Beste Antwort
A) Grundlagen
Um die Blindleistung zu erklären, müssen wir zuerst einige Grundlagen lernen.
Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Lasten, wenn es um lineare Gitter geht:
- ohmsche Lasten: Lasten die nur elektrische Energie verbrauchen.
- reaktive Lasten: Lasten, die elektrische Energie vorübergehend speichern und bereit sind, sie auf dynamische Weise zurückzugeben. Es gibt zwei Arten von reaktiven Lasten:
- Induktive
- Kapazitive
- Beide Arten (reaktive und ohmsche Lasten) ziehen Strom, wenn eine konstante Spannung oder ein konstanter Strom angelegt wird. Obwohl reaktive Lasten dies nur für eine Weile tun (ich vermeide es an dieser Stelle, auf Details einzugehen).
- Aber in der realen Welt ist jede Last eine Mischung aus ohmschen und reaktiven Lasten.
Außerdem sind die meisten Gitter hauptsächlich linear, aber leicht nicht linear. Die Nichtlinearität fügt der Leistung eine dritte Komponente hinzu, die als Verzerrungsleistung bezeichnet wird. Wir werden nicht darauf eingehen, aber es ist eine dritte Komponente der Leistung.
Netzstromversorgung
Wir werden jetzt mit ohmschen und reaktiven Lasten in einem Stromnetz fortfahren, wie es in den meisten Teilen der Welt verwendet wird.
Ich werde nicht auf die dritte „Art“ von Energie eingehen, die Verzerrungsleistung, die aus Nichtstrom stammt lineare Komponenten. Aber ich muss als Bemerkung hinzufügen, dass die Gesamtleistung (in VA Scheinleistung S genannt) aus drei Komponenten besteht: Wirkleistung P (in Watt), Blindleistung Q (in VAR) und Verzerrungsleistung D (in VAR). Die scheinbare Leistung entspricht der Quadratwurzel der Summe der Quadrate der aktiven, reaktiven und Verzerrungsleistung: S = Sqrt (P ^ 2 + Q ^ 2 + D ^ 2).
Ich weiß nicht Ich möchte technisch werden, daher beschränke ich meine Antwort darauf, dass wir nur in Wechselstromnetzen über Blindleistung sprechen.
Beispiele für (hauptsächlich) ohmsche Lasten in einem Wechselstromnetz:
- Heizungen
- Motoren mit Last (Motoren haben ein reaktives und ohmsches Verhalten, aber unter Last ist ihr ohmsches Verhalten vorherrschend)
- Glühbirnen
- Die meisten Haushaltsgeräte unter Last (überwiegend)
- usw.
Beispiel für teilweise oder hauptsächlich Reaktive Lasten in einem Wechselstromnetz:
- Motor bei niedriger Last (läuft hauptsächlich wie eine reaktive Last)
- Lichtdimmer beim Dimmen
- Einige Lampen
- Kompensationskondensatoren eines Gitters
- Kompensationskonverter des Gitters
- Leitungskapazität und Leitungsinduktivität von a Stromleitung
- usw.
Positive und negative Reaktanzen
Blindleistung wird durch Reaktanzen verursacht.
Es gibt zwei Arten von Reaktanzen:
- Kapazitive (negative)
- Induktive (positive)
- Kapazitive induktive Reaktanzen können sich gegenseitig kompensieren.
B) Leistung in Wechselstromnetzen
Widerstandslasten tragen zur in einem Netz verbrauchten Wirkleistung bei. Reaktanzen tragen zur Blindleistung bei, wobei der Leistungsteil zwischen kapazitiven und induktiven Reaktanzen zwischen der doppelten Netzfrequenz von 50 hin und her pendelt.
Reaktanzen verbrauchen keine Wirkleistung, verursachen jedoch (sekundäre) Leistungsverluste entlang der Drähte aufgrund von zusätzlicher Strom speist sie. Aus diesem Grund sorgen die Netzbetreiber sorgfältig für eine Kompensation der Blindlast, indem sie entgegengesetzte Reaktanzen entlang der Stromleitungen hinzufügen. Sie fügen entlang ihrer Linien kapazitive „Lasten“ hinzu, um die induktive Natur des Netzes zu kompensieren. Und in einigen besonderen Fällen, wenn die Leitungen kapazitiver Natur sind, sorgen sie für eine induktive Kompensation. Mit anderen Worten: Die „Verwendung von Blindleistung“ in Stromnetzen dient dazu, die Blindleistung mit entgegengesetztem Vorzeichen zu kompensieren.
Kompensation jedoch ist nur für einen Teil der Auswirkungen reaktiver Lasten aufgrund zweier weiterer Auswirkungen möglich:
- Oszillierender Leistungsfluss: Dies führt dazu, dass keine Leistung bis zum Ende der Leitung übertragen wird. Die Quelle „pumpt“ also Strom in die Leitung, aber kein Strom erreicht das Ende.
- Senden von Strom in die Atmosphäre wie eine Antenne (erfordert Leitungen mit einer Länge von Tausenden von Kilometern)
Auf sehr langen Leitungen, einige tausend Kilometer, besteht die einzige Möglichkeit, mit Reaktivitäten umzugehen, darin, Hochspannungs-Gleichstromleitungen zu verwenden, die nur geringe Auswirkungen auf die Energieübertragung haben.
PS: Einige sagen, dass Blindleistung die Spannung des Netzes senkt. Dies ist nicht immer der Fall, da auch das Gegenteil passieren kann.
Antwort
Blindleistung ist relativ abstrakt, wird zum Austausch elektrischer und magnetischer Felder in der Schaltung verwendet und verwendet die elektrische Leistung des Magnetfeldes in elektrischen Geräten herzustellen und aufrechtzuerhalten. Es funktioniert nicht extern, sondern wandelt es in andere Energieformen um. Bei elektrischen Geräten mit elektromagnetischen Spulen muss Blindleistung verbraucht werden, um ein Magnetfeld aufzubauen.Da es draußen nicht funktioniert, wird es als „reaktiv“ bezeichnet. Das Vorzeichen der Blindleistung wird durch Q dargestellt, und die Einheit ist entweder Var oder kVar.
Blindleistung ist keineswegs nutzlos und sehr nützlich. Der Motor muss ein rotierendes Magnetfeld aufbauen und aufrechterhalten, um den Rotor zu drehen, wodurch die mechanische Bewegung angetrieben wird. Das Rotormagnetfeld des Motors wird durch Entnahme von Blindleistung aus der Stromquelle hergestellt. Der Transformator benötigt auch Blindleistung, um ein Magnetfeld in der Primärspule des Transformators zu erzeugen und eine Spannung in der Sekundärspule zu induzieren. Ohne Blindleistung dreht sich der Motor daher nicht, der Transformator wird nicht transformiert und das Wechselstromschütz zieht nicht.
Unter normalen Umständen muss das angetriebene Gerät nicht nur Wirkleistung von der erhalten Stromversorgung, muss aber auch Blindleistung aus der Stromversorgung beziehen. Wenn die Blindleistung im Stromnetz knapp ist, verfügt das Stromversorgungsgerät nicht über genügend Blindleistung, um ein normales elektromagnetisches Feld aufzubauen. Dann kann das Leistungsgerät nicht unter den Nennbedingungen betrieben werden, und die Klemmenspannung des Leistungsgeräts wird gesenkt. Dadurch wird der normale Betrieb der elektrischen Ausrüstung beeinträchtigt. Blindleistung hat bestimmte nachteilige Auswirkungen auf die Stromversorgung und -nutzung, hauptsächlich in:
1. Reduzieren Sie die Leistung des Generators.
2. Reduzieren Sie die Stromversorgungskapazität von Übertragungs- und Transformationsgeräten.
3. Dies führt zu einem Anstieg des Netzspannungsverlusts und einer Erhöhung des Leistungsverlusts.
4. Dies führt zu einem Betrieb mit geringem Leistungsfaktor und einem Spannungsabfall, was zu einer unzureichenden Kapazität der elektrischen Ausrüstung führt.
Die Blindleistung, die von der Generator und die Hochspannungsleitung können die Anforderungen der Last nicht erfüllen. Daher sollten einige Blindleistungskompensationsgeräte im Stromnetz eingerichtet werden, um die Blindleistung zu ergänzen und den Benutzer zu gewährleisten „s Bedarf an Blindleistung. Elektrische Geräte können mit Nennspannung betrieben werden. Dies ist der Grund, warum das Netz Blindleistungskompensationsgeräte installieren muss.