоседа что это

В общем случае реактивная мощность, потребляемая асинхронными двигателями, складывается из двух составляющих:

  • Реактивной мощности намагничивания, расходуемой на создание магнитного потока холостого хода.
  • Реактивной мощности полей рассеяния. При этом величина реактивной мощности, потребляемой асинхрон­ными двигателями, зависит от большого количества факторов.

Среди различных факторов, оказывающих влияние на потребление реактивной мощности асинхронными двигателями, особое значение имеет их нагрузка. Подробно влияние нагрузки асинхронных двигателей на потребление реактивной мощности рассмотрено в [2]. Снижение коэффициента загрузки электродвигателей приводит к повышенному потреблению ими реактивной мощности, что, в свою очередь, вызывает дополнительный непроизводительный расход электроэнергии на промышленных предприятиях, возникающий вследствие увеличения потерь электроэнергии в промышленных электрических сетях при передаче по ним дополнительной реактивной мощности.

При этом также происходит увеличение коэффициента реактивной мощности tgϕ электродвигателей и промышленных предприятий, значение которого нормируется в [3] в зависимости от уровня номинального напряжения.

Величина реактивной мощности, потребляемой асинхронными двигателями, зависит также от их номинальной мощности. Конструктивное исполнение асинхронных двигателей таково, что с уменьшением их номинальной мощности увеличивается относительная величина воздушного зазора и соответственно относительная величина тока намагничивания и реактивной мощности, потребляемой электродвигателями.

На рисунках 1 и 2 представлены графики зависимости коэффициента реактивной мощности от номинальной мощности tgϕ = ƒ(Pном) при различных значениях коэффициента загрузки k3 для асинхронных двигателей серий 4А и АИ основного исполнения с синхронной частотой вращения n = 3000 об/мин соответственно, построенные по результатам расчетов коэффициентов реактивной мощности на основании каталожных данных электродвигателей, приведенных в каталогах заводов-изготовителей, и аппроксимированные с использованием степенной аппроксимирующей функции.

Как выбрать оборудование для компенсации реактивной мощности

Оптимальный выбор оборудования для коррекции коэффициента мощности будет зависеть от типа имеющихся нагрузок и режимов их работы.

Если загрузка оборудования мало подвержена колебаниям, т.е. она почти постоянна, то выгоднее всего использовать индивидуальную компенсацию реактивной мощности. В этом случае конденсатор включается и выключается вместе с относящейся к нему нагрузкой, поэтому компенсация соответствует cos ? нагрузки и синхронизирована с ее суточными колебаниями. Индивидуальная компенсация реактивной мощности наиболее эффективна, если большая часть реактивной мощности потребляется несколькими мощными нагрузками, которые работают непрерывно или длительное время.

  • Компенсация четко соответствует нагрузке
  • Конденсаторная батарея может быть размещена непосредственно у нагрузки
  • Конденсаторы используются только во время работы нагрузки
  • Низкая стоимость установки
  • Реактивная мощность полностью исключена из распределительной сети
  • Простота установки
  • Низкая стоимость решения

Однако во многих системах не все нагрузки задействованы одновременно, и некоторые из них работают всего несколько часов в день. В этом случае индивидуальная компенсация реактивной мощности становится более дорогой из-за необходимости установки большого количества конденсаторов. При этом основная масса конденсаторов не будет использоваться большую часть времени.

Если в такой системе часть потребителей всегда работает, а часть стоит, периодически меняясь местами, но суммарная нагрузка получается примерно одинаковая по времени, то используют нерегулируемую групповую компенсацию реактивной мощности (см. рис. 2).

Такая конфигурация имеет следующие преимущества:

  • Конденсаторная батарея может быть размещена в щите управления
  • Конденсаторы используются только во время работы нагрузки
  • Низкая стоимость установки
  • Реактивная мощность полностью исключена из распределительной сети

Групповая компенсация имеет и недостаток:

  • Распределительная сеть до щита питания нагружена реактивной мощностью
Читайте так же:
Как правильно включить счетчик

Если потребность в реактивной мощности сильно колеблется, целесообразно использовать батареи с автоматическим регулированием (см. рис. 3), а не конденсаторы, емкость которых постоянна. В этой системе конденсаторы устанавливаются рядом со щитом питания. Суммарная емкость батареи конденсаторов разделяется на ступени. Контроллер регистрирует текущий коэффициент мощности в сети и подключает или отключает необходимую реактивную мощность. При этом контроллер выбирает ту ступень, которая меньше всего проработала до этого момента.

Преимущества централизованной компенсации реактивной мощности с автоматическим регулированием:

  • Компенсация четко соответствует изменяющейся во времени нагрузке
  • Конденсаторная батарея размещена рядом со щитом питания
  • Более эффективное использование конденсаторов: контроллер равномерно распределяет нагрузку на конденсаторы, что увеличивает срок службы конденсаторов
  • Лучшее регулирование напряжения в энергосистеме

Важно обратить внимание, что распределительная сеть до щита питания нагружена реактивной мощностью. Необходим контроллер и аппарат управления ступенями, что усложняет решение, но при этом делает его более оптимальным по функционалу и стоимости.

В ассортименте компании EKF представлены все элементы компенсации реактивной мощности:

  • Конденсаторы КПС-0,40-ХХ-3, рассчитанные на работу в трехфазных сетях переменного тока 400В с номинальными емкостями до 50 кВАр
  • Регуляторы на 3,5,7,14 подключаемых ступеней компенсации
  • Контакторы для конденсаторов номиналами от 12,5 кВАр до 50 кВАр с катушками управления 230В и 400В
  • Щиты ШМП и ВРУ с удобной внутренней конфигурацией, которые можно подобрать для любого варианта компенсации реактивной мощности.

Источник реактивной энергии

Чтобы понять природу появления этой энергии и то, как найти реактивную мощность, нужно уточнить, что любая электромагнитная или индукционная машина, которая работает на переменном токе, преобразует электричество в тепло. Чтобы это преобразование произошло, нужно магнитное поле. Оно, соответственно, формируется безваттной энергией. Причина в поглощении энергии индукционной цепи и отдаче ее обратно при спаде магнитного поля два раза за цикл мощностной частоты.

Природа явления

Ответы на популярные вопросы

Полная, активная и реактивная мощности являются важной темой в электричестве для любого электрика. В качестве заключения мы сделали подборку из 4 часто задаваемых вопросов на этот счёт.

  • Какую работу выполняет реактивная мощность?

Ответ: полезной работы не выполняет, но нагрузкой на линии является полная мощность, в том числе с учетом реактивной составляющей. Поэтому чтобы снизить общую нагрузку с ней борются или говоря грамотным языком компенсируют.

  • Как её компенсируют?

— В этих целях используют установки для компенсации реактива. Это могут быть конденсаторные установки или синхронные компенсаторы (синхронные электродвигатели). Подробнее мы рассматривали этот вопрос в статье: https://samelectrik.ru/kompensaciya-reaktivnoj-moshhnosti.html

  • Из-за каких потребителей возникает реактив?

— Это в первую очередь электродвигатели – самый многочисленный вид электрооборудования на предприятиях.

  • Чем вредит большое потребление реактивной энергии?

— Кроме нагрузки на линии электропередач следует учитывать, что предприятия оплачивает полную мощность, а физические лица – только активную. Это приводит к повышенной сумме оплаты за электроэнергию.

На видео предоставлено простое объяснение понятий реактивной, активной и полной мощностей:

На этом мы и заканчиваем рассмотрение данного вопроса. Надеемся, теперь вам стало понятно, что такое активная, реактивная и полная мощность, какие между ними отличия и как определяется каждая величина.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector