23. Объясните почему регулирование уровня напряжения производят до выбора мощности компенсирующих устройств
Реактивная мощность влияет на уровень напряжения у потребителей, и для того чтобы напряжение не превышало допустимые пределы, необходимо сначала произвести регулирование напряжения, а только потом выбор и расчет КУ.
24. Объясните почему снижения напряжения на зажимах асинхронных двигателей приводит к уменьшению потребления реактивной мощности.
Вращающий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения на его выводах. При снижении напряжения уменьшается вращающий момент и частота вращения ротора двигателя, так как увеличивается его скольжение. Для двигателей, работающих с полной нагрузкой, понижение напряжения приводит к уменьшению частоты вращения. Если производительность механизмов зависит от частоты вращения двигателя, то на выводах таких двигателей рекомендуется поддерживать напряжение не ниже номинального. При значительном снижении напряжения на выводах двигателей, работающих с полной нагрузкой, момент сопротивления механизма может превысить вращающий момент, что приведет к «опрокидыванию» двигателя, т.е. к его остановке. Снижение напряжения ухудшает условия пуска двигателя, так как при этом уменьшается его пусковой момент. В случае снижения напряжения на зажимах двигателя реактивная мощность намагничивания уменьшается (на 2–3 % при снижении напряжения на 1 %), при той же потребляемой мощности увеличивается ток двигателя (можно считать, что при U = –10 %, ток двигателя возрастет на 10 % от номинального значения), что вызывает перегрев изоляции. Если двигатель длительно работает при пониженном напряжении, то из-за ускоренного износа изоляции срок службы двигателя уменьшается.
25. Объясните физический смысл активной реактивной мощности.
Активная мощность потребляется в активных сопротивлениях, и , в конечном итоге, за счет нее выполняется механическая работа или происходит нагревание резисторов. Она определяет количество энергии, потребляемой нагрузкой за единицу времени, которая полностью преходит в тепловую энергию.
26)Какиме характеристики синхронной машины позволяют оценить целесообразность использования ее в качестве компенсирующего устройства и величину потерь активной мощности на генерацию реактивной.
Синхронный компенсатор (СК) представляет собой синхронный двигатель облегчённой конструкции, предназначенный для работы на холостом ходу. Таким образом, синхронный двигатель может быть использован в качестве компенсирующего устройства для регулирования реактивной мощности.
Важным преимуществом синхронного двигателя является способность регулировать потребляемую из сети реактивную мощность путем изменения тока возбуждения.
При перевозбуждении Iдв имеет емкостной характер, а при недовозбуждении - индуктивный. Таким образом, синхронный двигатель может быть использован в качестве компенсирующего устройства для регулирования реактивной мощности. Характеристики имеют границу устойчивости, вдоль которой уменьшение тока возбуждения приведет к опрокидыванию двигателя или "выпаданию из синхронизма".
Зависимости электромагнитной мощности и момента синхронной машины при различных токах возбуждения
27. Напишите формулы связи между активной, реактивной и кажущейся мощностью
Полная, или кажущаяся мощность измеряется в вольт-амперах (ВА или VA) и определяется произведением переменных напряжения и тока системы. Активная мощность P измеряется в ваттах (Вт, W) и это та мощность, которая потребляется электрическим сопротивлением системы на тепло и полезную работу. Для сетей переменного тока:
P=U*I*cosφ, где U и I - действующие=эффективные=среднеквадратичные значения напряжения и тока, а φ- сдвиг фаз между ними
Реактивная мощность Q измеряется в вольт-амперах реактивных (вар, var) и это электромагнитная мощность, которая запасается и отдается обратно в сеть колебательным контуром системы. Реактивная мощность в идеале не выполняет работы, т.е. название вводит в заблуждение. Легко догадаться глядя на рисунок, что:
P=U*I*sinφ, где U и I - действующие=эффективные=среднеквадратичные значения напряжения и тока, а φ- сдвиг фаз между ними