Форум проєктувальників електричних та слабострумних мереж
Проєктування => Автомати, розподільчи щити, ВРП => Тема розпочата: Виктор К від 30 Жовтень 2013, 10:10:58
-
Есть ГРЩ, рядышком стоит установка компенсации реактивной мощности. Необходимо определить нагрузку полную на которую рассчитать автоматический выключатель. Просто прибавить ток реактивной мощности к току ГРЩ - это наверное неправильно.
-
Каждая конденсаторная установка имеет свой ток потребления, указанный в технических характеристиках на данную установку. Поэтому имея расчетный ток на ГРЩ, необходимо для выбора вводного автомата учитывать и ток потребления ККУ.
-
необходимо для выбора вводного автомата учитывать и ток потребления ККУ
Конденсаторна установка не споживає а компенсує реактивну потужність , зменшуючи загальний розрахунковий струм .
-
Естественно уменшает, но не такую величину и в жизни при неучтенном токе ККУ при максимальном количестве работающих ступеней, защита все-таки срабатывает. Вы сами можете посчитать на примере: Рр=150кВт, cos f=0,8, Ір=285А, установили ККУ 80 кВАр с током потребления 122А, получили коэффициент cоs f=0,97 . Тогда при той же расчетной мощности ток 235А, а на собственное потребление? Ток для ККУ в технических характеристиках приведен при соs f=1. Выходит, что с учетом Ік=122А у нас будет 357А при полном выведеном ККУ.
-
Нельзя просто так взять, и арифметически сложить токи.
Они ведь вектора.
(http://s017.radikal.ru/i406/1310/78/44ec3b007f46.jpg)
-
Нельзя просто так взять, и арифметически сложить токи.
Они ведь вектора.
Правильно! Если система не генерирует реактив, а батареи включены, то мощности и токи суммируются.
Предусматривайте регулируемые батареи, тогда и ток автомата будет приравнен току системы.
-
Правильно. Я взял для наглядности, что ток будет больше. Нужна векторная диаграмма. Не объязательно ее строить. Реактивная энергия в цепи циркулируя между источником тока и токоприемником не выделяеться и не превращаеться в другие формы энергии на индуктивном и емкостном сопротивлениях, но реактивный ток нагружает линию и вызывает в ней потери на нагрев проводов. Для цепи с активным сопротивлением индуктивностью и емкостью, протекает общий ток вызывая падения на элементах цепи:
U=√ U2 + (UL – Uc )2 , Z=√ R2 + (XL – Xc )2, где по закону Ома I=U/Z , а cosf=R/Z
тоесть без ККУ Z1=√ R2 + XL2, а с ККУ Z=√ R2 + (XL – Xc )2, таким образом Z1>Z и следовательно ток согласно закона Ома будет для цепи с ККУ больше.
Прошу прощения в формулах: √ -корень квадратный
U2 -падение напряжения активное в квадрате
UL;Uс-падение напряжения на индукт. и емкост. составляющей цепи,
аналогично для расчета полного сопротивления цепи
-
Z=√ R2 + (XL – Xc )2
Так только тогда, когда емкость последовательно в цепи. А у нас ККУ паралельно цепи: (R+XL)||XC.
-
Z=√ R2 + (XL – Xc )2
Так только тогда, когда емкость последовательно в цепи. А у нас ККУ паралельно цепи: (R+XL)||XC.
Ну и в чем разница? Все равно выполняеться условие-Z1>Z и следовательно ток согласно закона Ома будет для цепи с ККУ больше.
-
grossel, опять пальцем в небо.
Допустим у нас есть последовательно включенное активное (R=1 Ом) и индуктивное (XL=1 Ом) сопротивление. Угол Ф1=arctg(XL/R)=45град., значит cosФ1=0,71.
Для упрощения будем рассматривать однофазную цепь напряжением 220В.
Полный ток нагрузки I=U/Z=155,6A. (где Z(*)=1+j1, отсюда |Z|=КОРЕНЬ(2))
Будем компенсировать эту реактивную мощность. Для этого паралельно нашей нагрузке (R+XL) подключим емкость ХС......т.е. (R+XL)||XC.
Какую емкость нам нужно подключить чтобы получить cosФ2=0,97 ?
А вот такую:
ХС=U^2/(P*(tgФ1-tgФ2))=2,66 Ом (где Р=U*I*cosФ1)
Подсчитаем получившуюся Z:
Z= (1+j1)*(-j2,66) / (1+j1)+(-j2,66) = .....=1,88+j0,47
|Z|=1,94
Полный ток нагрузки I=U/Z=113,4A.
Что и требовалось доказать.
-
Допустим у нас есть последовательно включенное активное (R=1 Ом) и индуктивное (XL=1 Ом) сопротивление. Угол Ф1=arctg(XL/R)=45град., значит cosФ1=0,71.
Для упрощения будем рассматривать однофазную цепь напряжением 220В.
Полный ток нагрузки I=U/Z=155,6A. (где Z(*)=1+j1, отсюда |Z|=КОРЕНЬ(2))
Будем компенсировать эту реактивную мощность. Для этого паралельно нашей нагрузке (R+XL) подключим емкость ХС......т.е. (R+XL)||XC.
Какую емкость нам нужно подключить чтобы получить cosФ2=0,97 ?
А вот такую:
ХС=U^2/(P*(tgФ1-tgФ2))=2,66 Ом (где Р=U*I*cosФ1)
Подсчитаем получившуюся Z:
Z= (1+j1)*(-j2,66) / (1+j1)+(-j2,66) = .....=1,88+j0,47
|Z|=1,94
Полный ток нагрузки I=U/Z=113,4A.
Что и требовалось доказать.
Круто! :thumbsup:
А как быть тем, кто плохо учил высшую математику? :-[ :D
-
Приведу еще фокусы с формулами.
Условия те же - последовательно R+XL, сопротивления 1 Ом каждого, т.е. Z=1+j. Для упрощения расчетов рассматриваем однофазную цепь 220В.
Найдем ток цепи:
I=U/Z=220/(1+j)=110-j110=R+jXL.
|I|=155,6A
Видно что активный и реактивный токи равны.
Теперь допустим мы захотели полностью компенсировать реактивный ток. Принимаем идеальный рачетный случай.
Для этого цепляем паралельно этой цепи кондер, через который должен протекать ток IC=110А (чтобы полностью компенсировать XL).
Вычислим ХС этого кандера:
ХС=U/IC=220/110=2Ом
или в комплексной форме Хс=-j2 (надеюсь не нужно разъяснять почему минус)
Найдем сопротивление цепи (R+XL)||XC:
Z=(1+j)(-j2) / (1+j-2j) = .... = 2 Ом .............чистых активных!!! а раньше то было только 1Ом активных. Откуда еще 1Ом активности взялся?
Ну и ток соответсвенно I=U/Z=220/2 = 110 A.
Конечно же еще раз повторюсь - это только расчетный случай.
-
off top
Приведу еще фокусы с формулами.
Вот это вы зря сказали. :D
Когда я учился в 7-м классе обычной, советской, средней школы, один учитель математики с помощью семи тождественных уравнений доказал, что дважды два - пять. Его фокус я нашел через сутки, с помощью справочника Выгодского, между 5-м и 6-м тождеством.
-
Присоединяюсь к Бригадиру. Кроме того по вашим данным при расчете у меня получаються совсем другие цифры: I=U/Z=153A, Хс=1,89Ом, ну и отсюда все остальное тоже, ...хотя разводите вы действительно красиво.
-
Ну вобще то тут никаких фокусов нет. Это ведь вектора.
Приведу на примере. Есть последовательно включенные сопротивления R и XL. Cуммарное сопротивление Z всегда будет больше R или XL отдельно взятых. А теперь если это Z (с помощью опредленных операций) повернуть так, что оно ляжет чисто на вещественную ось, то получиться что Z - это активное сопротивление, которое больше R.
Смотри фото
(http://i058.radikal.ru/1311/5d/9e16907c8f19.png)
Вот выходит что параллельное включение кондера и дает увеличение вектора Z до нужной величины (обеспечитваеться выбором величины XC), и поворот на чисто вещественную ось (обеспечиваеться компенсацией XL)
получаються совсем другие цифры: I=U/Z=153A, Хс=1,89Ом
расчеты в студию, разберемся. Ибо I=220/КОРЕНЬ(2)=155,6
Но конечно суть всего этого была доказать, что при включении кондерной установки суммарный ток не увеличиваеться...что и было доказано.
хотя разводите вы действительно красиво.
К оспариванию "развода" принимаю разумные аргументы и выкладки. Не на словах, а делом.
Все выкладки и расчеты сделаны в соответствии с выкладками учебников ТОЭ.
Вот здесь http://www.toehelp.ru/theory/toe/lecture05/lecture05.html (http://www.toehelp.ru/theory/toe/lecture05/lecture05.html)
есть примерчик похожий (немного сложнее), но суть расчетов можно понять и проверить. В примере останавливаемся на расчете только Z23.
-
I=U/Z= U/√ R^2 +XL^2 = 220/√ 2 =220/1,43=153,8A,
-
Вот выходит что параллельное включение кондера и дает увеличение вектора Z до нужной величины (обеспечитваеться выбором величины XC), и поворот на чисто вещественную ось (обеспечиваеться компенсацией XL)
А если нагрузка "безреактивная" (cos=1), то к активной нагрузке добавиться емкостная нагрузка включённой батареи.
-
Плюс, если объективно просчитать Z и I. Там будет не I=U/Z=113,4A, а абсолютно другая цифра, отличающаяся больше чем в 3 раза.
-
I=U/Z= U/√ R^2 +XL^2 = 220/√ 2 =220/1,43=153,8A,
Ну вообще то если брать так, то КОРЕНЬ (2) =1,41.
220/1,41=156,0
Но я делил калькулятором не округляя КОРЕНЬ(2), а как есть.....тогда получаеться точнее - 155,6
Но это все мелочи.....на конечный результат (уменьшение тока) это не влияет.
-
Плюс, если объективно просчитать Z и I. Там будет не I=U/Z=113,4A, а абсолютно другая цифра, отличающаяся больше чем в 3 раза.
расчеты в студию господа
-
Никто не спорит, что при поключении ККУ повышаеться коэффициент мощности, а следовательно снижаеться ток нагрузки. Но прав и Бригадир при отсутствии ККУ с автоматическим регулированием при cosf=1 необходимо учитывать ток собственного потребления ККУ.
Следуя предложеной вами методике и формулам: Z= (1+1)x(-2,66)/1+1-2,66=-5,32/-0,66=8,0 Ом, тогда І=220/8,0=27,5А.
Тогда как необходимо рассматривать пример как разветвленную цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью и общий ток в цепи считать по 1 закону Кирхгофа: І=√Іа^2+(Iл-Ic)^2=259,3А.
-
Но прав и Бригадир при отсутствии ККУ с автоматическим регулированием при cosf=1 необходимо учитывать ток собственного потребления ККУ.
Стесняюсь спросить, а зачем ставить ККУ если cosf=1 :-[
-
Стесняюсь ответить, а что делать? Есть общая нагрузка, скажем цеха, где есть и электродвигатели и электропечи плавки металла и эл.освещение. Для компенсации реактивной мощности установлены ККУ. Но двигатели неработают- обеденный перерыв, а печи включены-чтобы металл не застыл. Коэффициент мощности при этом близкий к 1.
-
Ну раз электродвигатели не работают, то и общий ток будет меньше расчетного, даже учетом тока ККУ при cosf=1.
-
Логично. Но не лучше ли выводить ККУ с работы используя регулируемые ККУ?
-
Следуя предложеной вами методике и формулам: Z= (1+1)x(-2,66)/1+1-2,66=-5,32/-0,66=8,0 Ом, тогда І=220/8,0=27,5А.
Уважаемый, как все легко и просто у вас........а комплексное число "j" куда дели? Индуктивность и емкость - суть комплексные сопротивления.
Должно быть Z= (1+j1)*(-j2,66) / [(1+j1)+(-j2,66)].
Вот и посчитайте что должно получиться.
-
Тогда как необходимо рассматривать пример как разветвленную цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью и общий ток в цепи считать по 1 закону Кирхгофа: І=√Іа^2+(Iл-Ic)^2=259,3А.
Я вообще ничего не понял из этого предложения
-
Логично. Но не лучше ли выводить ККУ с работы используя регулируемые ККУ?
О целесообразности применения регулируемой ККУ все согласны.
Но речь то изначально зашла о том, что
необходимо для выбора вводного автомата учитывать и ток потребления ККУ.
и что
в жизни при неучтенном токе ККУ при максимальном количестве работающих ступеней, защита все-таки срабатывает. Вы сами можете посчитать на примере: Рр=150кВт, cos f=0,8, Ір=285А, установили ККУ 80 кВАр с током потребления 122А, получили коэффициент cоs f=0,97 . Тогда при той же расчетной мощности ток 235А, а на собственное потребление? Ток для ККУ в технических характеристиках приведен при соs f=1. Выходит, что с учетом Ік=122А у нас будет 357А при полном выведеном ККУ.
Я привел все расчеты, согласно которым, вводной расчетный скомпенсированный ток не будет больше расчетного нескомпенсированного (если конечно не учитывать перекомпенсацию). И вводной ток никогда не будет суммироваться с током ККУ указанным вами образом.
-
Когда я учился в застойные годы, этот предмет назывался "Теоретические основы электротехники" (ТОЭ), сейчас не знаю, а предложеная вами цепь, разветвленной цепью с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью и общий ток в цепи считали по 1 закону Кирхгофа: І=√Іа^2+(Iл-Ic)^2=259,3А. Общий ток в разветвленной цепи равен корню квадратному суммы квадратов токов в паралельных ветвях разветвленной цепи с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью (раздел "Однофазные цепи переменного тока").
Я взял ваши расчетные данные вплоть до расчета Хс без изменения, определил токи в паралельных ветвья и нашел общий ток.
Велосипед не изобретал все согласно ТОЭ. При последовательном соединении U равно корню квадратному суммы квадратов падений напряжений, при паралельном соединении токов. Вот и все.
Кажется я не ставил под сомнения, что ток в этой цепи при использованию компенсирующего конденсатора уменьшиться.
-
Ток для ККУ в технических характеристиках приведен при соs f=1.
grossel, мне вот тоже как-то не понятно данное высказывание
http://emko.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=19&Itemid=21&limitstart=1 (http://emko.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=19&Itemid=21&limitstart=1)
Я не нашел упоминания о соs f=1. Данные по току приведенные в таблице относятся исключительно для выбора автомата защиты линии питающей ККУ. При чем здесь ток ККУ к выбору вводного автомата?
-
Когда я учился в застойные годы, этот предмет назывался "Теоретические основы электротехники" (ТОЭ), сейчас не знаю, а предложеная вами цепь, разветвленной цепью с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью и общий ток в цепи считали по 1 закону Кирхгофа: І=√Іа^2+(Iл-Ic)^2=259,3А. Общий ток в разветвленной цепи равен корню квадратному суммы квадратов токов в паралельных ветвях разветвленной цепи с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью (раздел "Однофазные цепи переменного тока").
Я взял ваши расчетные данные вплоть до расчета Хс без изменения, определил токи в паралельных ветвья и нашел общий ток.
Велосипед не изобретал все согласно ТОЭ. При последовательном соединении U равно корню квадратному суммы квадратов падений напряжений, при паралельном соединении токов. Вот и все.
Кажется я не ставил под сомнения, что ток в этой цепи при использованию компенсирующего конденсатора уменьшиться.
Что то вы путаете грешное с праведным. Та формула что вы навели для вот такой цепи.
(http://i069.radikal.ru/1311/f0/bacdb7e71b53.png)
Согласно первому закону Кирхгофа
I=IR+IL+IC. (IR=U/R; IL=U/jXL=-jU/XL=-jIL; IC=U/(-jXC)=jU/XC=jIC)
I=IR-jIL+jIC=IR+j(IC-IL)
|I|=КОРЕНЬ(IR^2+(IC-IL)^2), что в принципе аналогично |I|=КОРЕНЬ(IR^2+(IL-IC)^2)
Но в нашем то случае схема подключения ККУ такая (для такой схемы я и расчитывал):
(http://i064.radikal.ru/1311/a1/e0d034d4013a.png)
Милости прошу посчитать ток
Или если еще точнее, то вот такая:
(http://s019.radikal.ru/i637/1311/16/625fa43d4ff7.png)
-
Даже если брать для первой схемы при тех же условиях (R=1 Ом) и индуктивное (XL=1 Ом), принципиально ничего не поменяеться, кроме токов и значения ХС.
Изначально без ХС:
Z=R||XL=1*j1/(1+j1)=0,5+j0,5
I=U/Z=220/(0,5+j0,5)=220-j220 => IR=220A ; IL=220A
|I|=311,1
Вычисление нужного IC:
IC=IR(tgФ1-tgФ2)=220*(1-0,2506)=164,9А
После компенсации
|I|=КОРЕНЬ(220^2+(220-164,9)^2)=226,8A
Т.е. опять же входной ток меньше.
-
Сугор: Я не пользуюсь этими конденсаторными установками и не знаю, что вы там хотите увидеть. Но наверно видели в каких еденицах мощность установки в приведеном вами примере, кВАр да. Так возмите например первую строку для УКРМ1-25-4-3
и посчитайте ток и сравните с током в таблице: І=25000/1,73х400=36А смотрим в технические характеристики-совпадает. Не думаю, что это так важно.
Хотя думаю польза все-таки есть. Хоть таблицу умножения вспомнили.
-
Я не пользуюсь этими конденсаторными установками и не знаю, что вы там хотите увидеть.
grossel, скажите тогда какими пользуетесь.
Но наверно видели в каких еденицах мощность установки в приведеном вами примере, кВАр да.
а в каких еще единицах может измерятся реактивная мощность?
Не думаю, что это так важно.
а что важно?Хотя думаю польза все-таки есть. Хоть таблицу умножения вспомнили.
т.е. Вы думаете, что кроме Вас ее все забыли?
-
Цитата: grossel от 31 Октября 2013, 18:48:04 pm
"в жизни при неучтенном токе ККУ при максимальном количестве работающих ступеней, защита все-таки срабатывает. Вы сами можете посчитать на примере: Рр=150кВт, cos f=0,8, Ір=285А, установили ККУ 80 кВАр с током потребления 122А, получили коэффициент cоs f=0,97 . Тогда при той же расчетной мощности ток 235А, а на собственное потребление?"
Для понимания процесса компенсации реактивной мощности конденсаторными батареями. Существуют три генератора реактивной мощности - обычный генератор на электростанциях, синхронный двигатель в режиме перевозбуждения (может быть специальный синхронный компенсатор - электромашина) и конденсаторные батареи. Конденсаторные установки вырабатывают реактивную энергию! которую потребляют электродвигатели и другое электрооборудование (кроме чисто активной). Если реактивной энергии Вашему оборудованию не хватает или у Вас нет КУ, оно (электрооборудование) берет недостающую реактивную энергию из внешней сети. Ток для выбора автомата надо считать с учетом cos фи без компенсации.
-
Сугор: Участник форума задавший вопрос по теме уже устал ждать. Ему не нужны теоретические дебаты, он хочет получить практическую помощь, если у вас есть что сказать, примеры выполнения-помогите ему. А какие у вас конденсаторные батареи и какой фирмы, никого поверте не интересует. Как и мои тоже. Это уже не обсуждения темы, а базар.
-
Участник форума задавший вопрос по теме уже устал ждать. Ему не нужны теоретические дебаты, он хочет получить практическую помощь,
grossel, по моему, самый правильный и корректный ответ дал Roman3R: Конденсаторна установка не споживає а компенсує реактивну потужність , зменшуючи загальний розрахунковий струм .
формулы выбора ККУ есть в любом справочнике:
Qc = P x (tg(ф1)-tg(ф2)).
Значение (tg(ф1)-tg(ф2)) определяется, исходя из значений cos(ф1) и cos(ф2).
cos(ф1) – коэффициент мощности потребителя до установки компенсирующих устройств (действующий коэффициент мощности);
cos(ф2) – коэффициент мощности после установки компенсирующих устройств (желаемый или задаваемый предприятием энергоснабжения коэффициент мощности).
В сети можно найти кучу калькуляторов:
http://voltenergo.com.ua/production/kku/calculator_krm/ (http://voltenergo.com.ua/production/kku/calculator_krm/)
-
Конкретно
Iр = 150/1,73х0,38х0.8 = 285 А. Нужно установить автомат на 300 А