Beste antwoord
A) Basis
Om blindvermogen uit te leggen, moeten we eerst wat basisprincipes leren.
Er zijn in principe twee soorten belastingen als we het hebben over lineaire roosters:
- ohmse belastingen: belastingen die alleen elektrische energie verbruiken.
- reactieve belastingen: belastingen die elektrische energie tijdelijk opslaan, klaar om deze op een dynamische manier terug te voeren. Reactieve belastingen kunnen van twee soorten zijn:
- inductief
- capacitief
- Beide soorten (reactieve en resistieve belastingen) trekken stroom wanneer een constante spanning of stroom wordt aangelegd, hoewel reactieve belastingen het maar een tijdje doen (ik ga op dit punt niet in op details).
- Maar ja, in de echte wereld is elke belasting een mix van resistieve en reactieve belastingen.
Daarnaast zijn de meeste rasters voornamelijk lineair, maar enigszins niet-lineair. Niet-lineariteit voegt een derde component toe aan het vermogen, genaamd vervormingsvermogen. Daar gaan we niet op in, maar het is een derde component van het vermogen.
AC Line Power
We gaan nu verder met resistieve en reactieve belastingen in een elektriciteitsnet, zoals dat in de meeste delen van de wereld wordt gebruikt.
Ik zal niet ingaan op het derde soort vermogen, vervormingsvermogen, voortkomend uit niet lineaire componenten. Maar ik moet het als een opmerking toevoegen, dat het totale vermogen (schijnbaar vermogen S in VA genoemd) uit drie componenten bestaat: actief vermogen P (in Watt), reactief vermogen Q (in VAR) en vervormingsvermogen D (in VAR). Schijnbaar vermogen is de vierkantswortel van de som van de kwadraten van actief, reactief en vervormend vermogen: S = Sqrt (P ^ 2 + Q ^ 2 + D ^ 2).
Ik doe het niet wil technisch worden, dus beperk ik mijn antwoord door te zeggen dat we het alleen hebben over reactief vermogen op wisselstroomnetten.
Voorbeelden van (voornamelijk) Resistieve belastingen in een AC-net:
- Verwarmers
- Motoren met belasting (motoren hebben reactief en resistief gedrag, maar onder belasting is hun resistief gedrag overheersend)
- Gloeilampen
- De meeste huishoudelijke apparaten onder belasting (voornamelijk)
- Enz.
Voorbeeld van gedeeltelijk of voornamelijk Reactieve belastingen in een AC-net:
- Motor op lage belasting (hij draait voornamelijk als een reactieve belasting)
- Lichtdimmer tijdens het dimmen
- Sommige lampen
- Compensatiecondensatoren van een rooster
- Compensatieomvormers van een rooster
- Lijncapaciteit en lijninductie van een hoogspanningslijn
- Enz.
Positieve en negatieve reacties
Reactieve kracht wordt veroorzaakt door reactanties.
Er zijn twee soorten reactanties:
- Capacitief (negatief)
- Inductief (positief)
- Capacitieve inductieve reactanties kunnen elkaar compenseren.
B) Stroom in wisselstroomnetten
Weerstandsbelastingen dragen bij aan het actieve vermogen dat in een net wordt verbruikt. Reactanties dragen bij aan reactief vermogen, waarbij het vermogensdeel heen en weer oscilleert tussen capacitieve en inductieve reactanties tweemaal de frequentie van 50 netten.
Reactanties verbruiken geen actief vermogen maar veroorzaken (secundaire) vermogensverliezen langs de draden, vanwege extra stroom die hen voedt. Hierdoor zullen netbeheerders zorgvuldig compensatie bieden voor reactieve belasting door tegengestelde reactanties langs de hoogspanningslijnen toe te voegen. Ze voegen langs hun lijnen capacitieve “belastingen” toe om de inductieve aard van het net te compenseren. En in sommige speciale gevallen, wanneer de lijnen capacitief van aard zijn, zorgen ze voor inductieve compensatie. Met andere woorden: het “gebruik van reactief vermogen” in elektriciteitsnetten is ter compensatie van reactief vermogen van tegengesteld teken .
Compensatie echter is alleen mogelijk voor een deel van de effecten van reactieve belastingen vanwege twee andere effecten:
- Oscillerende vermogensstroom: resulterend in het overbrengen van nulvermogen naar het uiterste einde van de lijn. Dus de bron zal stroom in de lijn “pompen”, maar geen stroom bereikt het einde
- Stroom naar de atmosfeer sturen als een antenne (vereist duizenden kilometers lange lijnen)
Op zeer lange lijnen, enkele duizenden kilometers, is de enige manier om met reactiviteiten om te gaan, gebruik te maken van hoogspanningsgelijkstroomleidingen, waar ze weinig effect hebben op de krachtoverdracht.
PS: sommige stel dat reactief vermogen het effect heeft van een verlaging van de spanning van het net. Dit is niet altijd waar, want het tegenovergestelde kan ook gebeuren.
Antwoord
Reactief vermogen is relatief abstract, het wordt gebruikt om elektrische en magnetische velden in het circuit uit te wisselen en wordt gebruikt om het elektrische vermogen van het magnetische veld in elektrische apparatuur vast te stellen en in stand te houden. Het werkt niet extern, maar zet het om in andere vormen van energie. Voor elektrische apparatuur met elektromagnetische spoelen moet reactief vermogen worden verbruikt om een magnetisch veld tot stand te brengen.Omdat het buiten niet werkt, wordt het “reactief” genoemd. Het teken van reactief vermogen wordt weergegeven door Q, en de eenheid is ofwel Var of kVar.
Reactief vermogen is zeker geen nutteloos vermogen, en het is erg nuttig. De motor moet een roterend magnetisch veld tot stand brengen en behouden om de rotor te laten draaien, waardoor de mechanische beweging wordt aangedreven. Het magnetische veld van de motor van de rotor wordt tot stand gebracht door reactief vermogen van de stroombron te halen. De transformator heeft ook reactief vermogen nodig om een magnetisch veld op te wekken in de primaire spoel van de transformator en om een spanning op te wekken in de secundaire spoel. Daarom, zonder blindvermogen, zal de motor niet draaien, zal de transformator niet worden getransformeerd en zal de AC-schakelaar niet trekken.
Onder normale omstandigheden heeft het aangedreven apparaat niet alleen actief vermogen nodig van de voeding, maar moet ook blindvermogen uit de voeding halen. Als het reactieve vermogen in het elektriciteitsnet schaars is, heeft de elektrische apparatuur niet genoeg reactief vermogen om een normaal elektromagnetisch veld tot stand te brengen. De stroomapparatuur kan dan niet worden gebruikt onder de nominale toestand en de klemspanning van de stroomapparatuur wordt verlaagd. Daardoor wordt de normale werking van de elektrische apparatuur beïnvloed. Reactief vermogen heeft bepaalde nadelige effecten op de levering en het gebruik van elektriciteit, voornamelijk bij:
1. Verlaag de output van het actieve vermogen van de generator.
2. Verminder de stroomtoevoercapaciteit van transmissie- en transformatieapparatuur.
3. Dit veroorzaakt een toename van het lijnspanningsverlies en een toename van vermogensverlies.
4. Dit resulteert in een lage arbeidsfactorwerking en spanningsval, wat resulteert in onvoldoende capaciteit van elektrische apparatuur.
Het reactieve vermogen geleverd door de generator en de hoogspanningstransmissielijn kunnen niet voldoen aan de behoeften van de belasting, dus sommige apparaten voor blindvermogencompensatie moeten in het elektriciteitsnet worden geplaatst om het blindvermogen aan te vullen om de gebruiker te verzekeren s behoefte aan reactief vermogen. Elektrische apparatuur kan werken op nominale spanning. Dit is de reden waarom het elektriciteitsnet apparaten voor blindvermogencompensatie moet installeren.