توان اکتیو و راکتیو

[moslem1368]

سلام دوستان
امروز سر کلاس بررسی 1 استادمون میگفت توان اکتیو بدون توان ر اکتیو نمیتونه انتقال داده بشه.
چقدر این حرف رو شما قبول دارید؟
اصلا مگه توی یه شبکه مقاومتی خالص که توان راکتیو صفره توان اکتیو منتقل نمیشه؟

[Ghasede del]

پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

سلام دوستان
امروز سر کلاس بررسی 1 استادمون میگفت توان اکتیو بدون توان ر اکتیو نمیتونه انتقال داده بشه.
چقدر این حرف رو شما قبول دارید؟
اصلا مگه توی یه شبکه مقاومتی خالص که توان راکتیو صفره توان اکتیو منتقل نمیشه؟

حرف استادتون اشاره به انتقال توان به وسیله ترانسفورماتور هست بدون وجود ترانسفورماتور انتقال توان الکتریکی تقریبآ
غیر ممکن بود و اینجاست که توان راکتیو خودشو نشون میده.

[moslem1368]

پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

در حالت کلی حرف ایشون صادقه

[eehadi]

پاسخ : پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

حرف استادتون اشاره به انتقال توان به وسیله ترانسفورماتور هست بدون وجود ترانسفورماتور انتقال توان الکتریکی تقریبآ
غیر ممکن بود و اینجاست که توان راکتیو خودشو نشون میده.

میشه بیشتر توضیح بدین؟ ترانسفورماتور چه ربطی به توان راکتیو داره؟

در حالت کلی حرف ایشون صادقه

یک علامت سوال هم بذار دیگه! فکر کردم جمله ات خبریه oo:

[Ghasede del]

پاسخ : پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

میشه بیشتر توضیح بدین؟ ترانسفورماتور چه ربطی به توان راکتیو داره؟

شما وقتی یک ترانس به پریز میزنید تا توان اکتیوی به برای یک وسیله برقی تامین کنید خواسته یا ناخواسته یک توان راکتیو هم به شبکه تحمیل میکنید
این در میزان کوچک در میزان بزرگتر برای انتقال برق از مبدآ تا مقصد باز این مسئله وجود داره.
بنده عرض کردم احتمالآ استاد ایشون حرفشون کنایه به این مسئله هست

یک علامت سوال هم بذار دیگه! فکر کردم جمله ات خبریه oo:

:rolleyes:

[eehadi]

پاسخ : پاسخ : پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

شما وقتی یک ترانس به پریز میزنید تا توان اکتیوی به برای یک وسیله برقی تامین کنید خواسته یا ناخواسته یک توان راکتیو هم به شبکه تحمیل میکنید
این در میزان کوچک در میزان بزرگتر برای انتقال برق از مبدآ تا مقصد باز این مسئله وجود داره.
بنده عرض کردم احتمالآ استاد ایشون حرفشون کنایه به این مسئله هست :rolleyes:

بله این رو متوجه شدم. مسأله اینه منظور اینه که ترانس بر اساس توان راکتیو کار میکنه یا نه؟ و منظور ترانس واقعی هست یا ایده آل؟ چون اگه منظور خاصیت سلفی ترانس باشه، سیم های خط انتقال هم خاصیت های سلفی و خازنی دارن.

[Ghasede del]

پاسخ : پاسخ : پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

بله این رو متوجه شدم. مسأله اینه منظور اینه که ترانس بر اساس توان راکتیو کار میکنه یا نه؟ و منظور ترانس واقعی هست یا ایده آل؟ چون اگه منظور خاصیت سلفی ترانس باشه، سیم های خط انتقال هم خاصیت های سلفی و خازنی دارن.

بله این رو متوجه شدم.

خب خدا رو شکر.

مسأله اینه منظور اینه که ترانس بر اساس توان راکتیو کار میکنه یا نه؟

مسأله اینه منظور اینه که ترانس بر اساس توان اکتیو و راکتیو کار میکنه.

و منظور ترانس واقعی هست یا ایده آل؟

مگه شما در منزل از ترانس ایده آل استفاده میکنید!!! شایدم کلآ از ترانس استفاده نمی کنید!

چون اگه منظور خاصیت سلفی ترانس باشه، سیم های خط انتقال هم خاصیت های سلفی و خازنی دارن.

توان راکتیو میتونه سلفی یا خازنی باشه و در خطوط انتقال توان راکتیو سلفی هست .
خاصیت خازنی وجود داره اما در نهایت توان راکتیو سلفیه.

[elec-boy]

پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

بله این رو متوجه شدم. مسأله اینه منظور اینه که ترانس بر اساس توان راکتیو کار میکنه یا نه؟ و منظور ترانس واقعی هست یا ایده آل؟ چون اگه منظور خاصیت سلفی ترانس باشه، سیم های خط انتقال هم خاصیت های سلفی و خازنی دارن.

یک ترانس رو اگر بخوایم مدلش رو در نظر بگیریم میشه سلف و مقاومت. سلف هم مصرف کننده ی توان راکتیو هست. بنابراین هرچیزی که خاصیت سلفی داشته باشه برای راه اندازی و کارکردش نیاز به توان راکتیو هست مثل موتورهای الکتریکی - ترانس و حتی خطوط انتقال که شما ذکر کردید. تو خطوط انتقال برای اینکه توان اکتیو جاری بشه نیاز به توان راکتیو هست. البته همونطور که خودتون اشاره کردید خط انتقال مدلی از مقاومت و سلف و خازن هست. خازن هم تولید کننده ی توان راکتیو هست. ولی این توان راکتیو تولیدی توسط خازن طبیعی که ایجاد شده جوابگوی راکتیو مورد نیاز خط نیست. به همین علت توی نیروگاه ها به غیر از تولید توان اکتیو اهتمام ویژه ای به تولید توان راکتیو میشه

[eehadi]

پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

تولید توان راکتیو اجتناب ناپذیره یا لازم؟ اگه توان راکتیو تولید نشه قطر سیم ها کمتر میشه چون جریان کمتری ازشون عبور میکنه و صرفه جویی زیادی در هزینه های اولیه و بعدی میشه.

[elec-boy]

پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

تولید توان راکتیو اجتناب ناپذیره یا لازم؟ اگه توان راکتیو تولید نشه قطر سیم ها کمتر میشه چون جریان کمتری ازشون عبور میکنه و صرفه جویی زیادی در هزینه های اولیه و بعدی میشه.

هم اجتناب ناپذیر و هم لازم. لازم بودنش رو توی پست قبلی بهش اشاره کردم - راه اندازی هر چیز سلفی به توان راکتیو نیاز داره. اما در مورد اجتناب ناپذیر بودن تولید توان راکتیو همینقدر بس که ترانس های قدرت و خطوط انتقال تقاضای توان راکتیو میکنند و ژنراتورها در نیروگاه ها "حداقل" باید به همین مقدار تولید توان راکتیو کنند. توی یک شبکه ی قدرت دقیقا توان های تولیدی با مصرفی برابره. شما هرچه قدر از شبکه تقاضای توان راکتیو بکنی نیروگاه ها ناچار به تامین اون هستند. به همین خاطره که برای تعدیل این مصرف برای اون جریمه درنظر میگیرند. حالا شما فرض کن (فرض محال که اتفاقا اینجا محاله) توی یک شبکه برای هر مصرف کننده ای ما یک خازن درنظر میگرفتیم که توان راکتیو مصرف کننده رو تولید کنه در این صورت توان راکتیو تولیدی نیروگاه ها صفر بود. چون توانی ازش درخواست نمیشد.
یک مثال به ظاهر بی ربط (!) ولی باربط میزنم. شما فرض کنید ساعت ها یک جا ثابت و بدون هیچ تحرکی نشستید در این حالت بدنتون انرژی زیادی نمیسوزونه یعنی لازم نیست که بسوزونه. اما با شروع فعالیت بدنی شدید، بدنتون شروع به سوزاندن قند بدن میکنه. توی سیستم قدرت هم همینه. فرض کنید (فرضی که اصلا اتفاق نخواهد افتاد) توی یک شبکه هیچ مصرف کننده ی توان راکتیوی نبود در اینجا خود به خود Q تولیدی نیروگاه ها صفر بود.
یکی از معروف ترین نرم افزارهای سیستم قدرت digsilent هست. اولین باری که میخواستم این مفاهیم رو درک کنم در این نرم افزار یک شبکه ی 14 باسه رسم کردم و بارهای سلفی مقاومتی براش درنظر گرفتم یکی از نیروگاه ها به طور مثال 2 مگاوات توان اکتیو و 1.5 مگاوار توان راکتیو تولید میکرد. به محض اینکه خازنی توی شبکه وارد میکردم مقداری از توان راکتیو نیروگاه کم میشد چون خازن داشت جورش رو میکشید!

[eehadi]

پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

راستش من الان به علم خودم شک کردم oo:
چیزی که من فکر می کنم اینه هر جا اشتباهه لطفاً با دلیل روشنم کنید:
این که توان تولیدی چقدر اکتیو و چقدر راکتیو باشه به مصرف کننده بستگی داره در صورتی که مصرف کننده مقاومتی خالص باشه توان تولیدی هم اکتیو خالص میشه و هر چقدر بار سلفی-خازنی بیشتر بشه توان راکتیو هم بیشتر میشه که این رو هم از روی تعریف امپدانس و قانون اهم میگم.
حالا این که شما میگید نیروگاه باید توان راکتیو به اندازه مورد نیاز تولید کنه (یعنی خودشون تصمیم میگیرن چقدر توان اکتیو و چقدر راکتیو تولید کنند) با این در تناقضه و من فکر می کنم با توجه به این که خط انتقال و بیشتر وسایل خاصیت سلفی دارن، وزارت نیرو (در صورت اقتصادی بودن) اگه بار خازنی متغیر به اندازه همون بار سلفی توی خط بذاره تا اثر هم رو خنثی کنن و بار کل مقاومتی خالص بشه باعث میشه نیروگاه ها فقط توان اکتیو تولید کنند که صرفه جویی در هزینه هاست چون توان راکتیو مصرف نمیشه و فقط جابجا میشه ولی لازمه که ژنراتورها این توان رو تولید (و مصرف) کنند که هم جریان خط رو زیاد می کنه و هم اندازه ژنراتورها و هزینه های جانبی خنک کاری و غیره.

[elec-boy]

پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

راستش من الان به علم خودم شک کردم oo:
چیزی که من فکر می کنم اینه هر جا اشتباهه لطفاً با دلیل روشنم کنید:
این که توان تولیدی چقدر اکتیو و چقدر راکتیو باشه به مصرف کننده بستگی داره در صورتی که مصرف کننده مقاومتی خالص باشه توان تولیدی هم اکتیو خالص میشه و هر چقدر بار سلفی-خازنی بیشتر بشه توان راکتیو هم بیشتر میشه که این رو هم از روی تعریف امپدانس و قانون اهم میگم.
حالا این که شما میگید نیروگاه باید توان راکتیو به اندازه مورد نیاز تولید کنه (یعنی خودشون تصمیم میگیرن چقدر توان اکتیو و چقدر راکتیو تولید کنند) با این در تناقضه

بنده خودم رو در اون جایگاه نمیدونم که بخوام دانسته های کسی رو اصلاح کنم. دانسته های خودم رو میگم هرجاش به نظرتون درست اومد با دانسته های خودتون تطبیق بدید هرجا هم که غلط اومد به راحتی ازش عبور کنید. حرف بنده این هست :
من هم میگم به مصرف کننده بستگی داره. اینکه گفته شد نیروگاه باید تولید کنه منظور بنده این نیست که یک سری آدم دستور میدند چقدر تولید بشه - که شما میفرمایید "خودشون تصمیم میگیرند". خودی در کار نیست بلکه ژنراتورها هستند که متناسب با مقدار مصرفی، توان تولید میکنند.

من فکر می کنم با توجه به این که خط انتقال و بیشتر وسایل خاصیت سلفی دارن، وزارت نیرو (در صورت اقتصادی بودن) اگه بار خازنی متغیر به اندازه همون بار سلفی توی خط بذاره تا اثر هم رو خنثی کنن و بار کل مقاومتی خالص بشه باعث میشه نیروگاه ها فقط توان اکتیو تولید کنند که صرفه جویی در هزینه هاست چون توان راکتیو مصرف نمیشه و فقط جابجا میشه ولی لازمه که ژنراتورها این توان رو تولید (و مصرف) کنند که هم جریان خط رو زیاد می کنه و هم اندازه ژنراتورها و هزینه های جانبی خنک کاری و غیره.

حالا شما هر جایی رو که بنده اشتباه میکنم تصحیح بفرمایید :
توان راکتیو یک نوع توانیست که مصرف نمیشه و به قول شما فقط جابجا میشه. حال این توان چه از طریق نیروگاه ها تامین بشه یا چه به کل از طریق خازن ها تامین بشه باز هم یک مقدار توان راکتیو در شبکه جاری خواهد شد و باز هم سیم ها در هر دو حالت به یک میزان اشغال خواهند شد
نظر بنده با توجه به دروسی چون بررسی 1 - بررسی 2 - طراحی خطوط انتقال که پاس کردم (که باید گذاشت در کوزه و آبش رو خورد) اینه که برای انتقال توان اکتیو در شبکه باید اختلاف زاویه بار در دو باس از شبکه مقداری غیر از صفر باشه. یعنی با هم اختلاف زاویه داشته باشند. این اختلاف، همون زاویه ی ضریب توان هست یا به عبارتی همون کسینوس فی معروف. وجود ضریب توان غیر 1 بیانگر تولید توان راکتیو هست. از اینجا نتیجه گرفته میشه که حتی برای جاری شدن توان اکتیو هم حتما توان راکتیوی باید تولید بشه. که این وظیفه رو خود نیروگاه به عهده میگیره. حالا شما میفرمایید کل شبکه رو خازن بذاریم که نیروگاه توان راکتیوی تولید نکنه از نظر تئوری شدنی هست - حتی اگر فرض رو هم بر این بگیریم که از نظر عملی هم شدنی باشه باز هم همانطور که در سطر های ابتدایی گفتم تاثیری در قطر خطوط نخواهد داشت. بلکه معتقدم به شدت هزینه های خازن گذاری بیشتر از هزینه ی تولید در نیروگاه خواهد شد. شما حساب بکنید یک خازن فشار قوی چقدر میتونه توان در مقابل یک ژنراتور فشار قوی تولید بکنه! یا چقدر از نظر خرابی دوام میاره؟ اگر چند تا خازن در قسمت های مختلف شبکه خراب شد چگونه شناسایی بشه؟ چند میلیون خازن را باید در شبکه قرار داد برای این جبران؟ همین الان که نیروگاه ها تولید توان راکتیو میکنند این قدر روی خازن گذاری برای کارخانه ها و صنایع بزرگ تاکید میشه حالا شما فرض کنید که تولید هم نمیکردند دیگه چی میشد!

[eehadi]

پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

از این که وقت میذاری و جواب میدی خیلی ممنون. یه چیزایی رو فهمیدم ولی هنوز سوال دارم، هدف من هم از طرح سوال اینه که چیز جدیدی یاد بگیرم. کارشناسی و ارشد من الکترونیک بوده و نباید توقع زیادی داشته باشی که مطلبی که میگی رو زود بگیرم ولی به قدرت هم خیلی علاقه دارم به خاطر همین معمولاً تاپیک های قدرتی رو پیگیری می کنم.

رای انتقال توان اکتیو در شبکه باید اختلاف زاویه بار در دو باس از شبکه مقداری غیر از صفر باشه. یعنی با هم اختلاف زاویه داشته باشند. این اختلاف، همون زاویه ی ضریب توان هست یا به عبارتی همون کسینوس فی معروف.

میشه این رو توضیح بدی که چطوریه؟ (چرا باید برای انتقال توان اکتیو در شبکه بین دو باس اختلاف زاویه باشه؟) در صورت امکان یک منبع اینترنتی بده که خودم مطالعه کنم.

منظورم از طرح ایده خازن فقط تئوری سازی مسأله بود نه این که به عنوان یک طرح مفید اقتصادی مطرحش کنم. منظورم این بود که اگه فقط توان اکتیو توی خط داشتیم کل جریان خط مربوط به توان اکتیو (مصرفی) میشد و از تمام ظرفیت خط استفاده میشد. مثلاً اگه به طور متوسط 10 درصد توان راکتیو حذف بشه میشه به جاش 10% توان بیشتر به مصرف کننده ها داد.

[moslem1368]

پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

از این که وقت میذاری و جواب میدی خیلی ممنون. یه چیزایی رو فهمیدم ولی هنوز سوال دارم، هدف من هم از طرح سوال اینه که چیز جدیدی یاد بگیرم. کارشناسی و ارشد من الکترونیک بوده و نباید توقع زیادی داشته باشی که مطلبی که میگی رو زود بگیرم ولی به قدرت هم خیلی علاقه دارم به خاطر همین معمولاً تاپیک های قدرتی رو پیگیری می کنم.
میشه این رو توضیح بدی که چطوریه؟ (چرا باید برای انتقال توان اکتیو در شبکه بین دو باس اختلاف زاویه باشه؟) در صورت امکان یک منبع اینترنتی بده که خودم مطالعه کنم.

منظورم از طرح ایده خازن فقط تئوری سازی مسأله بود نه این که به عنوان یک طرح مفید اقتصادی مطرحش کنم. منظورم این بود که اگه فقط توان اکتیو توی خط داشتیم کل جریان خط مربوط به توان اکتیو (مصرفی) میشد و از تمام ظرفیت خط استفاده میشد. مثلاً اگه به طور متوسط 10 درصد توان راکتیو حذف بشه میشه به جاش 10% توان بیشتر به مصرف کننده ها داد.

منم دقیقا همین نظرو دارم
ولی دوستان میگن وجود توان راکتیو یه چیز اجباریه !

[elec-boy]

پاسخ : توان اکتیو و راکتیو

برای انتقال توان اکتیو در شبکه باید اختلاف زاویه بار در دو باس از شبکه مقداری غیر از صفر باشه. یعنی با هم اختلاف زاویه داشته باشند. این اختلاف، همون زاویه ی ضریب توان هست یا به عبارتی همون کسینوس فی معروف.

میشه این رو توضیح بدی که چطوریه؟ (چرا باید برای انتقال توان اکتیو در شبکه بین دو باس اختلاف زاویه باشه؟) در صورت امکان یک منبع اینترنتی بده که خودم مطالعه کنم.

این لینک رو دانلود کنید :
http://yeki1.persiangig.com/other/power.pdf
s همون send هست توانی که می فرستیم اینجا جهت فرستادن توان رو از چپ به راست گرفته. r هم receive هست توانی که دریافت میشه در سمت راست. این مباحثی که توی این فایل بحث شده مبحثی هست با عنوان "پخش توان مختلط" البته همونطور که می بینید خط انتقال رو فقط یک سلف درنظر گرفته خاصیت اصلیش هم سلفی هست ولی میدونیم که مدل اصلی خط انتقال، مقاومت و سلف و خازن هست. پس این فرمول ها تقریبی هست اما باز هم به واقعیت نزدیکه و برای توضیح صحبتی که شما از من توضیحش رو خواستید کاملا مناسبه. همونطور که میبینید اومده دلتا رو تعریف کرده : { فی (زاویه ی شین سمت ارسال) منهی تتا (زاویه ی سمت دریافت) }
حالا دلیل این گفته ام :

برای انتقال توان اکتیو در شبکه باید اختلاف زاویه بار در دو باس از شبکه مقداری غیر از صفر باشه

مشخص شد. شما اگه زاویه ی اول خط با آخر خطتون یا به عبارتی زاویه ی باس 1 با زاویه ی باس 2 تون یکسان باشه طبق اون فرمول توان اکتیو میشه یه چیزی ضرب در سینوس صفر که یعنی توان ارسالی صفر هست یعنی اصلا توانی ارسال نمیشه. درضمن این فرمول به ما میگه که حتی جهت جاری شدن توان اکتیو هم به زاویه ی دو باس بستگی داره. اگه زاویه ی باس اول از باس دوم بزرگتر باشه Ps مثبت میشه پس جهت توان از سمت باس 1 به باس 2 هست و بالعکس اگه زاویه ی باس 2 بزرگتر باشه Ps منفی میشه یعنی جهت از 2 به 1 هست. همین نکته سوال کنکور ارشد بررسی اگر اشتباه نکنم سال 90 بود.
پس خلاصه اینکه برای انتقال توان اکتیو اختلاف زاویه دو باس مهمه و همینطور برای انتقال توان راکتیو اختلاف ولتاژ دو باس مهمه که دیگه اینو توضیح نمیدم توی فرمولش مشخصه.
منبع اینترنتی متاسفانه سراغ ندارم. ولی اگر واقعا علاقه مندید کتاب هایی رو که اساتید برای درس بررسی 1 معرفی میکنند رو مطاله کنید که یکی از اون معروف هاش نوشته ی آقای هادی سعادت هست که اصلش به انگلیسی نوشته شده و ترجمه ش توی بازار موجوده.

مثلاً اگه به طور متوسط 10 درصد توان راکتیو حذف بشه میشه به جاش 10% توان بیشتر به مصرف کننده ها داد.

کاملا حرف درستیه. به همین خاطره که اداره ی برق برای اضافه ی مصرف توان راکتیو کارخانه ها و شرکت های صنعتی جریمه های سنگین درنظر میگیره و اونها موظفند که با روش هایی مثل خازن گذاری مقداری از این توان رو خودشون تامین کنند و ظرفیت خطوط بیهوده برای جریان های راکتیو هدر نره. ولی به قول شما در حد همین 10% (البته من عدد دقیق رو نمیدونم شاید بیش از این مقدار باشه شایدم کمتر. صحبت سر اینه که همونطور که توی پست های قبل گفتم این مقدار به هیچ وجه 100% نمیتونه باشه) توی شبکه هست که توان راکتیو با خازن تامین میشه و بقیه از نیروگاه ها.
================================================== ===========
یادم افتاد یک سوال هم بپرسم ببینم یاد گرفتید :biggrin:
الان توی اون شکل در pdf زاویه ی سمت ارسال بزرگتره یا دریافت؟ چرا؟