Buggfix Plus
Aktuellt datum och tid: 00.48 2018-09-24

Alla tidsangivelser är UTC + 1 timme




Svara på tråd  [ 19 inlägg ]  Gå till sida 1, 2  Nästa
Författare Meddelande
InläggPostat: 00.05 2018-05-21 
Användarvisningsbild

Blev medlem: 18.04 2009-08-16
Inlägg: 9997
Övar på lite effektberäkningar och funderade på
vad som sker när man vill begränsa effekten
med hjälp av kondensator och spole.

Vänstra figuren visar ren resistans och min önskade
värmeutveckling. Allt är frid och fröjd, 248W och 1A
från vägguttaget.

Sedan har jag två prylar med vardera 10 ohm som jag också
vill effektbegränsa till 124W vardera alltså samma värmeutveckling
som innan.

Letar i bra att ha lådan och hittar en konding och spole som
jag lägger i serie.

Perfekt - 248W !

Men säkringen blåste...

Byte av säkring och nu funkar det en stund...

Generatorn börjar lukta bränt...???

Oki doki nu börjar det klarna, den bränner 810VA vilket
den inte var byggd för.

Jag undrar om det finns en gräns för effektfaktorn hos elleverantören
för vanliga hushåll?


Logga in för att visa de filer som bifogats till detta inlägg.


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 05.57 2018-05-21 

Blev medlem: 15.42 2006-08-31
Inlägg: 4820
Ort: Jamtland
Din huvudsakligen kapacitiva krets med effektfaktorn 0,31 kommer elleverantören att bli tacksam för.
Inte många som kopplar in kapacitiva kretsar i elnätet.

Naturligtvis kommer transformatorer att bli överbelastade om de utsätts med för höga belastningar. Det är ganska kontrollerbart. Min farhåga är nog att alla belastningar som tar ström under sinusvågens max ställer till det mera än våra reaktiva belastningar.

Vilket är ett värre problem för elleverantören ?


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 11.33 2018-05-21 

Blev medlem: 13.28 2006-09-23
Inlägg: 8799
Ort: Södertälje
högra figuren får jag inte ihop till 248 W vid 3.5 A, 3.5 ampere * 10 Ohm * 2 borde bara ge 70 Watt. i effektförlust såvida strömmen är rätt (feltanke här - skall vara I^2 * R!)

induktans och kapacitans i serie kan bli som lägst 0 Ohm (plus resistiva förluster i drossel och konding) vid resonans vid nätfrekvens

konding Xc ger reaktansen -j/(2*PI**50*0.0047F) = -j0.667 Ohm

induktansen Xl ger reaktansen j*2*PI*50*0.2H = j62.83 Ohm

slingans impedans med alla komponenter ihopslagna (adderade) 10 Ohm + 10 Ohm + -j0.667 Ohm + j62.83 Ohm = 20 + j62.15 Ohm

230 Volt / (20 + j62.15 Ohm) = 1.0 -j3.353 Ampere, i polär form 3.523 |_ -72 grader i och med att man har strömmen som riktfas (dvs med -72 grader menas att spänningen ligger 72 grader _före_ strömmen)

VA = 230 Volt * 3.523 Ampere = 810.2 VA medans 3.521 ampere genom 20 Ohm resistivt i kretsen ger tillsammans bara 70.4 Watt värmeeffekt.


edit: - nu blir jag fundersam tar man U^2/(20 + j62.15 ohm) så får man mycket riktigt 248.2 -j771.2 VA eller i polär form 810.2 |_ -72 grader VA och följdaktligen borde den reella effekten va på just 248.2 Watt

- aha - räknefel ovan i första meningen !! - det skall förstås vara I^2 * R när man skall ha ut effekten, nu fick jag bara ut den sammanlagda spänningen över motstånden - inte effekt... - suck, man gör sådana beräkningar för sällan...

---

Kretsen är dominerande induktiv då induktansen står för största delen av reaktansen och kretsen sällar sig gruppen elmotorer och drosslade lysrör utan faskompenseringskondingar.

skall man minska den induktiva dominansen så måste kapacitiva reaktansen ökas (här innebär att minskas i kapacitans!!) och när Xl och Xc är lika så bortfaller dessa helt i slinga och det är bara R1 och R2 som bestämmer strömmen (i praktiken är det högst olämpligt läge då spänningarna i slingan och där ingående komponenter mellan kondingen och drosseln blir väldigt höga vid resonans.)


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 16.45 2018-05-21 

Blev medlem: 15.42 2006-08-31
Inlägg: 4820
Ort: Jamtland
Naturligtvis är den mestadels induktiv, feltänk av mig så tidigt på morgonen.
Fortfarande återstår min fundering, vad är värre att hantera de reaktiva laster som man har i nätet eller de toppströmmar som elektroniska belastningar drar när reservoarkondensatorn ska laddas upp. Dessa strömstötar som alstrar övertoner är inte de värre för elbolagen än den skenbara effekten som fås av de induktiva lasterna vi har i våra hus?

Dessa induktiva laster vi har kan man ju kompensera bort med kondensatorer. Visserligen kostar denna lösning pengar men det kostar det också att byta till en större transformator för att den som finns där är överbelastad med skenbar effekt.

Är inte övertoner ett större bekymmer? Eller är de så liten del av den totala effekten att de inte ställer till några större kostnader? Hjälper de pfc kretsar som man har lagstadgat om så att inga andra åtgärder behöver vidtagas. Eller kopplar man in sugtrafos när problemet blivit för stort?


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 17.17 2018-05-21 

Blev medlem: 13.28 2006-09-23
Inlägg: 8799
Ort: Södertälje
Jag anser att övertonerna är det riktigt stora bekymret. - reaktiva effekter går att faskompensera bort medans övertoner måste filtreras bort - och det sistnämda ärmycket dyrare lösning, så mycket dyrare att ingen gör något sådant.

Istället får man kraven med PFC-kretsar i större nätaggregat medans belysningselen fortfarande kommer undan med detta trots att de är bland dom största källorna till övertoner i och med sitt stora antal.

Ett av problemen är att övertoner balanseras inte ut i en Y-koppling (i ort-transformatorn) då envelopperna inte passar in i varandra över tiden och det resulterar i (fel)ström i nollan - Dessutom väldigt mycket ström istället för den tänkta ingen ström alls om man tex. har likriktrabryggor som bara är öppna den översta 1/3-delen av tiden i halvperioden, när den stänger (för att spänningen i resevoarkondigen är högre än fas-spänningen momentant) så leder det inte bort strömmen och balanserar ut det som kommer från de andra faserna vilket gör att stora delar av strömmen måste gå igenom noll-ledaren istället.

problemet med äldre anläggningar är att nolledaren där man tänkte sig bara hantera lite ström i en välbalanserad anläggning - nu får ta väldigt mycket och ibland mer ström än vad fasledarna är dimensionerade för och det är dom inte riktig dimensionerade för och dessutom något som genererar förluster (värme) som annars inte hade skett alls i en välbalanserad anläggning.

3-fas är en genialisk design att föra över mycket effekt på så tunna ledare som möjligt (sett som total koppar-area) - men det fungerar inte så bra när man skall hantera laster som genererar mycket övertoner och måste ha en nolledare för att transportera övertonstströmmarna annan väg än fas-strömmarna


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 18.08 2018-05-21 
Användarvisningsbild

Blev medlem: 18.04 2009-08-16
Inlägg: 9997
Ja, det finns flera sätt att beräkna
effektförlusten i R1 och R2...

När man räknar medeleffekt i en resistans så
skippar man strömmarnas och spänningarnas fas.

1. Beräkna VA-VB = spänningen över R1

=> P = (VA-VB)^2/R1 [W]

VA-VB = R1xI

I = 230/(hela lasten) = 230 /(R1 + R2 + jXL - jXC)

I = 230/(20+j62.15) = 3.52 vinkel -71.16 (= 1.078-j3.351)

VB = 230 - R1 x 3.52 = 221.76 vinkel 8.69

VA - VB = 230 - 221.76 v 8.69 = 35.20 vinkel -72.16 (=10.79-j33.51)

P = (35.2)^2/10 = 123.9 W

2. P = R1 x I^2 = 10 x 3.52^2 = 123.9 W
Strömmens fasläge i förhållande till spänningen
spelar ju ingen roll här utan det är bara hur stor
den är,och motsvarande gäller i (1.) U^2/R1

3. Spänningskällan levererar medeleffekten

P = E x I x cos(vinkelskillnad mellan U och I)

Här får man tänka på fasförskjutningen mellan ström
och spänning...men skriver man strömmen på polär form
ser man vilket som är reella delen direkt...spänningskällan
ska ju även leverera fasförskjuten effekt till L och C.

P = 230 x 3.52 vinkel -72.16
P = 230 x (1.078-j3.351) = 248 - j771
alltså den levererar 248W i R1 och R2.

4. Beräkna spänning x ström över R1
P = (VA-VB)xI = (10.79-j33.51)x(1.078-j3.351) = -100.66 - j72.28 = 123.9 v -144.31
eller enklare
P = 35.20 x 3.52 = 123.9 W

Sedan skenbara effekten är beloppet av 248 - j771,
809.9 VA


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 18.34 2018-05-21 

Blev medlem: 12.04 2017-04-07
Inlägg: 60
Min erfarenhet är att det är olika hur elnätsägarna ser på förbrukning/produktion av reaktiv effekt, sist jag frågade om vad som gällde på en elintensiv arbetsplats jag besökte så sades det att 10% av skenbar effekt var tillåten reaktivt utan att det medförde en extrakostnad. På platsen sitter ett kondensatorbatteri som kopplas in automatiskt om den reaktiva effekten överstiger ett förinställt gränsvärde på några MVAr. Om det var en kostnad i kr/MVAr eller en engångskostnad var oklart.

Om elnätsleverantörerna i sin tur levererar för mycket reaktiv effekt till regionnäten så får dessa svårt att hålla spänningen i elnätet och verkar då få en merkostnad, som säkert läggs på kunden i slutändan. Men den stora "skurken" verkar i det här läget ofta inte vara kundernas utan elnätsägaren själv, eftersom man i elnätet byter ut många 50kV kablar till 130kV som producerar betydligt mer reaktiv effekt än dom gamla, på grund av sin högre spänning.

Det här examensarbetet från Luleå beskriver problematiken på ett bra sätt http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1031478/FULLTEXT02


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 19.28 2018-05-21 
EF Sponsor
Användarvisningsbild

Blev medlem: 22.54 2006-09-23
Inlägg: 30006
Ort: Borås
Sedan är det ju så att mycket reaktiv effekt i kablage bildar värme och onödigt grova kablar.


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 19.31 2018-05-21 
Användarvisningsbild

Blev medlem: 18.04 2009-08-16
Inlägg: 9997
Jag har också läst någonstans att leverantörerna kan
ta ut extra för Wh om man tex förbrukar 20kW i 5h
i stället för 5kW under 20h. Verkar ju i och för sig
logiskt.


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 19.36 2018-05-21 
EF Sponsor
Användarvisningsbild

Blev medlem: 22.54 2006-09-23
Inlägg: 30006
Ort: Borås
Ja, i många abonnemang för industri mm är effektabonnemang, där man får betala whiskey-pengar om man förbrukar lite för mycket.


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 19.36 2018-05-21 
Användarvisningsbild

Blev medlem: 18.04 2009-08-16
Inlägg: 9997
TomasL skrev:
Sedan är det ju så att mycket reaktiv effekt i kablage bildar värme och onödigt grova kablar.


Ja ser man i exemplet på de två kretsarna ovan, 1A och 3.5A så ger det
mer "värme till kråkorna" med skenbar effekt. Säg 5 ohms ledningsresistans
och man har 5W förlust kontra 60W förlust. Men det behöver man inte betala
för då mätaren sitter vid förbrukningen.


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 19.37 2018-05-21 
EF Sponsor
Användarvisningsbild

Blev medlem: 22.54 2006-09-23
Inlägg: 30006
Ort: Borås
Jo, du får betala för det, eftersom hela installationen måste dimensioneras för den skenbara effekten.


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 19.44 2018-05-21 
Användarvisningsbild

Blev medlem: 18.04 2009-08-16
Inlägg: 9997
Men inte för en "hemma hos mig"-koppling som ovan.
55W bjuder jag kråkorna på i det fallet.


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 19.47 2018-05-21 
EF Sponsor
Användarvisningsbild

Blev medlem: 22.54 2006-09-23
Inlägg: 30006
Ort: Borås
För privatpersoner spelar det väldigt liten roll, dock, när motorerna får lite storlek, så blir det en faktor att räkna med.


Upp
 Profil  
 
InläggPostat: 20.01 2018-05-21 
Användarvisningsbild

Blev medlem: 18.04 2009-08-16
Inlägg: 9997
Med 248-j771 VA producerad effekt fås effektfaktorn till 0.306

men om ledningen till lasten har resistansen 5 ohm så betyder
det att generatorn måste producera 248+60 -j771 VA eftersom
det ska kompensera förlusten på 60W i ledningen.

Då blir effektfaktorn i stället 0.371 men å andra sidan måste
generatorn leverera 830 VA.

Så ledningarna bättrar på effektfaktorn.


Upp
 Profil  
 
Visa inlägg nyare än:  Sortera efter  
Svara på tråd  [ 19 inlägg ]  Gå till sida 1, 2  Nästa

Alla tidsangivelser är UTC + 1 timme


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: largasso och 10 gäster


Du kan inte skapa nya trådar i denna kategori
Du kan inte svara på trådar i denna kategori
Du kan inte redigera dina inlägg i denna kategori
Du kan inte ta bort dina inlägg i denna kategori
Du kan inte bifoga filer i denna kategori

Sök efter:
Hoppa till:  
    Electrokit
Drivs av phpBB® Forum Software © phpBB Group
Swedish translation by Peetra & phpBB Sweden © 2006-2010