Bedste svar
A) Grundlæggende
For at forklare reaktiv kraft skal vi først lære nogle grundlæggende.
Der er grundlæggende to typer belastninger, når vi taler om lineære net:
- resistive belastninger: belastninger der bare forbruger elektrisk energi.
- reaktive belastninger: belastninger, der gemmer elektrisk energi midlertidigt, klar til at give den dynamisk tilbage. Reaktive belastninger kan være af to typer:
- Induktiv
- Kapacitiv
- Begge slags (reaktive og resistive belastninger) trækker strøm, når der anvendes en konstant spænding eller strøm, selvom reaktive belastninger kun gør det et stykke tid (jeg undgår at gå i detaljer på dette tidspunkt).
- Men i den virkelige verden er hver belastning en blanding af resistive og reaktive belastninger.
Desuden er de fleste net hovedsageligt lineære, men let ikke-lineære. Ikke-linearitet tilføjer en tredje komponent til magt kaldet forvrængningskraft. Vi kommer ikke ind på det, men det er en tredje komponent af strømmen.
AC Line Power
Vi vil nu fortsætte med resistive og reaktive belastninger i et elnet, da det bruges i de fleste dele af verden.
Jeg vil ikke diskutere den tredje “slags” magt, forvrængningskraft, der kommer fra ikke lineære komponenter. Men jeg må tilføje det som en bemærkning, at total effekt (kaldet tilsyneladende effekt S i VA) består af tre komponenter: aktiv effekt P (i Watt), reaktiv effekt Q (i VAR) og forvrængningseffekt D (i VAR). Tilsyneladende magt udgør kvadratroden af summen af firkanterne af aktiv, reaktiv og forvrængningskraft: S = Sqrt (P ^ 2 + Q ^ 2 + D ^ 2).
Jeg har ikke t ønsker at blive til teknisk, så jeg begrænser mit svar og siger, at vi kun taler om reaktiv effekt på vekselstrømsnet.
Eksempler på (hovedsageligt) Resistive Loads i et vekselstrømsnet:
- Varmeapparater
- Motorer med belastning (motorer har reaktiv og modstandsdygtig adfærd, men under belastning er deres modstandsadfærd dominerende)
- Pærer
- De fleste husholdningsapparater under belastning (overvejende)
- Etc ..
Eksempel på delvist eller hovedsageligt Reaktive belastninger i et AC-net:
- Motor ved lav belastning (den kører hovedsagelig som en reaktiv belastning)
- Let dæmpning under dæmpning
- Nogle lamper
- Kompensationskondensatorer for et gitter
- Kompensationskonvertere af gitter
- Linjekapacitans og linieinduktans af en strømledning
- Etc.
Positive og negative reaktanser
Reaktiv effekt er forårsaget af reaktanser.
Der er to typer reaktanser:
- Kapacitive (negative)
- Induktive (positive)
- Kapacitive induktive reaktanser kan kompensere for hinanden.
B) Strøm i vekselstrømsnetværk
Resistive belastninger bidrager til den aktive effekt, der forbruges i et net. Reaktanser bidrager til reaktiv effekt, hvor kraftdelen oscillerer frem og tilbage mellem kapacitive og induktive reaktanser dobbelt så 50 netfrekvensen.
Reaktanser forbruger ikke aktiv effekt, men forårsager (sekundære) effekttab langs ledningerne på grund af yderligere strøm, der fodrer dem. På grund af dette vil netoperatører omhyggeligt give kompensation for reaktiv belastning, der tilføjer modsatte reaktanser langs kraftledningerne. De tilføjer kapacitive “belastninger” langs deres linjer for at kompensere for nettets induktive natur. Og i nogle specielle tilfælde, når linjerne er kapacitive, vil de give induktiv kompensation. Med andre ord: “brug af reaktiv effekt” i elnet er at kompensere for reaktiv effekt af modsat tegn .
Kompensation dog er kun mulig for en del af virkningerne af reaktive belastninger på grund af yderligere to effekter:
- Oscillerende effektflow: resulterer i, at nul effekt transmitteres helt til slutningen af linjen. Så kilden vil “pumpe” strøm ind i linjen, men ingen strøm når slutningen
- Afsendelse af strøm til atmosfæren som en antenne (kræver linjer tusinder af kilometer lange)
På meget lange linjer, nogle tusinder af kilometer, er den eneste måde at klare reaktiviteter på at henvende sig til højspændings DC-strømledninger, hvor de kun har ringe effekt på strømoverførslen.
PS: Nogle sig, at reaktiv effekt har den virkning at sænke nettets spænding. Dette er ikke altid sandt, da det modsatte også kan ske.
Svar
Reaktiv effekt er relativt abstrakt, den bruges til at udveksle elektriske og magnetiske felter i kredsløbet og bruges at etablere og vedligeholde magnetfeltets elektriske effekt i elektrisk udstyr. Det fungerer ikke eksternt, men transformerer det i stedet til andre former for energi. For elektrisk udstyr med elektromagnetiske spoler skal der forbruges reaktiv effekt for at etablere et magnetfelt.Fordi det ikke fungerer udenfor, kaldes det “reaktivt”. Tegn på reaktiv effekt er repræsenteret af Q, og enheden er enten Var eller kVar.
Reaktiv effekt er på ingen måde ubrugelig magt, og den er meget nyttig. Motoren skal etablere og vedligeholde et roterende magnetfelt for at rotere rotoren og derved drive den mekaniske bevægelse. Motorens rotormagnetiske felt oprettes ved at tage reaktiv effekt fra strømkilden. Transformatoren har også brug for reaktiv effekt for at generere et magnetfelt i transformatorens primære spole og inducere en spænding i den sekundære spole. Uden reaktiv effekt roterer motoren derfor ikke, transformeren transformeres ikke, og vekselstrømskontaktoren trækker ikke.
Under normale omstændigheder behøver den strømforsynede enhed ikke kun at få aktiv effekt fra strømforsyning, men skal også opnå reaktiv effekt fra strømforsyningen. Hvis den reaktive effekt i elnettet er mangelfuld, har eludstyret ikke nok reaktiv effekt til at etablere et normalt elektromagnetisk felt. Derefter kan eludstyret ikke betjenes under den nominelle tilstand, og eludstyrets terminalspænding sænkes. Dermed påvirker den normale drift af det elektriske udstyr. Reaktiv effekt har visse skadelige virkninger på forsyning og brug af elektricitet, hovedsagelig i:
1. Reducer output fra generatorens aktive effekt.
2. Reducer strømforsyningskapaciteten for transmissions- og transformationsudstyr.
3. Dette medfører en stigning i spændingstab og en stigning i effekttab.
4. Dette resulterer i lav effektfaktordrift og spændingsfald, hvilket resulterer i utilstrækkelig elektrisk udstyrskapacitet.
Den reaktive effekt, der leveres fra generator og højspændingstransmissionsledningen kan ikke imødekomme belastningens behov, så nogle reaktive effektkompensationsenheder skal indstilles i elnettet for at supplere den reaktive effekt for at sikre brugeren “s behov for reaktiv magt. Elektrisk udstyr kan fungere ved nominel spænding. Dette er grunden til, at nettet skal installere reaktive kompensationsenheder.