 |
Понятие мощности искажений
|
|
|
|
Общие требования к системам электроснабжения
1. Бесперебойность
2. Экономичность
3. Высокое качество электроэнергии
4. Безопасность
Особенности электроснабжения городов, сельского хозяйства, железнодорожного транспорта
Города: сосредоточены нагрузки (в отдельных домах), но небольшие, особые архитектурные требования. Основная проблема – расчет нагрузок с учетом перспективы развития, потери напряжения.
Сельское хозяйство: небольшие нагрузки, но распределенные. Трудности – взаимоотношения с энергосистемой (для системы удобно – одна большая подстанция и от нее идут сети; для потребителя удобно – много подстанций, в зарубежных странах используют один трансформатор на один живой дом).
Железнодорожный транспорт: особенность – есть единственный контактный провод (надежный), качество напряжения. Рассчитывается на самый тяжелый случай, когда движение составов с минимальным интервалом времени между ними (
4 мин.) Трудности релейной защиты – пусковой ток тепловоза соизмерим с током КЗ.
Понятие сопротивления
1. Омическое 
– это сопротивление постоянному току (установившемуся). Активный ток – направленное движение заряженных частиц.
Активное сопротивление 
– сопротивление переменному току.
Омическое сопротивление – это поверхностный эффект, потери на гистерезис (при наличии магнитных систем)
На этом сопротивлении выделяется полезная мощность или потери на нагрев и пр.
2. Индуктивное сопротивление
При изменении магнитного поля протекает ток возникает не сопротивление, а противоэдс (индуктивность создает противоэдс):
Ток нарастает и индуктивность задерживает его возрастание. Если рассматривать установившейся синусоидальный процесс, то можно ввести:
|
|
|
– индуктивное сопротивление только в установившемся режиме;
– угловая частота;
– частота питающего напряжения;
3. Емкостное сопротивление
При изменении электрического поля протекает электрический ток (ток смещения). Чем больше (лучше) изоляция, тем больше ток:
Напряжение нарастает и сопротивление току увеличивается. Если рассматривать установившейся синусоидальный процесс, то можно ввести:
– емкостное сопротивление только в установившемся режиме.
Понятие активной и реактивной мощности
Рассматриваются синусоидальные однофазные процессы.
Если 
и 
– напряжение и ток соответственно, то мощность:
– мгновенная мощность – общее понятие.
Если и совпадают по фазе и ток повторяет форму напряжения, то 
– с двойной частотой (100 Гц):
– среднее значение мгновенной мощности за период:
где 
=0.02 с.
Физический смысл – полезная работа и потери. На генерацию мощности расходуется уголь, газ.
В идеале в установившемся режиме нет потребления энергии: в одну четверть периода энергия запасается в индуктивности, а следующие четверть периода – передается генератору, тем самым происходит обмен энергией и при этом ничего не теряется (тратится).
Но при наличии 
при обмене энергии появляются активные потери, на них тратится энергия – активная мощность.
Реактивная мощность вводится для того, чтобы определять дополнительные потери активной мощности и потери напряжения. Условно считается, что, если ток отстает от напряжения, то реактивная энергия потребляется, если опережает – то генерируется.
Реактивная мощность (по Дрехслеру) 
(1-я гармоника).
Понятие мощности искажений
По Дрехслеру:
Рисунок 1 – Включение ЛН и графики Рисунок 2 – Графики
тока и напряжения тока и напряжения для КЛЛ
|
|
|
За счет несинусоидальности тока возникает обменная энергия, которая характеризуется мощностью искажения 
(условная понятие, как и 
), среднее значение равно 0, но она характеризует дополнительные потери активной мощности от несинусоидальности.
В КЛЛ максимум импульса тока смещен влево – генерация реактивной мощности)
|
|
|
