Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Moc pozorna w obwodach trójfaz - Galimatias czy reguła?

09 Jan 2015 12:17 20703 294
IGE-XAO
  • #1
    User removed account
    User removed account  
  • IGE-XAO
  • #2
    stomat
    Level 37  
    No przecież odpowiedź masz właśnie w tym drugim artykule. Autor tłumaczy jak to właściwie jest z tą mocą pozorną. Dzięki za ciekawy opis zagadnienia.
  • #3
    INTOUCH
    Level 30  
    Obwód symetryczny jest szczególnym przypadkiem i to dość często występującym dla tego najczęściej stosowane są uproszczone wzory.
  • #4
    User removed account
    User removed account  
  • IGE-XAO
  • #5
    retrofood
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Dawno mówiłem, że po 2020 roku Unia wprowadzi opłaty za moc bierną, po to są wymieniane liczniki.
  • #6
    User removed account
    User removed account  
  • #7
    INTOUCH
    Level 30  
    Jest jeszcze jeden wzór na moc pozorną w układzie trójfazowym niekoniecznie symetrycznym.

    Metoda składowych symetrycznych

    Moc pozorna w obwodach trójfaz - Galimatias czy reguła?

    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=√(P²+Q²) 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 cosφ dla każdej fazy inne.

    Wzór Buchholz’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=√(P²+Q²+D²) 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’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.
  • #8
    User removed account
    User removed account  
  • #9
    INTOUCH
    Level 30  
    WojcikW wrote:
    Wzór klasyczny (arytmetyczny) też się sprawdza w przypadku przebiegów niesinusoidalnych.

    W szczególnych przypadkach.

    WojcikW wrote:
    Moc niezrównoważenia jest zupełnie czym innym niż moc deformacji.
    Tu się mogę z tobą zgodzić, ale wzór jest ten sam. patrz PDF-y wyżej.


    WojcikW wrote:
    ... zresztą licznik jednofazowy zmierzy moc pozorną 2,2kVA.

    Rozpatrujemy układy trójfazowe. Liczniki mierzą energię, nie moc.


    WojcikW wrote:
    Ta moc pozorna nie wpływa na wielkość zabezpieczeń i grzanie się przewodów,

    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.
  • #10
    User removed account
    User removed account  
  • #11
    retrofood
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Nie macie wrażenia, że jakieś dwa miesiące temu pisywaliście to samo? Albo coś podobnego...
  • #12
    User removed account
    User removed account  
  • #14
    User removed account
    User removed account  
  • #15
    retrofood
    VIP Meritorious for electroda.pl
    WojcikW wrote:
    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...


    Skoro stać Cię jedynie na złośliwości, to trudno. To Twój wizerunek.
  • #16
    INTOUCH
    Level 30  
    WojcikW wrote:
    Ale moce zwarciowe systemu elektroenergetycznego to moce pozorne obliczone "klasycznie"

    Klasycznie czyli jak?
    Moc pozorna to moc pozorna. Problem jest z definicją mocy biernej oraz ze sposobem pomiaru właściwej mocy pozornej.

    Cytat Z PDF
    Quote:
    Pierwsze trzy dziesięciolecia, które upłynęły od raportu
    Stainmetza [1] opublikowanego w 1892 r, w którym informował,
    że moc pozorna S w obwodzie rezystancyjnym z
    łukiem elektrycznym jest większa od mocy czynnej P, a
    więc równanie mocy
    (1) S^2 = P^2 + Q^2,
    nie jest spełnione, nie przyniosły wyjaśnienia tej nierówności.
    Ponieważ obserwacja Stainmetza podważyła poprawność
    jednego z podstawowych równań elektrotechniki, nie
    może więc być zaskoczeniem, że z końcem lat dwudziestych
    literatura tego zagadnienia liczy już około 80 pozycji.
    Staje się przy tym oczywiste, że nierówność ta spowodowana
    jest niesinusoidalnym przebiegiem prądu. Łuk elektryczny
    ma właściwości prostownicze.
    Ponieważ definicje mocy czynnej P jak i mocy pozornej
    S nie były kwestionowane, uwaga naukowców skupiła się
    nad taką definicją mocy biernej Q, która pozwoliłaby wyjaśnić
    obserwację Steinmetza. Niemiecki naukowiec, Emde,
    dochodzi jednak do wniosku [6], że taka modifikacja definicji
    mocy biernej nie jest możliwa i że trzeba zmienić całe
    równanie mocy.
  • #17
    User removed account
    User removed account  
  • #18
    INTOUCH
    Level 30  
    WojcikW wrote:
    SA to moc obliczona arytmetycznie, czyli klasycznie (wzór 6)

    Ten wzór to szczególny przypadek. Stan symetryczny jest szczególnym przypadkiem stanu asymetrycznego. Równanie SA=SB tylko przy stanie symetrycznym.
  • #19
    User removed account
    User removed account  
  • #20
    Darom
    Electrician specialist
    Witam kolegów

    Temat, który poruszył kolega Wójcik jest bardzo interesujący. Jednak zastanawiam się, czy nie za ambitny. O ile na forum elektrody jest wiele osób, które mają względną wiedzę o mocach w układach jednofazowych - to już układy trójfazowe cieszą się znacznie mniejszą popularnością.

    Nie tak dawno przerabialiśmy 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 daleką służbową podróż. Ale może na przyszły weekend coś się uda - o ile wątek będzie jeszcze otwarty.

    Pozdrawiam Kolegów i Życze przyjemnej dyskusji
    DAREK
  • #21
    INTOUCH
    Level 30  
    Jak wytłumaczyć komuś kto nie zna podstaw matematyki, że a+b=a*b tylko dla szczególnego przypadku?

    S=URIR+USIS+ UTIT=√(∑U²•∑I²) 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]:

    WojcikW wrote:
    Są różne wzory na moc pozorną, liczą one nie różnymi sposobami tę samą moc, tylko liczą różne moce pozorne tak samo nazwane.
    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.
  • #22
    User removed account
    User removed account  
  • #23
    INTOUCH
    Level 30  
    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= 􀀖URIR +USIS +UTIT =􀀖 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’a i dla tego błędnie liczy moce w układach niesymetrycznych. Później się dziwią, że wychodzą jakieś dziwne przeciążenia w sieci, instalacji.

    Waciąg z PDF
    Quote:
    7. PODSUMOWANIE
    W artykule tym wyprowadzono poprawne równanie mocy odbiorników trójfazowych zasilanych trójprzewodowo
    symetrycznym i sinusoidalnym napięciem trójfazowym. Równanie to wymaga wprowadzenia nowej wielkości
    energetycznej, nazwanej mocą niezrównoważenia, a także poprawnego wyboru definicji mocy pozornej. Pokazano,
    że zarówno arytmetyczna jak i geometryczna definicja tej mocy prowadzą do błędnego obliczania współczynnika
    mocy.
    Dopiero takie, poprawne równanie mocy odbiornika trójfazowego z sinusoidalnymi przebiegami prądu i napięcia
    może być punktem wyjścia do poszukiwania opisu własciwości energetycznych i równania mocy obwodów z
    przebiegami niesinusoidalnymi.


    Obydwaj się mylimy.
  • #24
    User removed account
    User removed account  
  • #25
    jekab
    Level 23  
    Darom wrote:
    Nie tak dawno przerabialiśmy 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. :wink:.


    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.
  • #26
    INTOUCH
    Level 30  
    jekab wrote:

    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.

    Tu chodzi o to czy liczysz w dziedzinie czasu, czy częstotliwości.
    WojcikW wrote:
    Żadne błędne moce w układach niesymetrycznych nie będą policzone, ani przeciążenia w instalacjach i sieciach. Dowód? Weź pod lupę mój post #6. Moc żelazka 2,2kW, obliczona wzorem Buchholza moc pozorna 3,81kVA nijak ma się do obciążenia instalacji.

    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.
  • #27
    User removed account
    User removed account  
  • #28
    INTOUCH
    Level 30  
    WojcikW wrote:
    Rozumiem, że Ty prasujesz trzema żelazkami naraz, każde zasilone z innej fazy, bo żelazek trójfazowych nie ma.

    Twój licznik energii elektrycznej jaki rodzaj energii liczy: czynnej, biernej czy pozornej?
  • #29
    User removed account
    User removed account  
  • #30
    jekab
    Level 23  
    WojcikW wrote:
    Znajomość wartości skutecznej się kłania.


    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=√(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=√(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 *cosΦ ma sens kiedy U jest funkcją sinus i I jest funkcją sinus. A co robi Czarnecki ??

    Moc pozorna w obwodach trójfaz - Galimatias czy reguła?

    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 !!!