Studiu privind puterea reactivă

Abstract

În electroenergetică, pe larg, se utilizează noţiunea de putere reactivă. Această mărime se utilizează la dimensionarea instalaţiilor şi a reţelelor electrice, la calculul pierderilor de putere şi energie, la alegerea instalaţiilor de compensare şi la facturarea energiei electrice. Din acest motiv este foarte important ca puterea reactivă să fie determinată corect. Determinarea puterii reactive pentru regimul sinusoidal şi regimul simetric nu prezintă dificultăţi. În cazul regimului nesinusoidal nu numai că este dificil de determinat puterea reactivă, dar şi de atribuit un sens fizic acestei mărimi. În regim nesimetric este dificil de determinat şi puterea aparentă trifazată şi puterea reactivă trifazată. Scopul acestei lucrări este analiza puterilor în regim nesinusoidal şi în regim nesimetric şi elaborarea unor propuneri privind prezentarea puterilor în aceste regimuri. Pentru realizare scopului propus, în primul capitol sunt analizate metodele de bază, propuse în literatura de specialitate, de prezentare şi determinare a puterilor electrice în regim sinusoidal, nesinusoidal (pentru circuite monofazate), simetric şi nesimetric ( pentru circuite trifazate). În literatura de specialitate se găsesc mai multe metode de determinare a puterii reactive în regim nesinusoidal şi toate acestea dau rezultate diferite . Acelaşi lucru poate fi spus şi despre circuitele trifazate nesimetrice. Totodată nu este clar sensul fizic al puterii reactive în regim nesinusoidal. Concluzia este că aceste metode nu sunt satisfăcătoare.

În capitolul doi se analizează o altă modalitate de prezentare a puterilor electrice şi o altă metodă de determinare a lor (metoda valorilor instantanee). Sunt arătate posibilităţile de utilizare a metodei valorilor instantanee în regim sinusoidal, nesinusoidal (pentru circuite monofazate), simetric şi nesimetric ( pentru circuite trifazate). Avantajele principale ale metodei sunt: obţinerea valorilor obiective ale puterilor electrice, oglindirea proceselor fizice ce au loc în circuitele electrice, posibilitate de aplicare a acesteia în orce regim de funcţionare a receptoarelor electrice ş.a.

În capitolul trei sunt prezentate metodele de determinare a factorului de putere în cazul circuitelor monofazate (în regim sinusoidal şi nesinusoidal) şi în cazul circuitelor trifazate (în regim simetric şi nesimetric). Tot aici se explică esenţa fizică şi economică a factorului de putere, fenomenele care duc la înrăutăţirea acestui şi metodele de îmbunătăţire a lui.

În ultimul capitol se analizează o reţea electrică compusă dintr-o sursă, o linie şi un consumator, cu scopul de a arătă aplicabilitarea metodei valorilor instantanee în practică.

In to the electro energetics at the large scale is used the notion of reactive power.The value of reactive power is used for chosen the electrical equipment and conductors of power grids, the calculation of the power and energy losses and compensation installations. From this point of view, it is very important to computer correct the reactive power. The calculation of reactive power for sinusoidal operation mode of the power grids, do not meet any difficulties. If we have un-sinusoidal mode of operation,the calculation of the reactive powerdo not only meet sum essential difficulties, but also is hard to explain its physical sense.In addition, for unsymmetrical mode of operation of three phase circuits it is difficult to determine the three phase reactive power and apparent power. The purpose of this paper is to analyze the powers under sinusoidal and unsymmetrical unbalanced operation modes and developing the proposals for submission powers in those on. To achieve this on, in to the first chapter are analyzed the basic methods, proposed in the professional literature for calculation and presentation the electrical powersin sinusoidal, non-sinusoidal ( single-phase circuits ), symmetrical and asymmetrical (three phase circuits).As haыbeenestablished,then there are several methods for determining reactive power under sinusoidal modes of operation and all of them give different results. The same is possible to tellabout the three-phase unbalanced circuits. However, it is not clear physical meaning of reactive power in sinusoidal modes. The conclusion is that these methods are not satisfactory.

The second chapter is devoted to the analysis of other way of presentationthe electric powers and another method of determining their values (method of instantaneous values). They are showing the possibilities for using the instantaneous values in the sinusoidal and non-sinusoidal single-phase circuits and symmetrical and asymmetrical three-phase circuits. The main advantages of this method consist in obtaining objective values of electric powers in accordance with the physical processes occurring in the electrical circuit, the possibility of use them in different operation modes of consumers and etc. In the chapter three are presentedthe methods for determining power factor forsinusoidal and non-sinusoidal modes of operation of the single-phasepower circuits and symmetrical and asymmetrical modes ofthree-phase circuits. It is explained thephysics and economic essence of power factor, the ways and methods for improve it.

In the last chapter is analyzedthe electrical scheme house consists of source, electrical line and consumer in order to show the practice application of the instantaneous method.