Volt-ampere reaktiv - Volt-ampere reactive

Ved overføring og distribusjon av elektrisk kraft er volt-ampere-reaktiv ( var ) en enhet som reaktiv effekt uttrykkes i et AC-elektrisk kraftsystem. Reaktiv effekt eksisterer i en vekselstrømskrets når strømmen og spenningen ikke er i fase. I henhold til EU- direktiv 80/181 / EØF ("metrisk direktiv") er det riktige symbolet små bokstaver "var", selv om skrivemåtene "Var" og "VAr" ofte blir sett, og "VAR" er mye brukt i hele kraftindustri. Begrepet var ble foreslått av den rumenske elektroingeniøren Constantin Budeanu og introdusert i 1930 av IEC i Stockholm , som har tatt i bruk det som enheten for reaktiv kraft.

Spesielle instrumenter kalt varmetre er tilgjengelige for å måle reaktiv effekt i en krets.

Varer kan betraktes som enten den imaginære delen av kompleks kraft eller kraften som strømmer inn i en reaktiv belastning, der spenning og strøm er spesifisert i volt og ampère . De to definisjonene er likeverdige.

Enheten "var" følger ikke den anbefalte praksisen til International System of Units (SI) fordi enheten var er representativ for en form for makt, og SI-praksis skal ikke inkludere informasjon om typen kraft som måles i enheten Navn. SI-kraftenheten er watt , som er numerisk ekvivalent med var.

Reaktiv kraft

Den komplekse effekten S (målt i enheter av volt-ampère) er vektorsummen av den reaktive effekten Q (i volt-ampperes reaktiv) og den reelle effekten P (i watt).
Hovedartikkel: AC strøm

En sinusformet vekselspenning påtrykkes en rent resistiv belastning medfører en alternerende strøm som er helt i fase med spenningen. Imidlertid er det i mange bruksområder vanlig at det er en reaktiv komponent til systemet, det vil si at systemet har kapasitans , induktans eller begge deler. Disse elektriske egenskapene fører til at strømmen endrer fase i forhold til spenningen: kapasitans som tenderer strømmen til å føre spenningen i fase, og induktansen til å halde den.

For sinusformede strømmer og spenninger med samme frekvens er reaktiv effekt i varen produktet av RMS- spenningen og strømmen, eller den tilsynelatende effekten , multiplisert med sinusen til (fasevinkel mellom spenningen og strømmen). Den reaktive effekten (målt i enheter av volt-ampere som er reaktiv eller var) er gitt av:

hvor er fasevinkelen mellom strøm og spenning. refererer til den maksimale verdien av den øyeblikkelige kraften som absorberes av den reaktive komponenten i lasten.

Bare effektiv effekt , den faktiske kraften som leveres til eller forbrukes av lasten, er uttrykt i watt. Den imaginære delen er korrekt uttrykt i reaktive volt-ampere.

Fysisk betydning av reaktiv kraft

I kraftoverføring, siden belastninger som motorer er induktiv, er reaktiv kraft til stede i systemet. Siden reaktiv effekt ikke gjør noe reelt arbeid, betyr den ekstra strømmen som leveres for å gi den reaktive kraften større linjetap og høyere termiske grenser for utstyr som betyr høyere kostnader for operatørene, og det er grunnen til at industrielle brukere blir belastet ekstra hvis de har en lav effekt faktor , forholdet mellom reell kraft og tilsynelatende kraft i kretsen.

Å håndtere den reaktive kraftstrømmen i tillegg til reell kraftstrøm blir en veldig viktig oppgave for operatørene å sikre spenningsstabilitet i hele systemet. Generelt sett vil reduksjon av tilførsel av reaktiv effekt til systemet føre til at spenningen faller mens den øker spenningen til å stige. En spenningskollaps oppstår når systemet betjener en kortvarig belastning som har et høyere reaktiv effektbehov enn systemet kan levere.

Praktisk betydning av reaktiv kraft

Reaksjonskraft er nødvendig for elektriske komponenter som bruker et vekslende magnetfelt, først og fremst motorer og transformatorer. I tillegg trekker mange strømforsyninger i datamaskiner og TV-er strøm bare under en del av syklusen, og skaper dermed en netto reaktiv belastning. Tilsvarende merknader gjelder kvikksølvdamplamper (men ikke selvfølgelig, glødelamper). Det er ingen vanlige husholdningsapparater eller industrielle enheter som har en kapasitiv belastning.

Reaksjonskraft er nødvendig for å opprettholde spenning på motorer og transformatorer, og dermed på kraftsystemet. Et moderne nettnettproblem med reaktiv kraft er at mange solenergi-generatorer (med likestrømsomformere) og vindturbiner (med induksjonsgeneratorer) kanskje ikke genererer noen reaktiv kraft. Konvensjonelle sentralstasjons kraftverk kan generere reaktiv kraft, men drivstoff er ikke nødvendig for å generere den. Faktisk kan reaktiv kraft genereres med passive kondensatorer, vanlig på distribusjonssystemer. Avanserte DC-AC invertere på solcelleverk kan stilles inn for å generere eller absorbere reaktiv effekt etter behov for spenningskontroll. I noen tilfeller brukes gamle generatorer bare for å gi reaktiv kraft; disse enhetene, som ikke lenger brenner noe drivstoff, kalles synkrone kondensatorer . Andre kilder til reaktiv effekt på bulknivå inkluderer den statiske var-kompensatoren , den statiske synkrone kompensatoren og den dynamiske var-kompensatoren : den første er i det vesentlige en tyristorkontrollert bank av kondensatorer, den siste en mer kompleks elektronisk enhet med høy effekt.

Se også

Merknader og referanser