Eagle755 » 30.12.2006, 01:40
Чтобы понять, что такое косинус фи, нужно знать тригонометрию и поведение ёмкости и индуктивности (реактивные элементы) в цепи переменного тока. Конденсатор (ёмкость) вызывает опережение напряжения током. То есть в самом начале синусоиды напряжения ток устремляется в ёмкость, чтобы поскорее её заполнить, а к возрастанию напряжения до максимального (амплитудного) значения ёмкость уже оказывается заполнена и ток падает, причём ниже того значения, которое было бы в цепи без ёмкости. На графике, на котором начерчены вместе синусоиды напряжения и тока, это видно очень наглядно - синусоида тока уезжает вперёд относительно синусоиды напряжения
Индуктивность ведёт себя похожим, но совершенно иным образом. Она затормаживает рост тока, в результате чего ток отстаёт он напряжения. При появлении напряжения в катушке энергия тока начинает тратиться на "заполнение" сердечника магнитной энергией, и только когда он будет заполнен - ток сможет идти дальше. Всё происходит плавно и выглядит как отставание синусоиды тока от синусоиды напряжения
Чем опасно такое рассогласование синусоид? Как мы знаем (надеюсь – иначе с темы вам будет толку как с козла молока), мощность есть произведение напряжения на ток. Пока пики (да и вообще все точки) синусоид напряжения и тока совпадают, мощность максимальна – перемножаются максимальные для каждого момента фазы напряжение и ток и получается максимальная мощность. Но если синусоиды разъехались, то будет падение мощности. Например, «разъезд» составил (попрём для наглядности язык тиргонометрии) на 10 %. В результате в тот момент, когда напряжение будет максимально (100%), ток будет составлять всего 90 % от максимума. И мощность будет ограничена током – она составит всего 90 % от той мощности, которая могла бы быть при синхронности синусоид
И так во все моменты фазы. Так как ток используется не полностью (его пик не совпадает с пиком напряжения), то для получения нужной мощности при разъехавшихся синусоидах приходится передавать больше тока. Лишний ток и называется реактивным током, а виртуальная лишняя мощность (разность мощности по амплитудам и реальной мощности) – реактивной мощностью. Этот лишний ток только перегружает электросеть, поскольку не производит полезной работы и призван лишь компенсировать несовершенство наших электроустановок
Теперь разберёмся с самими электроустановками. Чего в них реактивного? Да очень много чего! Трансформаторы, электродвигатели, дроссели ламп дневного света – это всё индуктивные элементы. Скомпенсировать вырабатываемую этими индуктивностями реактивную мощность можно конденсаторами, которые сдвинут отпёртую назад индуктиновтями синусоиду тока обратно к синусоиде напряжения, что порой и делается – к примеру, в последнее время в продаже можно часто видеть ЭМПРА для ламп дневного света с компенсирующим конденсатором
А как скомпенсировать реактивную мощность, выработанную трансформатором электровоза? В паровозовском (с parovoz.com, а не от parovoZZ’а) факе правильно написано, что для этого придётся возить с собой вагон конденсаторов, поскольку поставить конденсаторы на подстанции нельзя – в этом случае по контактному проводу реактивный ток будет ещё больше, синусоиды будут разорваны просто в клочья. С постоянкой всё проще – мощные трансформаторы компенсируются стоящими рядом конденсаторами. Сейчас на ЖД приходят умные полупроводниковые компенсаторы реактивной мощности (КРМ), про которые рассказывать не буду – это слишком сложно, да и самому ещё до конца непонятно... Надо будет перечитать ещё разок книгу по этим КРМ. Выложить её, что ли?
Я был на ВЛ85! Я управлял ВЛ80Р! Осталось побывать на Ил-76...