Moc pozorna w obwodach trójfaz - Galimatias czy reguła?

Question

Witam Na stronie SEP można przeczytać artykuł Leszka L. Czarneckiego: Moce i kompensacja w obwodach z odkształconymi i niesymetrycznymi przebiegami p...

stomat · Answer

No przecież odpowiedź masz właśnie w tym drugim artykule. Autor tłumaczy jak to właściwie jest z tą mocą pozorną. Dzięki za ciekawy opis zagadnienia.

INTOUCH · Answer

Obwód symetryczny jest szczególnym przypadkiem i to dość często występującym dla tego najczęściej stosowane są uproszczone wzory.

User removed account · Answer

Z tego co mi wiadomo, obecnie produkowane mierniki, analizatory sieci mierz± moc pozorn± trójfazow± "arytmetycznie" czyli sumuj± moce pozorne poszczególnych faz:
S=SR+SS+ST. Tak też najczę¶ciej definiuje się moc pozorn± trójfazow±. Większa moc pozorna odbiornika to większe straty w układzie zasilaj±cym. Ale czy słuszne jest twierdzenie odwrotne, czy można większe straty w układzie zasilaj±cym przypisać mocy pozornej odbiornika?
Następna kwestia to sposób rozliczania się z pobranej mocy pozornej. Prof. L.S.Czarnecki wspomina o tym w artykule. Poniżej link do artykułu na temat opłat za pobran± moc pozorn±:
http://www.cire.pl/pliki/2/rozlicz_pobor_skutki_ekonom.pdf
W podsumowaniu (str. 6) czytamy:
"Możliwo¶ci pomiarowe, które pojawi± się wraz z wdrożeniem technologii smart metering, uzasadniaj± podjęcie dyskusji na temat zmiany zasad rozliczeń za usługi dystrybucji. Zmiany te mogłyby np. polegać na wprowadzeniu rozliczeń w oparciu o umown± moc pozorn± pomnożon± przez składnik stały stawki sieciowej oraz całki z mocy pozornej pomnożonej przez składnik zmienny stawki sieciowej. Stawki te mogłyby być okre¶lone analogicznie jak dotychczas tylko na podstawie mocy pozornej oraz całki z mocy pozornej. Zastosowanie tego rozwi±zania pozwoliłoby obj±ć opłatami wszystkich odbiorców, przy czym byliby oni zainteresowani ograniczeniem poboru mocy pozornej. Rozliczenia za energię czynn± powinny odbywać się, tak jak dotychczas, na podstawie ilo¶ci pobranej energii."
Tekst: obj±ć opłatami wszystkich odbiorców specjalnie wytłu¶ciłem. Co to oznacza w praktyce? Zmianę reguł niekorzystn± dla odbiorcy. Gdybym wiedział, że trzeba płacić za moc pozorn± liczon± geometrycznie to zdecydował bym się na układ jednofazowy. W przypadku naliczania za moc pozorn± liczon± geometrycznie, wł±czenie odbiornika jednofazowego np. żelazka skutkuje współczynnikiem mocy:
P/SB2=λ=1/√3=0,577

retrofood · Answer

Dawno mówiłem, że po 2020 roku Unia wprowadzi opłaty za moc bierną, po to są wymieniane liczniki.

User removed account · Answer

Tematem nie jest moc bierna. Mam umowę na energię elektryczn± 3 fazow±. Gdy wł±czę żelazko do takiej instalacji, obci±żona zostanie tylko jedna faza. Moc pozorna policzona wzorem zalecanym przez prof. L.Czarneckiego wyniesie:
SB=√3×P
gdzie P to moc żelazka
Na przykład żelazko ma moc 2,2kW to pobiera moc pozorn±:
SB=2,2×1,73=3,81kVA
Oczywi¶cie moc bierna równa jest zero. Na moc pozorn± 3,81kVA składa się moc czynna i tzw. moc niezrównoważenia. Co ciekawe na t± moc pozorn± nie muszę projektować grubszych przewodów w swojej instalacji lub większych zabezpieczeń. Pr±d skuteczny w przewodach fazy obci±żonej będzie płyn±ł taki jak przewiduje klasyczne (czyli arytmetyczne) podej¶cie do mocy pozornej.

INTOUCH · Answer

Jest jeszcze jeden wzór na moc pozorną w układzie trójfazowym niekoniecznie symetrycznym.Metoda składowych symetrycznych Jak będę miał chwilę czasu to obliczę moce dla obwodu niesymetrycznego trójfazowego kilkoma metodami w tym korzystając z metody składowych symetrycznych. Będę chciał rozpatrywać 2 rodzaje obwodów: z przewodem wyrównawczym i bez przewodu wyrównawczego. Przewód wyrównawczy w instalacjach określany jest jako neutralny. Wzór S=&#8730;(P&#178;+Q&#178;) sprawdza się tylko dla obwodu jednofazowego sinusoidalnie zmiennego i trójfazowego symetrycznego, bo kąty fazowe w obwodach niesymetrycznych między prądem a napięciem dla każdej z fazy są inne, czyli cos&#966; dla każdej fazy inne.Wzór Buchholz&#8217;a sprawdza się też przy przebiegach niesinusoidalnych, czyli gdy do gry wchodzą harmoniczne. I to jest tak naprawdę główny powód do proponowanej zmiany rozliczania się za moc pozorną korzystając z konkretnej definicji. Dlaczego? Bo odbiorniki nawet jednofazowe wprowadzające harmoniczne doprowadzają do strat w przesyle energii elektrycznej. Odbiorników niesymetrycznych w Europie jest mało w stosunku do odbiorników generujących wyższe harmoniczne. Odbiorników - mam na myśli odbiorców. Obecnie wzór na moc pozorną to S=&#8730;(P&#178;+Q&#178;+D&#178;) Na dzień dzisiejszy dotyczy on wszystkich obwodów prądu zmiennego i stałego.D - moc niezrównoważenia, lub w innej literaturze nazywana mocą deformacji.W szczególnych przypadkach takich jak: obwody jednofazowe i trójfazowe symetryczne prądu sinusoidalnie zmiennego wartość mocy D wynosi 0. W obwodach prądu stałego składnik mocy biernej Q wynosi 0 dla tego moc pozorna S jest równa mocy czynnej P.W przypadku liczenia mocy w stanach nieustalonych nie będę się wypowiadał czy wzór Buchholz&#8217;a jest prawdziwy bo nie dotarłem do źródła, które mógłbym uznać za rzetelne. Jeśli ktoś dotarł do takiego źródła proszę o przekazanie jego treści na forum.

User removed account · Answer

Chyba złe podejście do tematu. Każdy z tych wzorów jest na swój sposób prawdziwy i na swój sposób nieprawdziwy, każdy z tych wzorów liczy w określonych warunkach inną moc, chociaż tak samo nazwaną. Z mojego punktu widzenia - odbiorcy energii elektrycznej, licznik trójfazowy który zmierzy moc pozorną 3,81kVA gdy włączę żelazko 2,2kW, to wzór Buchholza nie jest prawdziwy. Ta moc pozorna nie wpływa na wielkość zabezpieczeń i grzanie się przewodów, zresztą licznik jednofazowy zmierzy moc pozorną 2,2kVA.

INTOUCH · Answer

Tu się mylisz.Gdyby tak nie było to moce zwarciowe systemu elektroenergetycznego nie podawane by były jako moce pozorne.Moc pozorna ma bardzo duży wpływ na wielkość zabezpieczeń i nagrzewanie się przewodów, nawet w układzie jednofazowym. Zainstalujesz przy odbiorniku kompensator to już zmniejszysz moc pozorną przepływającą przez przewód. Jak jest moc pozorna to jest większy prąd w przewodzie, kablu. Z tym nagrzewaniem to podałem przykład na co między innymi idą straty mocy podczas przesyłu energii elektrycznej.

User removed account · Answer

Ale moce zwarciowe systemu elektroenergetycznego to moce pozorne obliczone "klasycznie", do takich obliczeń nie stosuje się wzorów Buchholtza.

retrofood · Answer

Nie macie wrażenia, że jakieś dwa miesiące temu pisywaliście to samo? Albo coś podobnego...

User removed account · Answer

Nie przypominam sobie abym kiedykolwiek na tym Forum pisał na temat mocy pozornej w obwodach trójfazowych. Nie czytałem też o tym na Forum (może przegapiłem).

retrofood · Answer

Przeglądnij temat https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2437746.htmlMoże nie to samo, ale...

User removed account · Answer

Chyba jest różnica między opinią dotyczącą obliczania mocy pozornej wg wzoru Buchholtza a opinią dotyczącą "żarówek LED" z Allegro. No ale jak ktoś nie widzi różnicy...

retrofood · Answer

Skoro stać Cię jedynie na złośliwości, to trudno. To Twój wizerunek.

User removed account · Answer

Nie czytasz tego, co wcześniej napisałem, nie czytasz wskazanych linków. Są różne wzory na moc pozorną, liczą one nie różnymi sposobami tę samą moc, tylko liczą różne moce pozorne tak samo nazwane.W tym PDF: http://www.lsczar.info/doc/120%20Moce%203p.pdf na stronie 2 są podane trzy różne wzory na moc pozorną układów trójfazowych. SA to moc obliczona arytmetycznie, czyli klasycznie (wzór 6)SB to moc obliczona geometrycznie, czyli wzorem Buchholtza (wzór 8)SG (wzór 7) zostawmy w spokoju, bo to tzw. bilans mocy i w zależności jak zdefiniuje się moc bierną Q, będzie dawał różne wyniki.

INTOUCH · Answer

Ten wzór to szczególny przypadek. Stan symetryczny jest szczególnym przypadkiem stanu asymetrycznego. Równanie SA=SB tylko przy stanie symetrycznym.

User removed account · Answer

Ten wzór (wzór 6) to nie szczególny przypadek, tylko wzór na moc pozorną trójfazową. Tak mierzą wszystkie mierniki, które znam. Czy znasz miernik, który mierzy inaczej? Nie odkryłeś Ameryki stwierdzeniem: "SA=SB tylko przy stanie symetrycznym".P.S. Może kol. retrofood chodzi o temat: "Kilka LEDówek, ciekawostki. - "https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2689783.html Temat z listopada 2013r, więc nie 2 miesiące temu. Wprawdzie też ani słowa o obliczaniu mocy pozornej układów trójfazowych, ale można powiedzieć temat pokrewny, bo poruszany był problem mocy gdy prąd w obwodzie jest odkształcony. Bo w tym temacie, który podał w linku retrofood nie ma nawet cienia podobieństwa do tego co tu poruszamy.

Darom · Answer

Witam kolegów

Temat, który poruszył kolega Wójcik jest bardzo interesuj±cy. Jednak zastanawiam się, czy nie za ambitny. O ile na forum elektrody jest wiele osób, które maj± względn± wiedzę o mocach w układach jednofazowych - to już układy trójfazowe ciesz± się znacznie mniejsz± popularno¶ci±.

Nie tak dawno przerabiali¶my temat mocy pozornej w układzie jednofazowym w układzie sterowania kluczem. Pamiętam, że w tamtym temacie dwóch kolegów (nie będę wspominał którzy) okrzyknęło prof. Czarneckiego - szarlatanem. ;-)

.

No cóż nie mi dane będzie uczestniczyć w tym temacie, gdyż wyjeżdzam w dalek± służbow± podróż. Ale może na przyszły weekend co¶ się uda - o ile w±tek będzie jeszcze otwarty.

Pozdrawiam Kolegów i Życze przyjemnej dyskusji
DAREK

INTOUCH · Answer

Jak wytłumaczyć komuś kto nie zna podstaw matematyki, że a+b=a*b tylko dla szczególnego przypadku?S=URIR+USIS+ UTIT=&#8730;(&#8721;U&#178;&#8226;&#8721;I&#178;) dla szczególnego przypadku gdy układ sieci jest symetryczny, odbiorniki też są symetryczne. Jest to opisane w załączonym przez ciebie PDF.Mocy pozornych w układach niesymetrycznych nie da się dodawać arytmetycznie gdyż występuje między nimi dodatkowe przesunięcie fazowe. Dla tego dodaje się je geometrycznie. Dodano po 1 [godziny] 1 [minuty]: Jest tylko jedna moc pozorna, a to że liczysz ją korzystając z definicji i wzoru dla konkretnego przypadku to nie dziw się, że to co obliczyłeś nie zgadza ci się ze stanem faktycznym.Tak jak okrąg jest szczególnym przypadkiem elipsy tak układ symetryczny jesz szczególnym przypadkiem układu niesymetrycznego.Każdym równaniem eliptycznym da się opisać okrąg. Równaniem okręgu nigdy nie opiszesz elipsy bo równie okręgu to jest uproszczone równanie elipsy tylko dla konkretnego przypadku.Podobna sytuacja jest z mocami. Więc nie pisz mi kolego, że są różne moce pozorne. Jest jedna.

User removed account · Answer

Między mocami pozornymi nie ma żadnego przesunięcia fazowego. W układach niesymetrycznych da się moce pozorne dodawać arytmetycznie, powiedział bym: to jest podstawowy wzór podręcznikowy na moc pozorną trójfazową (symetryczną i niesymetryczną). Sam L.Czarnecki podaje ten wzór (wzór 6) i napisał: "Najbardziej rozpowszechniona wydaje się być definicja mocy pozornej:S= &#1048598;URIR +USIS +UTIT =&#1048598; SA , (6)określana jako arytmetyczna moc pozorna" Najbardziej rozpowszechniona definicja, a Ty piszesz, że się nie da.

INTOUCH · Answer

To przeczytaj co pisze dalej na temat tej najbardziej rozpowszechnionej definicji i dlaczego daje ona błędne wyniki przy układzie niesymetrycznym.To że Profesor pisze że najbardziej jest rozpowszechniona definicja S= &#1048598;URIR +USIS +UTIT =&#1048598; SA nie znaczy, że sprawdza się ona wszędzie i należy nią wszystko liczyć. Równanie okręgu też jest bardziej rozpowszechnione od równania elipsy bo z okręgami mamy częściej odczynienia. Każde z tych równań jest definicją figury geometrycznej. Równanie okręgu to definicja dla konkretnego przypadku elipsy.Każdy okrąg jest elipsą, nie każda elipsa jest okręgiem.Okrąg odpowiada układowi symetrycznemu.Elipsa odpowiada układowi niesymetrycznemu.Wielu ludzi nie zna równania Buchholz&#8217;a i dla tego błędnie liczy moce w układach niesymetrycznych. Później się dziwią, że wychodzą jakieś dziwne przeciążenia w sieci, instalacji.Waciąg z PDFObydwaj się mylimy.

User removed account · Answer

Tu akurat w tym cytacie prof. L.Czarnecki za geometryczn± definicję mocy uważa ten wzór, który ja nazwałem bilansem mocy, czyli SG=√(P²+Q²). Ja tego wzoru nie rozpatruję bo samych definicji mocy biernej znam trzy, gdzie jedna z definicji to:
Q=√(S²-P²)

INTOUCH wrote:
...
Wielu ludzi nie zna równania Buchholz’a i dla tego błędnie liczy moce w układach niesymetrycznych. PóĽniej się dziwi±, że wychodz± jakie¶ dziwne przeci±żenia w sieci, instalacji...

Żadne błędne moce w układach niesymetrycznych nie będ± policzone, ani przeci±żenia w instalacjach i sieciach. Dowód? WeĽ pod lupę mój post #6. Moc żelazka 2,2kW, obliczona wzorem Buchholza moc pozorna 3,81kVA nijak ma się do obci±żenia instalacji. Pr±d będzie płyn±ł w jednej fazie: I=P/U. Te 3,81kVA nie odzwierciedla niczego, poza stratami gdzie¶ tam daleko w Ľródle (elektrowni), pod warunkiem że ta asymetria utrzymana jest na całej trasie od odbiornika (żelazka) do Ľródła (generatora w elektrowni) i nie ma po drodze transformatora. Bo jak przeczytasz mój post #1 to zauważysz, że moc pozorna z przykładu (rys.2.) http://www.lsczar.info/doc/120%20Moce%203p.pdf policzona wzorami 6 i 8 po pierwotnej stronie transformatora i po stronie wtórnej daje 4 różne wyniki liczbowe (zakładamy - transformator jest idealny). Jeżeli jak twierdzisz moc pozorna jest jedna, to które obliczenie jest prawdziwe?
Może napiszę do jakiego wniosku zmierzam. Obie moce pozorne, czyli SA i SB s± prawdziwe i przydatne choć różne. Trzeba umieć je odróżniać i wiedzieć gdzie któr± zastosować. WeĽmy przykład tego artykułu z postu #4 i tekst obj±ć opłatami wszystkich odbiorców, oczywi¶cie chodzi o opłaty za pobran± moc pozorn±. Pomiar mocy pozornej i energii pozornej metod± Buchholza jest bez sensu w przypadku liczników po stronie wtórnej transformatora. Tu sprawdzi się pomiar mocy i energii pozornej dodanej arytmetycznie z poszczególnych faz. Metod± Buchholza można mierzyć moc pozorn± i energię pozorn± po stronie pierwotnej transformatora. Tak więc dotyczyć to będzie tylko dużych odbiorców zasilanych z ¶redniego b±dĽ z wysokiego napięcia.

jekab · Answer

A co nie miałem racji ?Czarnecki liczy jakieś moce kiedy ma napięcie a brak prądu (zero).Kiedy mnoży się przez zero ,to wiadomo że wyjdzie zeroo.Z zera wychodzi mu moc odbita ,deformacji,odkształcenia ..i coś może jeszcze wymyśli.

INTOUCH · Answer

Dla źródła trójfazowego żelazko jest obciążeniem niesymetrycznym. Duży niesymetryczny odbiornik powoduje bardzo duże dodatkowe straty w transformatorach i generatorach. Może nawet doprowadzić do uszkodzenia tych urządzeń.

User removed account · Answer

Znajomość wartości skutecznej się kłania.

INTOUCH · Answer

Twój licznik energii elektrycznej jaki rodzaj energii liczy: czynnej, biernej czy pozornej?

User removed account · Answer

Licznik licznikiem, na pewno nie chcesz uszkodzić transformatora zasilaj±cego.

Prawdę mówi±c nie wiem jaki rodzaj energii liczy mój licznik, płacę za pobran± energię czynn±, więc czynn± liczy na pewno. Prędzej czy póĽniej zostanie wprowadzona opłata za pobran± energię pozorn± i przekroczenie mocy pozornej okre¶lonej w umowie. Wówczas energetyka wymieni liczniki na takie, które będ± to naliczać. Obecnie straty poniesione z tytułu pobierania przez odbiorców większej energii pozornej niż czynnej (liczbowo) rekompensowane s± przez wyższe opłaty za pobran± energię czynn± i wyższ± opłatę sieciow± zmienn±. Jeżeli opłata za pobran± energię pozorn± i przekroczon± moc pozorn± będzie wprowadzona, to licznik musi to naliczyć. I teraz pytanie: czy dla domku jednorodzinnego i przył±cza trójfazowego powinien naliczać wzorem Buchholza, czy arytmetycznie?

jekab · Answer

Profesorowi Czarneckiemu i tobie ,kolego przydała by się ta znajomość ,jak skalowane są mierniki na wartość skuteczną ?Jak się to wie ,to ma się pojęcie jak interpretować wyniki pomiarów.A podstawy są takieNapięcie skaluje się wg. wzoru U=&#8730;(P*R) a z tego wynika że poprawny wynik pokaże miernik który mierzy napięcie na rezystancji o liniowej charakterystyce U/I .A co robi Czarnecki ??Prąd wg. wzoru I=&#8730;(P/R) czyli praktycznie to samo.Czyli mierząc prąd powinno się mieć świadomość , że wywoła on spodziewany skutek na rezystancji o linowej charakterystyce U/I (wartość skuteczna się kłania). A co robi Czarnecki ???Mnożenie Usk*Isk *cos&#934; ma sens kiedy U jest funkcją sinus i I jest funkcją sinus. A co robi Czarnecki ?? Masz tu kolego zasilacz impulsowy 24V 5A ,na biegu jałowymNiebieski to napięcie i widać jak zniekształcone jest przez falowniki których pełno na zakładzie.Żółty to prąd Imax 25,6 mA1-2 Pobiera energię z sieci2-3 Odbija energię do sieci-dławik przed mostkiem prostowniczym2-3 Jest kątem przesunięcia między prądem i napięciem2-3 Kąt ten nie przyda się to liczenia mocy czynnej gdyż prąd nie jest funkcją sinus.4 Tu prąd zanika do zera Dokładny pomiar energii pobranej i odbitej (biernej) możliwe jest tylko przez próbkowanie wartości prądu i napięcia. I to ma się zbilansować ,prawo zachowania energii...podstawy fizyki Kolego policz mi tu pozorną,odbitą ,zniekształcenia ,asymetrii i co tam jeszcze Czarnecki wymyśliłA to jak narysował transformator trójfazowy i rozrysował prądy to mnie ...zatkało !!!