محاسبه انرژی الکتریکی مورد استفاده توسط یک دستگاه الکتریکی خانگی یا صنعتی معمولاً با در نظر گرفتن توان کل جریان الکتریکی عبوری از مدار الکتریکی اندازه گیری شده انجام می شود. در عین حال، دو شاخص متمایز می شوند که هزینه های تمام قدرت را هنگام خدمات رسانی به مصرف کننده منعکس می کند. این شاخص ها انرژی فعال و واکنش پذیر نامیده می شوند. توان ناخالص مجموع این دو رقم است. در این مقاله سعی خواهیم کرد در مورد اینکه برق اکتیو و راکتیو چیست و چگونه می توان میزان پرداختی را بررسی کرد.
قدرت کامل
طبق رویه ثابت شده، مصرف کنندگان برای ظرفیت مفیدی که مستقیماً در اقتصاد استفاده می شود، هزینه نمی پردازند، بلکه برای ظرفیت کاملی که توسط شرکت تأمین کننده آزاد می شود، هزینه می پردازند. این شاخص ها با واحدهای اندازه گیری متمایز می شوند - توان کل با ولت آمپر (VA) و توان مفید با کیلووات اندازه گیری می شود. الکتریسیته فعال و راکتیو توسط تمام وسایل برقی برقی استفاده می شود.
برق فعال
جزء فعال قدرت کامل کار مفیدی انجام می دهد و به انواع انرژی مورد نیاز مصرف کننده تبدیل می شود. برای برخی از لوازم برقی خانگی و صنعتی، توان اکتیو و ظاهری در محاسبات یکسان است. از جمله این وسایل می‌توان به اجاق‌های برقی، لامپ‌های رشته‌ای، کوره‌های برقی، بخاری، اتو و پرس اتو و غیره اشاره کرد.
اگر توان اکتیو 1 کیلو وات در گذرنامه ذکر شده باشد، کل قدرت چنین دستگاهی 1 کیلو ولت آمپر خواهد بود.
مفهوم الکتریسیته راکتیو
این نوع الکتریسیته در مدارهایی که شامل عناصر راکتیو هستند ذاتی است. الکتریسیته راکتیو بخشی از کل توان ورودی است که برای کارهای مفید استفاده نمی شود.
در مدارهای DC، مفهوم توان راکتیو وجود ندارد. در مدارهای AC، جزء راکتیو تنها زمانی رخ می دهد که یک بار القایی یا خازنی وجود داشته باشد. در این حالت بین فاز جریان و فاز ولتاژ عدم تطابق وجود دارد. این تغییر فاز بین ولتاژ و جریان با نماد "φ" نشان داده می شود.
با یک بار القایی در مدار، یک تاخیر فاز مشاهده می شود، با یک بار خازنی، جلوتر از آن است. بنابراین تنها بخشی از برق کامل به دست مصرف کننده می رسد و تلفات اصلی به دلیل گرم شدن بی فایده دستگاه ها و دستگاه ها در حین کار رخ می دهد.
تلفات برق به دلیل وجود سیم پیچ های القایی در دستگاه های الکتریکی وخازن ها به دلیل آنها، الکتریسیته برای مدتی در مدار جمع می شود. سپس انرژی ذخیره شده به مدار باز می گردد. وسایل برقی که مصرف برق آنها شامل یک جزء راکتیو الکتریسیته است شامل ابزارهای برقی قابل حمل، موتورهای الکتریکی و لوازم خانگی مختلف است. این مقدار با در نظر گرفتن یک ضریب توان ویژه محاسبه می شود که با cos φ نشان داده می شود.
محاسبه الکتریسیته راکتیو
ضریب توان از 0.5 تا 0.9 متغیر است. مقدار دقیق این پارامتر را می توان در پاسپورت دستگاه برقی یافت. توان ظاهری باید به عنوان ضریب توان فعال تقسیم بر یک ضریب تعریف شود.
مثلاً اگر قدرت یک مته برقی 600 وات و مقدار آن 0.6 باشد، مجموع توان مصرفی دستگاه 600/06 یعنی 1000 VA خواهد بود. در صورت عدم وجود پاسپورت برای محاسبه توان کل دستگاه، ضریب را می توان برابر با 0.7 در نظر گرفت.
از آنجایی که یکی از وظایف اصلی سیستم های منبع تغذیه موجود، رساندن توان مفید به مصرف کننده نهایی است، تلفات توان راکتیو یک عامل منفی تلقی می شود و افزایش این شاخص باعث ایجاد تردید در کارایی مدار الکتریکی می شود. در کل. تعادل توان اکتیو و راکتیو در یک مدار را می توان در قالب این تصویر خنده دار تجسم کرد:
مقدار ضریب با در نظر گرفتن ضررها
هر چه بالاترمقدار ضریب توان، از دست دادن برق فعال کمتر خواهد بود - به این معنی که مصرف کننده نهایی انرژی الکتریکی مصرف شده کمی کمتر هزینه خواهد داشت. به منظور افزایش مقدار این ضریب از روش های مختلفی برای جبران تلفات غیرهدف برق در مهندسی برق استفاده می شود. دستگاه های جبران کننده مولدهای جریان پیشرو هستند که زاویه فاز بین جریان و ولتاژ را صاف می کنند. گاهی اوقات از بانک های خازنی برای همین منظور استفاده می شود. آنها به صورت موازی به مدار کار متصل می شوند و به عنوان جبران کننده سنکرون استفاده می شوند.
محاسبه هزینه برق برای مشترکین خصوصی
برای مصارف فردی، برق اکتیو و راکتیو در قبوض تفکیک نشده است - از نظر مصرف، سهم انرژی راکتیو کم است. بنابراین، مشترکین خصوصی با مصرف برق تا 63 A یک قبض پرداخت می کنند که در آن تمام برق مصرفی فعال در نظر گرفته می شود. تلفات اضافی در مدار برای الکتریسیته راکتیو به طور جداگانه تخصیص داده نمی شود و پرداخت نمی شود.
سنجش اندازه گیری برق راکتیو برای مشاغل
چیز دیگر شرکت ها و سازمان ها هستند. تعداد زیادی تجهیزات الکتریکی در اماکن صنعتی و کارگاه های صنعتی نصب شده است و در کل برق ورودی بخش قابل توجهی از انرژی راکتیو وجود دارد که برای کارکرد منابع تغذیه و موتورهای الکتریکی ضروری است. برق اکتیو و راکتیو عرضه شده به بنگاه ها و سازمان ها نیاز به تفکیک واضح و روشی متفاوت دارد.پرداخت برای آن در این مورد، قرارداد استاندارد به عنوان مبنایی برای تنظیم روابط بین تامین کننده برق و مصرف کنندگان نهایی عمل می کند. طبق قوانین تعیین شده در این سند، سازمان هایی که برق بالای 63 A مصرف می کنند، نیاز به دستگاه خاصی دارند که قرائت انرژی راکتیو را برای اندازه گیری و پرداخت ارائه دهد.
ضریب انرژی راکتیو
همانطور که قبلا ذکر شد، برق اکتیو و راکتیو در فاکتورهای پرداخت در خطوط جداگانه تخصیص داده می شود. اگر نسبت حجم برق راکتیو و مصرفی از هنجار تعیین شده تجاوز نکند، پرداخت انرژی راکتیو شارژ نمی شود. ضریب نسبت را می توان به روش های مختلفی تجویز کرد، مقدار متوسط آن 0.15 است. اگر از این مقدار آستانه تجاوز کرد، به شرکت مصرف کننده توصیه می شود دستگاه های جبرانی نصب کند.
توان راکتیو در ساختمان‌های آپارتمانی
مصرف کننده معمولی برق یک ساختمان آپارتمانی با فیوز اصلی است که بیش از ۶۳ آمپر مصرف می کند. بنابراین، ساکنان یک ساختمان آپارتمانی فقط هزینه برق کاملی که توسط تامین کننده به خانه عرضه می شود را در هزینه ها می بینند. همین قانون در مورد تعاونی های مسکن نیز صدق می کند.
موارد ویژه حسابداری توان راکتیو
مواردی وجود دارد که هم سازمان های تجاری و هم آپارتمان در یک ساختمان چند طبقه وجود دارد. عرضه برق به چنین خانه هایی توسط قوانین جداگانه تنظیم می شود. به عنوان مثال، تقسیم می تواند به اندازه منطقه قابل استفاده باشد. اگر سازمان های تجاری کمتر از نیمی از مساحت قابل استفاده در یک ساختمان آپارتمان را اشغال کنند، هزینه انرژی راکتیو هزینه ای دریافت نمی شود. اگر از درصد آستانه فراتر رفته باشد، تعهداتی برای پرداخت هزینه برق راکتیو وجود دارد.
در برخی موارد، ساختمان‌های مسکونی از هزینه‌های توان راکتیو معاف نیستند. به عنوان مثال، اگر ساختمان دارای نقاط اتصال آسانسور برای آپارتمان ها باشد، هزینه استفاده از برق راکتیو به طور جداگانه و فقط برای این تجهیزات انجام می شود. مالکان آپارتمان همچنان فقط برق فعال پرداخت می کنند.
درک ماهیت انرژی فعال و راکتیو امکان محاسبه صحیح اثر اقتصادی نصب دستگاه های جبرانی مختلف را فراهم می کند که تلفات ناشی از بار راکتیو را کاهش می دهد. طبق آمار، چنین دستگاه هایی به شما امکان می دهند مقدار cos φ را از 0.6 به 0.97 افزایش دهید. بنابراین، دستگاه های جبران کننده خودکار به صرفه جویی تا یک سوم از برق ارائه شده به مصرف کننده کمک می کند. کاهش قابل توجه تلفات حرارتی باعث افزایش عمر دستگاه ها و مکانیسم ها در محل های تولید و کاهش هزینه تمام شده محصولات می شود.
