Говорячи про потужність електроприладів, зазвичай мається на увазі активна енергія. Але багато пристроїв споживають також реактивну енергію. У цій статті розповідається про те, що таке кВ, і в чому відмінність кВ від кВт.

Активна та реактивна енергія

У мережі змінного струму величина струму та напруги змінюється по синусоїді з частотою мережі. Це можна побачити на екрані осцилографа. Всі види споживачів можна розділити на три категорії:

• Резистори, чи активні опору, – споживають лише активний струм. Це лампи розжарювання, електроплити та подібні пристрої. Основною відмінністю є збіг по фазі струму та напруги;
• Дроселі, котушки індуктивності, трансформатори та асинхронні електродвигуни – використовують реактивну енергію та перетворюють її на магнітні поля та протиЕРС. У цих приладах струм відстає фазою від напруги на 90 градусів;
• Конденсатори – перетворюють напругу на електричні поля. У мережах змінного струму використовуються в компенсаторах реактивної потужності або як струмообмежуючі опори. У таких апаратах струм випереджає напругу на 90 градусів.

Важливо!Конденсатори та індуктивності зсувають струм щодо напруги в протилежні напрямки і при включенні в одну мережу компенсують один одного.

Активною називають енергію, що виділяється на активному опорі, такому, як лампа розжарювання, електронагрівач та інші схожі електроприлади. Вони фази струму і напруги збігаються, а вся енергія використовується електроприладом. При цьому зникають відмінності між кіловатами та кіловольт-амперами.

Крім активної є реактивна енергія. Її використовують пристрої, у конструкції яких є конденсатори чи котушки з індуктивним опором електродвигуни, трансформатори чи дроселя. Їм також володіють кабелі великої довжини, але різниця з приладом, що має суто активний опір, невелика і враховується тільки при проектуванні ліній електропередач великої довжини або у високочастотних пристроях.

Повна потужність

У реальних умовах суто активні, ємнісні чи індуктивні навантаження трапляються дуже рідко. Зазвичай усі електроприлади використовують активну потужність (P) разом із реактивною (Q). Це повна потужність, що позначається "S".

Для обчислення цих параметрів використовуються такі формули, які необхідно знати, щоб за необхідності здійснити переклад кВ в кВт і назад:

• Активна – це корисна енергія, що перетворюється на роботу, виявляється у Вт або кВт.

КВа перевести в кВт можна за формулою:

де "φ" - кут між струмом і напругою.

У цих одиницях вимірюється корисне навантаження електродвигунів та інших пристроїв;

• Ємнісна або індуктивна:

Відображає втрати енергії на електричні та магнітні поля. Одиниця виміру – кВар (кіловольт-ампер реактивний);

• Повна:

1. U – напруга мережі,
2. I - Струм через пристрій.

Представляє загальне споживання електроенергії пристроєм і виражається в VA або kVA (кіловольт-ампер). У цих одиницях виражаються параметри трансформаторів, наприклад, 1 кВа або 1000 кВа.

До відома.Такі апарати 6000/0,4 кВ і потужністю 1000 кВ є одними з найпоширеніших для живлення електрообладнання підприємств та житлових мікрорайонів.

КВар, кВа та кВт пов'язані між собою формулою, схожою на знамениту теорему Піфагора (Піфагорові штани):

Важливо!Слід врахувати, що до трансформатора потужністю 10 кВа не можна підключити електродвигун 10 кВт, оскільки електроенергія, споживана цим апаратом з урахуванням cosφ, становитиме близько 14 кіловольт-ампер.

Приведення cosφ до 1

Реактивна енергія, використовувана споживачами, створює надмірне навантаження на кабель і пускову апаратуру. Крім того, за неї доводиться платити, як і за активну, а у переносних генераторах відсутність компенсації збільшує витрату палива. Але її можна компенсувати шляхом використання спеціальних пристроїв.

Споживачі, які потребують компенсації cosφ

Одним із основних споживачів реактивної енергії є асинхронні електродвигуни, що споживають до 40% усієї електроенергії. Cosφ цих пристроїв близько 0,7-0,8 при номінальному навантаженні і падає до 0,2-0,4 в режимі холостого ходу. Це пов'язано з наявністю конструкції обмоток, що створюють магнітне поле.

Ще один тип пристроїв – трансформатори, cosφ яких падає, а споживання реактивної енергії зростає у ненавантажених апаратах.

Компенсуючі пристрої

Для компенсації використовуються різні типи пристроїв:

• Синхронні двигуни. При подачі в обмотку збудження напруга вище за номінальну, вони компенсують індуктивну енергію. Це дозволяє покращити параметри мережі без додаткових витрат. При заміні частини асинхронних двигунів синхронними можливості компенсації зростуть, але це вимагатиме додаткових витрат на монтаж та експлуатацію. Потужність таких електродвигунів досягає кількох тисяч кіловольт-ампер;
• Синхронні компенсатори Це синхронні електродвигуни відрізняються спрощеною конструкцією і потужністю до 100 кіловольт-ампер, не призначені для руху будь-яких механізмів і працюють в режимі Х.Х. Їхнє призначення – компенсація реактивної енергії. Під час роботи ці пристрої використовують 2-4% активної енергії від компенсованої кількості. Сам процес автоматизується для досягнення значення cosφ максимально близького до 1;
• Конденсаторні батареї Крім електродвигунів, як компенсатори застосовуються конденсаторні батареї. Це групи конденсаторів, з'єднані в трикутник. Місткість цих пристроїв може змінюватись приєднанням та від'єднанням окремих елементів. Перевагою таких приладів є простота та мале споживання активної потужності – 0,3-0,4% від компенсованої. Недолік – у неможливості плавного регулювання.

Запитання:
У чому відмінність кВт від кв

Відповідь:

Багато хто пишуть досить складно. Для простоти сприйняття скажу, що основною відмінністю є те, що кВт як одиниця виміру прийнята в основному для електродвигунів і подібних індуктивних навантажень.

Або скористайтесь простим онлайн калькулятором переведення кВА в кВт.

Косінус фі (cos φ)

Це коефіцієнт потужності, який показує співвідношення (втрат) кВт до кВА під час підключення індуктивних навантажень.

Поширені коефіцієнти потужності та їх розшифрування (cos φ):

• 1 – найкраще значення
• 0,95 – відмінний показник
• 0,90 – задовільні значення
• 0,80 – середній найпоширеніший показник
• 0,70 – поганий показник
• 0,60 – дуже низьке значення

Вольт-ампер (ва)

• це одиниця повної потужності змінного струму, що позначається ва або VA. Повна потужність змінного струму визначається як добуток діючих значень струму в ланцюзі (в амперах) та напруги на її затисканнях (у вольтах).

Ватт (Вт)

• одиниця потужності. Названа на честь Дж. Уатта, позначається вт або W. Ватт це потужність, при якій за 1 сек здійснюється робота, що дорівнює 1 джоулю. Ватт як одиниця електричної (активної) потужності дорівнює потужності електричного струму, що незмінюється силою 1 ампер при напрузі 1 вольт.

Потужність (електрична потужність)

• фізична та технічна величина в ланцюгах електричного струму. У ланцюгах змінного струму добуток ефективних значень напруги U та струму I визначає повну потужність, при обліку фазового зсуву між струмом та напругою – активну та реактивну складові потужності, а також коефіцієнт потужності.

• сума потужностей одиниць обладнання.

номінальна потужність

• значення потужності для тривалого режиму роботи, який розрахований джерело чи споживач електроенергії.

Повна потужність (“S”)

• потужність, що здається, величина, що дорівнює добутку діючих значень періодичного електричного струму в ланцюгу "I" і напруги "U" на її затисках: S=U*I; для синусоїдального струму (у комплексній формі) дорівнює, де Р – активна потужність, Q – реактивна потужність (при індуктивному навантаженні Q > 0, а при ємнісному Q< 0). Измеряется в ВА (Вольт*Ампер), кВА (Кило*Вольт*Ампер). (Источник: "Российский Энциклопедический словарь").

Потужність повна

• значення, що обчислюється (або результат вимірювань), необхідне для визначення, наприклад, параметрів електричних генераторів. Значення повної потужності ланцюга змінного струму є добуток ефективних значень струму і напруги. У принципі, робота електричного обладнання заснована на перетворенні електричної енергії на інші форми енергії. Електрична потужність, що поглинається обладнанням, називається Повною потужністю і складається з активної та реактивної потужностей: S = √3*U*√I

Активна потужність (“P”)

• середнє за період значення миттєвої потужності змінного струму; характеризує середню швидкість перетворення електромагнітної енергії на інші форми (теплову, механічну, світлову тощо. буд.). Вимірюється у Вт (W, - Ват). Для синусоїдального струму (в електричній мережі 1-фазного змінного струму) дорівнює добутку діючих (ефективних) значень струму “I” та напруги “U” на косинус кута зсуву фаз між ними: P = I * U * Cos ф. Для 3-фазного струму: (P=√3 U I Сos φ. (Джерело: "Російський Енциклопедичний словник"). Скажімо простіше, це та частина вхідної потужності, яка перетворюється на вихідну потужність. Активна потужність може бути також виражена через силу струму, напруга та активну складову опору ланцюга "r" або її провідність "g" за формулою: P = («I» у квадраті) * r = («V» у квадраті) * g. (P = I2r = V2g).
  У будь-якому електричному ланцюзі як синусоїдального, і несинусоїдального струму, Активна потужність всього ланцюга дорівнює сумі Активних потужностей окремих частин ланцюга. Повна потужність («S») Активна потужність пов'язана співвідношенням: P = S*Сos ф.
  Вся вхідна потужність, наприклад, повна потужність, повинна бути перетворена на корисну вихідну потужність, що вказується як активна потужність, наприклад, реальна вихідна потужність двигуна. Якість такого перетворення потужності позначається Сos φ - єдиний коефіцієнт потужності.
  Потужність активна - фізична та технічна величина, що характеризує корисну електричну потужність. Потужність активна є активно діє потужністю, тобто. потужністю, що викликає вплив на електроустаткування, наприклад, нагрівання, механічні зусилля. При довільному навантаженні ланцюга змінного струму діє активна складова струму, інакше кажучи, частина повної потужності, що визначається коефіцієнтом потужності, є корисною (використовується).

Реактивна потужність («Q»)

• величина, що характеризує навантаження, створювані в електротехнічних пристроях коливаннями енергії електромагнітного поля ланцюга змінного струму. Реактивна потужність «Q» для синусоїдального струму дорівнює добутку діючих значень напруги “U” та струму “I”, помноженому на синус кута зсуву фаз між ними: Q = U * I * Sin ф.Вимірюється у варах. Для 3-фазного струму: Q=√3*U*I*Sin φ. (

Вольт-ампер (ВА чи VA)– одиниця, що використовується для позначення повної потужності змінного струму, яка визначається як добуток сили струму, що діє в ланцюгу (вимірюється в амперах, скорочено A) та напруги на затискачах ланцюга (вимірюється у вольтах, скорочено B).

Ватт (Вт або W)– одиниця, що застосовується для вимірювання потужності. Своєю назвою ця одиниця зобов'язана шотландсько-ірландському винахіднику Джеймсу Уатту. 1 ват - потужність, при якій за час дорівнює 1с. відбувається робота в 1Дж. Ватт є одиницею активної потужності, отже, 1 ват – потужність постійного електричного струму силою 1A при рівній напрузі 1B.

Вибираючи дизельний генератор потрібно пам'ятати про те, що повна потужність, що споживається приладом, вимірюється в кВА, а активна потужність, що витрачається на те, щоб зробити корисну роботу, вимірюється в кВт. Повна потужність розраховується як сума двох складових реактивної потужності та активної потужності. Дуже часто відношення повної та активної потужностей має різні значення для різних споживачів, тому, для того, щоб знайти сумарну потужність всього обладнання, що споживає, потрібно провести підсумовування повних, а не активних потужностей обладнання.

номінальна потужність

Потужність більшості промислових електроприладів визначається у ВАТ, це активна потужністьщо виділяється на резистивному навантаженні (лампочка, нагрівальні прилади, холодильник тощо).

Зазвичай під споживаною потужністюрозуміють саме активну потужність, що повністю йде на корисну роботу. У випадку, якщо йдеться про активного споживача (чайник, лампа розжарювання), то на ньому, як правило, написані номінальна напруга та номінальна потужність у Вт, цієї інформації достатньо, щоб обчислити косинус "фі".

Кут "фі" - це кут між напругою та струмом. Для активних споживачів кут "фі" дорівнює 0, а, як відомо, cos(0) = 1. Для того, щоб обчислити активну потужність (позначається P) потрібно знайти добуток трьох множників: струму через споживач, напруги на споживачі, косинуса "фі" ", тобто провести розрахунки за формулою

P=I×U×cos(φ)= I×U×cos(0)=I×U

Розглянемо приклад для Тена. Оскільки це активний споживач, то cos(0) = 1. Повна потужність (позначається S) дорівнюватиме 10кВА. Отже, P = 10 × cos (0) = 10 кВт - активна потужність.

Якщо ж йдеться про споживачів, які мають не тільки активний, а й реактивний опір, то на них, як правило, вказується P в Вт (активна потужність) та величина косинуса "фі".

Наведемо приклад двигуна, на бирці якого написано: P=5 кВт, сos(φ)=0.8, звідси випливає, що це двигун, працюючи у номінальному режимі споживатиме S = P/сos(φ)=5/0,8= 6,25 кВа - повна (активна) потужність та Q = (U×I)/sin(φ) - реактивна потужність.

Щоб знайти номінальний струмдвигуна необхідно розділити його повну потужність S на робочу напругу, що дорівнює 220 B.

Щоб побачити різницю між кВА та кВт на практиці, вивчіть товари у розділіДизельні генератори >>

Чому потужність на генераторах вказується у ВА?

Відповідь наступна: нехай потужність стабілізатора напруги, вказана на бирці дорівнює 10000 ВА, якщо до цього трансформатора підключити деяку кількість ТЕНів, то потужність, що віддається трансформатором (трансформатор працює в номінальному режимі), не перевищить 10000 Вт.

У цьому прикладі все сходиться. Однак, якщо підключити до стабілізатора напруги котушку індуктивності (багато котушок) або електродвигун зі значенням сos(φ)=0.8. У результаті потужність віддається стабілізатором дорівнюватиме 8000 Вт. Якщо ж для електродвигуна сos(ф)=0.85, то потужність, що віддається, дорівнюватиме 8500 Вт. Звідси випливає, що напис 10000 на бирці трансформатора не буде відповідати дійсності. Саме тому потужність генераторів (стабілізаторів і трансформаторів напруги) визначається в повній потужності (для розглянутого прикладу 1000 кВА).

коефіцієнт потужностірозраховується як співвідношення середньої потужності змінного струму і твори значень струму і напруги, що діють у ланцюзі. Максимальне значення, яке може приймати коефіцієнт потужності, дорівнює 1.

При розгляді синусоїдального змінного струмудля визначення коефіцієнта потужності використовується формула:

сos(φ) = r/Z

rі Z– відповідно активний та повний опір ланцюга, а кут φ- Це різниця фаз напруги та струму. Зазначимо, що коефіцієнт потужності може приймати значення менші 1, навіть у ланцюгах з активним опором, якщо в них присутні нелінійні ділянки, так як відбувається зміна форми кривих струму і напруги.

Коефіцієнт потужності дорівнює також косинусу кута фаз між основами кривих струму та напруги. Коефіцієнт потужності – відношення активної потужності до повної потужності: сos(φ) = активна потужність/повна потужність = P/S (Вт/ВА). Коефіцієнт потужності – це комплексна характеристика нелінійних та лінійних спотворень, які вносяться до мережі навантаженням.

Значення, що приймаються коефіцієнтом потужності:

• 1.00 - Дуже хороший показник;
• 0.95 - Хороше значення;
• 0.90 - Задовільне значення;
• 0.80 - середнє значення;
• 0.70 - Низьке значення;
• 0.60 - Погане значення.

Щоб побачити відмінності кВА і кВт на конкретному прикладі, перейдіть до розділу

Потрібно дізнатися потужністьелектротехніки, яка працюватиме від генератора. Щоб це зробити потрібно обчислити і скласти потужності споживаної техніки енергії, які працюватимуть одночасно. Врахуйте, що потужності потрібно складати у вольт-амперах (ВА чи КВА).

Проста розкладка:

Відмінності між кв та квт

У характеристиках часто вказуються обидві одиниці виміру потужності (кВт і кВа), але не кожен знає, що вони позначають:

• ква - повна потужність обладнання;
• кВт – активна потужність устаткування;

По суті, це одне і те ж і мовою споживача: кВт - нетто (корисна потужність), а к брутто (повна потужність).

ква - 20% = кВт

1 кВа = 0,8 х кВт

Для того, щоб перекласти кВав кВт, Потрібно від кВ відібрати 20% і вийти кВт з малою похибкою, яку можна не враховувати.

Наприклад, щоб потужність 400кВ перевести в кВт, потрібно 400кВ * 0,8 = 320кВт або 400кВ-20% = 320кВт.

Детальна розкладка:

кВА- це одиниця виміру повної електропотужності. Повна електропотужність – це сума активної та реактивної потужності. Активна потужність – це швидкість перетворення електроенергіїінші види енергії (теплову або світлову). Реактивна потужність – швидкість передачі електричної енергії від джерела до споживача і назад. Повна потужність дорівнює S2=A2+R2, ця потужність представлена ​​як характеристики генераторів.

кВт– це одиниця виміру активної потужності. Визначається як потужність, що виділяється, у навантаженні при прикладеному до неї напрузі 1 V і силі струму в 1 А. Мірою реактивності є cos (0,8-1). Кожен бензиновий чи дизельний генератор має індивідуальний cos, який обов'язково потрібно враховувати. Приклад, якщо він дорівнює 0,8, то для роботи дриля від генератора необхідно 833 Вт: 0,8 = 1041*. До уваги: ​​якщо за паспортом генератор видає 1000 ВА, то реальних Вт буде лише 800 ВА.

Найвірніший спосіб визначення потужності будь-якої техніки - це подивитися в інструкції або безпосередньо на самому генераторі має бути наклейка. Також потужність можна дізнатися у виробника чи продавця.

До відома:

Пусковий струм- це струм, необхідний старту електричного двигуна. Двигун без системи зниження пускових струмів може брати він у 4-7 разів більше номінального значення. Порівняння, пускові струми у простій ситуації. Припустимо, що ви пересуваєтеся велосипедом і вам потрібно розігнатися до потрібної швидкості. Ви починаєте рух, і на першому етапі прикладаєте набагато більше сил, ніж тоді, коли ви їсте в нормальному режимі, за середньої швидкості. Так само і електричному двигуну для розкручування ротора потрібно прикласти більше енергії, ніж для нормальної роботи з постійною кількістю обертів.

Що таке кВт та кВА? В чому різниця? Яку потужність враховувати при виборі генератора?

Виробники дизельних генераторів у технічних характеристиках вказують два види потужності – повну та активну, які відрізняються числовими значеннями та одиницями виміру. Разом із ними наводиться коефіцієнт потужності ( cos φ). Давайте розберемося з цими поняттями.

Що таке активна потужність?

Згадаймо, що існують активні та реактивні споживачі електроенергії. До перших відносяться прилади, що повністю поглинають передану їм енергію та виділяють тепло. Наприклад, електроплити, праски. Їхня потужність називається активною, являє собою роботу в 1 Джоуль за 1 секунду та вимірюється в кіловатах (кВт).

Реактивні споживачі, а це електроприлади, що мають у своєму складі конденсатори та котушки індуктивності, крім виконання корисної роботи, накопичують частину переданої енергії, а потім повертають її назад джерелу. Такі коливання марні, призводять до втрат електричного струму в ланцюгу і вважаються шкідливими.

Якщо ми відкриємо технічний паспорт двигуна, холодильника, пральної машини, електродрилі, то присутність там коефіцієнта потужності cos φ буде говорити про реактивну складову в цих приладах. Сам коефіцієнт немає розмірності і показує величину зсуву фази змінного струму щодо напруги, прикладеного до навантаження. Його значення завжди менше 1. Наприклад, для дизельних генераторів він дорівнює 0,8. Але всі виробники енергетичного обладнання прагнуть підвищити це число. Для активних споживачів електроенергії cos φ дорівнює 1.

Повна потужність

Обчислюється шляхом множення сили струму, що проходить ланцюгом, на величину діючої напруги. Вимірюється в кіловольт-амперах (кВА). На математичному рівні є геометричну суму активної потужності та реактивного інгредієнта.

У практичному плані говорить про реальне навантаження на елементи ланцюга (проводи, розподіли, трансформатори), тому її значення для дизельних генераторів завжди дещо більше активної потужності. Адже повне навантаження залежить від величини струму, а не від енергії, фактично отриманої споживачем.

На прикладі трифазного дизельного генератора визначимо його номінальну (активну) потужність кВт:

Для цього повну потужність (145 кВА) помножимо на cos (0,8) і отримаємо 145х0,8 = 116 кВт.

Тобто даний генератор здатний безперервно видавати 116 кВт корисної електроенергії.

Яку потужність враховувати при виборі генератора?

Якщо планується купити дизельний генератор для будинку або будівництва, де використовуватиметься різне електрообладнання з реактивною складовою, слід орієнтуватися на значення повної потужності в кВА. У разі придбання резервної електростанції, яка забезпечуватиме освітлення під час аварійних відключень, можна обмежитись активною потужністю.

Для ґрунтовної консультації та правильного вибору генератора звертайтесь до менеджерів « ».