Beth yw iawndal pŵer adweithiol, a sut mae swm yr iawndal yn cael ei gyfrifo?

Mewn gwaith dyddiol, a ydych chi'n dod ar draws y cwestiwn hwn yn aml: mae cynhwysedd trawsnewidyddion yn cael ei fesur mewn cilofolt-amperes (kVA), pŵer allbwn moduron mewn cilowat (kW), a phŵer iawndal cynhwysydd mewn vars neu ciloffar (var). Pam fod yna dri therm gwahanol ar gyfer unedau sydd i gyd yn cynrychioli pŵer trydanol?

Mae hyn yn ein harwain at y pwnc y byddwn yn ei drafod heddiw: y berthynas gynhenid ​​rhwng pŵer adweithiol (uned: var neu kvar), pŵer gweithredol (uned: W neu kW), pŵer ymddangosiadol (uned: VA neu kVA), a'r ffactor pŵer.

 

I. Yn y grid pŵer, gellir categoreiddio'r pŵer trydanol a gyflenwir gan y ffynhonnell i'r llwyth yn ddau fath: pŵer gweithredol a phŵer adweithiol.

(1) Pŵer Adweithiol (Q):
Mae llawer o ddyfeisiau trydanol yn gweithredu yn seiliedig ar egwyddorion sefydlu electromagnetig, megis trawsnewidyddion dosbarthu a moduron. Mae moduron yn gofyn am sefydlu a chynnal maes magnetig cylchdroi i yrru'r rotor, sydd yn ei dro yn gyrru symudiad mecanyddol. Cynhyrchir maes magnetig y rotor mewn modur trwy dynnu pŵer adweithiol o'r ffynhonnell pŵer.
Mae trawsnewidyddion hefyd angen pŵer adweithiol i gynhyrchu maes magnetig yn y dirwyniad cynradd ac ysgogi foltedd yn y weindio eilaidd. Felly, heb bŵer adweithiol, ni fyddai moduron yn cylchdroi, ni allai trawsnewidyddion drawsnewid foltedd, ac ni fyddai cysylltwyr AC yn ymgysylltu. Gall generaduron gynhyrchu pŵer adweithiol, a gall cynwysyddion gyflenwi pŵer adweithiol-dyma sail iawndal pŵer adweithiol.

(2) Pŵer Actif (P):
Mae pŵer gweithredol yn cyfeirio at y rhan o bŵer trydanol y gellir ei drawsnewid yn uniongyrchol i fathau eraill o ynni a'i ddefnyddio. Er enghraifft, mae modur yn trosi ynni trydanol yn ynni mecanyddol. Heb ystyried effeithlonrwydd, gall modur 11 kW drosi 11 kWh o ynni trydanol yn swm cyfatebol o ynni mecanyddol yr awr. Mae lamp gwynias 100 W yn trosi 0.1 kWh o egni trydanol yn egni golau yr awr. Yn yr un modd, mae gwresogydd 1 kW yn trosi 1 kWh o egni trydanol yn egni thermol yr awr. Pŵer gweithredol yw'r pŵer trydanol y gellir ei drawsnewid yn uniongyrchol i fathau eraill o ynni.

(3) Pŵer Ymddangosiadol (S):
Mewn ffordd, pŵer ymddangosiadol yw'r cyfuniad o bŵer gweithredol (P) a phŵer adweithiol (Q). Ar gyfer ffynonellau pŵer, mae pŵer ymddangosiadol yn cynnwys pŵer gweithredol ac adweithiol. Er enghraifft, mae'r pŵer a gyflenwir gan drawsnewidydd yn cynnwys cydrannau gweithredol ac adweithiol, a dyna pam mae cynhwysedd trawsnewidyddion yn cael ei fynegi mewn pŵer ymddangosiadol, wedi'i fesur mewn cilofolt-amperes (kVA).

 

II. Y Berthynas Ymhlith Pŵer Actif, Pŵer Adweithiol, a Phŵer Ymddangosiadol

Er mwyn egluro'r berthynas rhwng y tri hyn, rhaid inni ddeall yn gyntaf beth yw'r ffactor pŵer.

Mewn cylched AC, gelwir cosin y gwahaniaeth cyfnod (Φ) rhwng foltedd a cherrynt yn ffactor pŵer, a ddynodir fel cosΦ. Yn rhifiadol, y ffactor pŵer yw cymhareb pŵer gweithredol i bŵer ymddangosiadol, hy, cosΦ=P/S.

 

 

(1) Beth yn union yw pŵer adweithiol?

Yn seiliedig ar y perthnasoedd a ddangosir gan y triongl pŵer, y triongl foltedd, a'r triongl rhwystriant, gellir deall pŵer adweithiol yn ymarferol fel a ganlyn:
Mewn cylched drydanol, mae cydrannau gwrthiannol yn unig yn bwytapŵer gweithredol (P), tra bod cydrannau anwythol (fel coiliau adweithydd, dirwyniadau trawsnewidyddion, a stators modur neu rotorau) yn defnyddiopŵer adweithiol (Q). Ar y llaw arall, mae cydrannau capacitive yn cyflenwi pŵer adweithiol (Q) - er enghraifft, cynwysorau a generaduron cydamserol. (Sylwer: Pan fydd generadur cydamserol yn gweithredu, mae ei weiniadau yn ymddwyn yn gapacitive, sy'n golygu ei fod yn cyflenwi pŵer gweithredol a phŵer adweithiol.)

Felly, crynodeb syml yw:
Cydrannau anwythol neu gapacitive yw defnyddwyr a darparwyr pŵer adweithiol.

(2) Beth yw effeithiau negyddol pŵer adweithiol?

Yn lleihau allbwn pŵer gweithredol generaduron
Mae hyn oherwydd bod cyfanswm cynhwysedd (hy, pŵer ymddangosiadol S) generadur yn sefydlog. Os cyflenwir gormod o bŵer adweithiol Q, bydd y pŵer gweithredol P yn gostwng yn unol â hynny; fel arall, efallai y bydd y generadur yn gorlwytho.

Yn lleihau cynhwysedd cyflenwad pŵer offer trawsyrru a dosbarthu
Mae'r rhesymeg yr un fath â'r un ar gyfer generaduron.

Yn cynyddu colledion foltedd llinell
Wrth i'r gydran cerrynt adweithiol yn y gylched gynyddu, mae cyfanswm y cerrynt hefyd yn cynyddu. Mae'r gostyngiad foltedd (δU=IZ) mewn cyfrannedd â'r cerrynt. Mae gostyngiadau foltedd mwy yn golygu bod angen cynyddu arwynebedd trawstoriadol y dargludyddion, gan arwain at gostau buddsoddi uwch.

 

(3) Manteision pŵer adweithiol

Mae llawer o ddyfeisiau trydanol yn gweithredu yn seiliedig ar egwyddorion sefydlu electromagnetig, megis trawsnewidyddion dosbarthu a moduron.

Mae moduron yn gofyn am sefydlu a chynnal maes magnetig cylchdroi i yrru'r rotor, sydd yn ei dro yn gyrru symudiad mecanyddol. Cynhyrchir maes magnetig y rotor mewn modur trwy dynnu pŵer adweithiol o'r ffynhonnell pŵer.

Yn yr un modd, mae angen pŵer adweithiol ar drawsnewidwyr i greu maes magnetig yn y dirwyniad cynradd, a thrwy hynny achosi foltedd yn y weindio eilaidd.

Felly, heb bŵer adweithiol:

Ni fyddai moduron yn cylchdroi,

Ni allai trawsnewidyddion drawsnewid foltedd,

Ni fyddai contractwyr AC yn ymgysylltu.

O hyn, mae'n amlwg bod pŵer adweithiol yn chwarae rhan gefnogol wrth drawsnewid a thrawsnewid ynni trydanol. Heb bŵer adweithiol, ni ellir sefydlu meysydd magnetig, ac ni ellir trosi ynni trydanol yn ynni mecanyddol.

 

III. Sut i Berfformio Iawndal Pŵer Adweithiol a Chyfrifo'r Swm Iawndal?

Uchod, rydym wedi dadansoddi rolau ac anfanteision pŵer adweithiol gyda'n gilydd. Y prif anfanteision yw: yn gyntaf, mae'n cynyddu cynhwysedd trawsnewidyddion ac ardal drawsdoriadol y dargludyddion, sy'n codi costau prosiect yn anuniongyrchol; yn ail, ar ôl gweithredu, rhaid i'r ffactor pŵer beidio â disgyn o dan 0.9, fel arall bydd y cwmni cyflenwad pŵer yn gosod dirwyon.

Felly, yn ystod dylunio peirianneg, rhaid inni ystyried y mater hwn yn llawn. Mewn systemau cyflenwi pŵer heb eneraduron, defnyddir cynwysyddion cyfochrog fel arfer i wella ffactor pŵer is-orsafoedd. Yr egwyddor yw cyflenwi pŵer adweithiol yn lleol, gan ddileu'r angen i dynnu pŵer adweithiol o'r grid. Mae'r dull hwn nid yn unig yn lleihau cynhwysedd gofynnol trawsnewidyddion ond hefyd yn gwella'r ffactor pŵer ar yr ochr fesuryddion.

 

(1) Dewis Dulliau Iawndal Cynhwysydd

1.Wrth ddefnyddio cynwysorau pŵer siyntio fel dyfeisiau iawndal pŵer adweithiol artiffisial, er mwyn lleihau colledion llinell a diferion foltedd, dylid cydbwyso iawndal yn lleol. Mae hyn yn golygu y dylai pŵer adweithiol mewn adrannau foltedd isel gael ei ddigolledu gan gynwysorau foltedd isel, tra dylai pŵer adweithiol mewn adrannau foltedd uchel gael ei ddigolledu gan gynwysorau foltedd uchel.

Os nad oes llwyth foltedd uchel, ni ddylai dyfeisiau siyntio cynhwysydd gael eu gosod ar yr ochr foltedd uchel.

Wrth berfformio iawndal unigol lleol ar gyfer-offer modur, ni ddylai cerrynt graddedig y cynhwysydd iawndal fod yn fwy na 0.9 gwaith cerrynt cyffro'r modur.

Yn ystod cyfrifiadau llwyth trydanol, dylid cynnwys y pŵer adweithiol digolledu.

2.Mae'r dulliau newid ar gyfer banciau cynhwysydd iawndal wedi'u rhannu'n rhai llaw ac awtomatig.

Mae newid â llaw yn addas ar gyfer banciau cynhwysydd sy'n gwneud iawn am bŵer adweithiol foltedd isel sylfaenol, yn ogystal â banciau cynhwysydd foltedd uchel gyda galw pŵer adweithiol sefydlog a newid anaml.

Er mwyn osgoi gor-iawndal neu foltedd gormodol yn ystod llwythi golau, a allai niweidio rhai offer trydanol, argymhellir newid yn awtomatig.

Os yw effeithiau dyfeisiau iawndal awtomatig foltedd uchel ac isel yn debyg, dylid ffafrio dyfeisiau iawndal awtomatig foltedd isel.

Dulliau 3.Regulation ar gyfer iawndal pŵer adweithiol awtomatig:

Ar gyfer iawndal sydd wedi'i anelu'n bennaf at arbedion ynni, gellir defnyddio paramedrau megis pŵer adweithiol ar gyfer rheoleiddio.

Ar gyfer llwythi trawiad, llwythi sy'n newid yn ddeinamig yn gyflym, a llwythi anghytbwys o dri cham, gellir defnyddio thyristorau (switsys electronig) i'w rheoli, gan sicrhau gweithrediad llyfn heb gerrynt mewnrwth, gan ddarparu perfformiad deinamig da, a galluogi rheolaeth ar wahân fesul cam ar gyfer effeithiau cydbwyso tri cham.

4.Wrth grwpio cynwysorau, dylid sicrhau cydnawsedd â pharamedrau technegol offer ategol. Rhaid bodloni'r ystod a ganiateir o wyriad foltedd, a dylid ymdrechu i leihau nifer y grwpiau tra'n cynyddu gallu pob grŵp yn briodol.

Ni ddylai newid cynwysorau wedi'u grwpio achosi cyseiniant.

5. Yn ddelfrydol, dylai banciau cynhwysydd foltedd uchel gael eu cysylltu mewn cyfres ag adweithyddion o'r maint priodol, tra dylai banciau cynhwysydd foltedd isel gynyddu cynhwysedd switsio gan ddefnyddio contractwyr switsio pwrpasol neu thyristorau i leihau cerrynt mewnlif wrth switsio.

Ar linellau yr effeithir arnynt yn sylweddol gan harmonics o offer trydanol, dylid cysylltu adweithyddion mewn cyfres â'r banciau cynhwysydd.

 

(2) Cyfrifo Capasiti Iawndal Cynhwysydd

 

Yr amcan yw pennu'r pŵer adweithiol gofynnol Qc (kvar) i