Мощность дизельного генератора -характеристики и обозначения

Что такое мощность

Электрическая мощность — это скорость, с которой энергия передаётся или превращается в системе. Для любого момента времени её значение на участке цепи вычисляют как произведение текущих значений напряжения и тока: p(t) = u(t) · i(t).

Если единичный заряд перемещается по участку цепи, он совершает работу, равную действующему там напряжению. Умножив эту работу на число зарядов, получаем суммарную работу в цепи за рассматриваемый интервал. 

Мощность — это работа в единицу времени.

В реальных сетях присутствуют активные, индуктивные и ёмкостные компоненты, поэтому ток и напряжение часто сдвинуты по фазе. График мгновенной мощности — это произведение u и i при разных углах сдвига.

На участках, где направления тока и напряжения противоположны, p(t) становится отрицательной: часть энергии возвращается из нагрузки к источнику, уменьшая полезную передачу энергии в нагрузку. Чем больше фазовый угол, тем дольше и тем значительнее этот «обратный» поток.

На приведенном ниже фото можем наблюдать, что при встречной направленности тока и напряжения, мощность дизельного генератора отрицательна. Это вредно для электроцепи - приемник возвращает часть полученной электроэнергии обратно источнику с  уменьшением мощности, передаваемой от источника к приемнику.

Увеличение угла сдвига фаз увеличивает время, когда часть электроэнергии возвращается обратно к источнику и выше значения возвращаемой назад энергии и мощности.

Составляющие мощности

Мгновенная мощность может быть показана векторной суммой активной и реактивной мощностей. Удобно представлять мощность как сумму двух компонентов:

• Активная мощность — характеризует необратимое превращение электрической энергии в тепло, магнитные поля и т.п. Измеряется в ваттах (Вт, W).
• Реактивная мощность — «качание» энергии между источником и реактивными элементами нагрузки (индуктивностями, конденсаторами, обмотками двигателей) в течение одного периода; она уходит и возвращается обратно.

Полная мощность и номиналы

Альтернатор рассчитан на конкретные номинальные ток и напряжение, задаваемые конструкцией и размерами узлов. Превышать их нельзя — это ведёт к перегреву обмоток или пробою изоляции. Соответственно, агрегат может длительно и безопасно отдавать определённую мощность, равную произведению номинальных U и I.

Произведение действующих (RMS) значений напряжения и тока называется полной мощностью S. Она показывает реальную нагрузку на кабели, трансформаторы, линии и щиты, потому что определяется током, а не количеством потреблённой энергии.

Полная мощность — это верхний предел для активной мощности при нулевом фазовом сдвиге (cos φ = 1). Единицы измерения — вольт-ампер (ВА) и киловольт-ампер (кВА).

Важно различать: активная мощность — характеристика самого генератора как источника, а реактивная — свойство подключённой сети, зависящее от доли накопительных элементов. Эффективность использования мощности описывает коэффициент мощности cos φ: чем он выше, тем продуктивнее работает ДГУ.

Пример обозначений

AIRMAN SDG150 маркируется как 100 кВт / 125 кВА.
 Расшифровка для частоты 50 Гц и cos φ = 0,8 (коэффициент мощности):

• активная мощность — 100 кВт;
• полная мощность — 125 кВА.

Указанные значения — номинальные для непрерывной эксплуатации. Кратковременно допускаются пиковые нагрузки порядка на 15–20% выше номинала (точный диапазон зависит от модели и производителя).