Die Grundlagen der Stromversorgung in Wechselstromkreisen (Sie dürfen auf keinen Fall vergessen)

Strom, Spannung und Wechselstrom

In einem Gleichstromkreis ist die Leistung gleich der Spannung mal dem Strom oder P = V × I. Dies gilt auch für einen Wechselstromkreis, wenn der Wechselstrom und die Wechselspannung in Phase sind. Das heißt, wenn die Schaltung widerstandsbehaftet ist.

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Aber wenn der Wechselstromkreis enthält Reaktanzgibt es eine Leistungskomponente, die mit der verbunden istmagnetische und / oder elektrische Felder. Die mit diesen Feldern verbundene Leistung wird nicht als Widerstand verbraucht, sondern gespeichert und dann entladen, wenn der elektrische Wechselstrom / die Wechselspannung ihren Zyklus durchläuft.

Dies führt zu einer anderen Definition:

Scheinleistung =
Wirkliche oder wahre Kraft (verbunden mit Widerstand) +
Blindleistung (verbunden mit Induktivität oder Kapazität)

Ein verwandter Begriff ist der Leistungsfaktor, der als Größe von definiert wird P geteilt durch eine Größenordnung von S. In der Elektroenergiebranche ist der Leistungsfaktor aufgrund der Größe der reaktiven Komponente zu niedrig (normalerweise unter 0,85) QKorrekturmaßnahmen werden normalerweise ergriffen.

Verwendung von Symbolen:

S = P + jQ

Echte Kraft

Wirkleistung steht für die Arbeit zur Verfügung und ist gleich dem Wert des Widerstands multipliziert mit dem Quadrat des Stroms durch den Widerstand. Es wird anhand einer aufgerufenen Menge gemessen Megawatt (mW) oder Kilowatt (kW).

P = I² x R

Blindleistung

Blindleistung verbraucht weder Energie noch liefert sie. Die Blindleistung ist mit einer induktiven verbundenReaktanz ist der Wert der induktiven Reaktanz, multipliziert mit dem Quadrat des durch sie fließenden Stroms. Die Blindleistung wird durch eine als Volt-Ampere-Blindleistung oder VARs bezeichnete Größe gemessen.

Mit zunehmender Länge einer Leitung steigt die induktive Reaktanz und es wird mehr kapazitive Blindleistung benötigt, um den Effekt auszugleichen und eine angemessene Spannung aufrechtzuerhalten:

Q_L = Ich² x x_L

Die kapazitive Blindleistung Q_C bezieht sich auf die Einrichtung des elektrischen Feldes um eine Linie. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diesen Wert zu berechnen. Nachfolgend erhalten Sie einen Einblick in die Auswirkungen auf das Übertragungssystem.

Q_C = 3 x V_LN² / X_C oder √3 x V_LL x ich_C

Ladestrom I_C ist definiert als die Spannung zwischen Leitung und Neutralleiter, geteilt durch die kapazitive Reaktanz:

ich_C = V_LN / X_C

Wenn der Ladestrom zu groß wird, Ein Großteil der Strombelastbarkeit der Leitung kann Durch Ladestrom „aufgefressen“.

Quellen und Senken von Blindleistung

Diese Situation setzt Grenzen für die Länge einesFreileitung oder eines Kabels, das betrieben werden kann, ohne einige Zwischenmaßnahmen zum Ausgleich des kapazitiven Stroms zu installieren. Es ist nützlich, die Auswirkungen verschiedener Geräte auf die Blindleistung eines Energiesystems wie folgt zu visualisieren:

Blindleistungsquellen, die die Spannung erhöhen:

• Generatoren
• Kondensatoren
• Leicht belastete Übertragungsleitungen aufgrund des kapazitiven Ladeeffekts

Senken der Blindleistung, die die Spannung senken:

• Induktoren
• Transformer
• Am stärksten belastete Übertragungsleitungen aufgrund der ich²× XL-Effekt
• Die meiste Kundenlast (aufgrund des Vorhandenseins von Induktionsmotoren und der Versorgung anderer elektrischer Felder)

Bei Spitzenlastbedingungen werden Generatoren normalerweise betrieben Blindleistung in das Netz einspeisen. Bei leichten Lastbedingungen können Generatoren verwendet werden, um überschüssige Blindleistung aus dem Netz aufzunehmen, insbesondere wenn sich in der Nähe lange Übertragungsleitungen oder Kabel befinden.

Referenz // Stromversorgungssysteme verstehen - Überblick über Technologie und Markt von Jack Casazza und Frank Delea