سیستم الکتریکی کل انرژی تولید می کند که به انرژی مفید یا فعال و انرژی باقیمانده به نام انرژی واکنشی تقسیم می شود. مقاله به شما خواهد گفت که چیست و چگونه محاسبه می شود.
انرژی باقیمانده: چیست؟
همه ماشین های الکتریکی با عناصر فعال و واکنشی نشان داده می شوند. آنها کسانی هستند که برق مصرف می کنند. اینها شامل اتصالات کابل راکتیو، سیم پیچ خازن و ترانسفورماتور است.
در فرآیند جریان متناوب، نیروهای الکتروموتور راکتیو بر روی این مقاومت ها شاخص می شوند که یک جریان راکتیو ایجاد می کنند.
تاسیسات و دستگاه هایی که جریان متناوب ایجاد می کنند از انرژی راکتیو در شبکه استفاده می کنند که میدان مغناطیسی میدان الکتریکی ایجاد می کند.
تاثیر راکتانس القایی بر ایجاد میدان مغناطیسی
همه دستگاه هایی که از برق تغذیه می شوند دارای مقاومت القایی هستند. به لطف او است که علائم جریان و ولتاژ مخالف هستند. به عنوان مثال، ولتاژ استعلامت منفی و جریان مثبت است، یا برعکس.
در این زمان، الکتریسیته تولید شده در عنصر القایی ذخیره شده، به دلیل بارگذاری از ژنراتور در شبکه نوسان می کند و بالعکس. این فرآیند توان راکتیو نامیده می شود که میدان مغناطیسی میدان الکتریکی ایجاد می کند.
توان راکتیو برای چیست؟
می توان گفت که هدف آن تنظیم تغییراتی است که جریان الکتریکی در شبکه ایجاد می کند. این موارد عبارتند از:
- حفظ میدان مغناطیسی در طول اندوکتانس در مدار؛
- اگر خازن و سیم وجود دارد، از شارژ آنها پشتیبانی کنید.
مشکلات در تولید توان راکتیو
اگر سهم زیادی از تولید توان راکتیو در شبکه وجود دارد، باید:
- افزایش توان دستگاه های قدرتی که برای تبدیل انرژی الکتریکی یک مقدار ولتاژ به انرژی الکتریکی با مقدار ولتاژ دیگر طراحی شده اند؛
- افزایش بخش کابل؛
- مبارزه با افزایش تلفات برق در دستگاه های برق و خطوط انتقال؛
- افزایش عوارض مصرف برق؛
- از دست دادن قدرت رزمی.
تفاوت بین انرژی فعال و راکتیو چیست؟
مردم عادت دارند برق مصرفی خود را بپردازند. آنها برای انرژی مورد استفاده برای گرمایش فضا، پخت و پز، گرم کردن آب در حمام (که از آبگرمکن های فردی استفاده می کند) و سایر موارد مفید پرداخت می کنند.انرژی الکتریکی. این اوست که فعال نامیده می شود.
انرژی فعال و راکتیو از این جهت متفاوت هستند که دومی انرژی باقی مانده است که در کار مفید استفاده نمی شود. به عبارت دیگر، هر دو قدرت کامل را تشکیل می دهند. بر این اساس، پرداخت انرژی راکتیو در شبکه برق برای مصرف کنندگان علاوه بر انرژی اکتیو، سودآور نیست و پرداخت تمام ظرفیت برای تامین کنندگان مفید است. آیا می توان این مشکل را به نحوی حل کرد؟ بیایید نگاهی به این بیندازیم.
مصرف انرژی چگونه اندازه گیری می شود؟
برای اندازه گیری انرژی مصرفی از انرژی سنج فعال و راکتیو استفاده می شود. همه آنها به مترهای یک فاز و سه فاز تقسیم می شوند. تفاوت آنها چیست؟
کنتورهای تک فاز برای محاسبه انرژی الکتریکی مصرف کنندگانی که از آن برای نیازهای خانگی استفاده می کنند استفاده می شود. برق از طریق جریان تک فاز تامین می شود.
برای اندازه گیری انرژی ناخالص از کنتورهای سه فاز استفاده می شود. آنها بر اساس طرح منبع تغذیه به سه و چهار سیم طبقه بندی می شوند.
متمایز کردن شمارنده ها از طریق روشن شدن آنها
روش روشن شدن آنها به سه گروه تقسیم می شوند:
- از ترانسفورماتور استفاده نکنید و مستقیماً توسط مترهای اتصال مستقیم به شبکه متصل می شوند.
- با استفاده از دستگاه های برق، شمارنده های سوئیچینگ نیمه غیر مستقیم روشن می شوند.
- شمارنده اتصال غیر مستقیم. آنها نه تنها با استفاده از دستگاه های برق فعلی، بلکه با استفاده از ترانسفورماتورهای ولتاژ به شبکه متصل می شوند.
متمایز کردنشمارنده بر اساس روش پرداخت
طبق روش شارژ برق، مرسوم است که کنتورها را به گروه های زیر تقسیم می کنند:
- متر بر اساس استفاده از دو تعرفه - اثر آنها این است که تعرفه انرژی مصرف شده در طول روز تغییر می کند. یعنی صبح و روز کمتر از عصر است.
- کنتورهای پیش پرداخت - عملکرد آنها بر اساس این واقعیت است که مصرف کننده هزینه برق را از قبل پرداخت می کند، زیرا در مکان های دورافتاده زندگی می کند.
- مترهایی با نشان دادن حداکثر بار - مصرف کننده به طور جداگانه برای انرژی مصرف شده و برای حداکثر بار هزینه می پردازد.
سنجش توان کامل
محاسبه برای انرژی مفید با هدف تعیین:
- انرژی الکتریکی تولید شده توسط ماشین های مولد ولتاژ در یک نیروگاه.
- مقدار انرژی که صرف نیازهای خود پست و نیروگاه می شود.
- برق برای مصرف کنندگان استفاده می شود.
- انرژی منتقل شده به سایر سیستم های قدرت.
- انرژی الکتریکی که از طریق لاستیک های نیروگاه ها به مصرف کنندگان ارسال می شود.
لازم است انرژی الکتریکی راکتیو هنگام انتقال به مصرف کنندگان از یک نیروگاه تنها در صورتی در نظر گرفته شود که این داده ها محاسبه شده باشد و حالت عملکرد دستگاه های جبران کننده این انرژی را کنترل کند.
انرژی باقیمانده کجا نظارت می شود؟
نصب کنتور انرژی راکتیو:
- همان مکانکنتورهای انرژی مفید برای مصرف‌کنندگانی نصب شده است که هزینه تمام برق مصرفی خود را پرداخت می‌کنند.
- در مورد منابع اتصال توان راکتیو برای مصرف کنندگان. این کار در صورتی انجام می شود که شما مجبور باشید روند کار را کنترل کنید.
اگر به مصرف کننده اجازه داده شود که انرژی باقیمانده را وارد شبکه کند، آنگاه 2 شمارنده در عناصر سیستم قرار می دهند که در آن انرژی مفید محاسبه می شود. در موارد دیگر، یک متر جداگانه برای محاسبه انرژی راکتیو نصب می شود.
چگونه در مصرف برق صرفه جویی کنیم؟
دستگاهی برای صرفه جویی در مصرف برق در این راستا بسیار محبوب است. عملکرد آن بر اساس سرکوب برق باقی مانده است.
در بازار امروزی می توانید بسیاری از دستگاه های مشابه را پیدا کنید که بر پایه ترانسفورماتورهایی هستند که برق را در جهت درست هدایت می کند.
دستگاه صرفه جویی در مصرف برق این انرژی را به انواع لوازم خانگی هدایت می کند.
کارایی انرژی
برای استفاده منطقی از برق، جبران انرژی راکتیو اعمال می شود. برای این کار از واحدهای خازن، موتورهای الکتریکی و جبران کننده ها استفاده می شود.
آنها به کاهش تلفات انرژی فعال ناشی از جریان های توان راکتیو کمک می کنند. این به طور قابل توجهی بر سطح تلفات فناوری حمل و نقل شبکه های برق توزیع تأثیر می گذارد.
مزایای قدرت چیست؟
استفاده از تنظیمات جبران توان می تواند مزایای زیادی را به همراه داشته باشدطرح اقتصادی.
طبق آمار، استفاده از آنها تا 50٪ صرفه جویی در هزینه های استفاده از انرژی الکتریکی در تمام بخش های فدراسیون روسیه به همراه دارد.
سرمایه گذاری پولی که برای نصب آنها صرف می شود در اولین سال استفاده از آنها نتیجه می دهد.
علاوه بر این، در جایی که این تاسیسات طراحی می شوند، کابل با مقطع کوچکتر خریداری می شود که بسیار مفید است.
مزایای واحدهای خازن
استفاده از واحدهای خازن دارای جنبه های مثبت زیر است:
- از دست دادن جزئی انرژی فعال.
- هیچ قسمت چرخشی در واحدهای خازن وجود ندارد.
- کار و کارکرد با آنها آسان است.
- هزینه های سرمایه گذاری کم است.
- بی صدا کار کنید.
- آنها را می توان در هر نقطه از شبکه برق نصب کرد.
- می توانید هر توان مورد نیاز را انتخاب کنید.
تفاوت بین واحدهای خازن و جبران‌کننده‌ها و موتورهای سنکرون در این است که واحدهای جبران‌کننده فیلتر به طور همزمان جبران توان را انجام می‌دهند و تا حدی هارمونیک‌های موجود در شبکه جبران‌شده را مهار می‌کنند. هزینه برق به میزان توان جبران شده و بر این اساس به تعرفه فعلی بستگی دارد.
چه نوع غرامت وجود دارد؟
در فرآیند استفاده از واحدهای خازن، انواع توان سرکوب شده زیر متمایز می شوند:
- انفرادی.
- گروه.
- متمرکز.
بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک از آنها بیندازیم.
قدرت فردی
واحدهای کندانسور درست در کنار گیرنده های الکتریکی قرار دارند و همزمان با آنها سوئیچ می شوند.
از معایب این نوع جبران، وابستگی زمان روشن شدن واحد خازن از زمان شروع کار گیرنده های الکتریکی است. علاوه بر این، قبل از انجام کار، لازم است ظرفیت نصب و اندوکتانس گیرنده الکتریکی هماهنگ شود. این برای جلوگیری از اضافه ولتاژهای تشدید ضروری است.
قدرت گروه
این نام گویای همه چیز است. این توان برای جبران توان چندین بار القایی که به طور همزمان با یک بانک خازن مشترک به یک تابلو برق متصل می شوند، استفاده می شود.
در فرآیند روشن کردن همزمان بار، ضریب افزایش می یابد که منجر به کاهش قدرت می شود. این به عملکرد بهتر واحد خازن کمک می کند. انرژی باقیمانده به طور موثرتری نسبت به نیروی فردی سرکوب می شود.
جنبه منفی این فرآیند تخلیه جزئی انرژی راکتیو در شبکه برق است.
قدرت متمرکز
برخلاف قدرت فردی و گروهی، این قدرت قابل تنظیم است. این برای طیف وسیعی از مصرف انرژی باقیمانده کاربرد دارد.
عملکرد جریان بار راکتیو نقش بزرگی در تنظیم توان یک واحد خازن دارد. در این حالت، نصب باید مجهز به یک تنظیم کننده خودکار باشد و قدرت جبران کامل آن به مراحل سوئیچ جداگانه تقسیم می شود.
واحدهای خازن چه مشکلاتی را حل می کنند
البته، آنها در درجه اول با هدف سرکوب توان راکتیو هستند، اما در تولید آنها به حل وظایف زیر کمک می کنند:
- در فرآیند سرکوب توان راکتیو، توان ظاهری به ترتیب کاهش می یابد که منجر به کاهش بار ترانسفورماتورهای قدرت می شود.
- بار توسط کابلی با سطح مقطع کوچکتر تغذیه می شود، در حالی که عایق بیش از حد گرم نمی شود.
- امکان اتصال برق فعال اضافی وجود دارد.
- به شما امکان می دهد از افت شدید ولتاژ در خطوط برق مصرف کنندگان راه دور جلوگیری کنید.
- استفاده از توان دیزل ژنراتورهای خودمختار به حداکثر می رسد (تاسیسات الکتریکی کشتی، منبع تغذیه برای مهمانی های زمین شناسی، سایت های ساختمانی، سکوهای حفاری اکتشافی، و غیره).
- جبران انفرادی کارکرد موتورهای القایی را ساده می کند.
- در مواقع اضطراری، واحد کندانس فورا خاموش می شود.
- گرمایش یا تهویه واحد به طور خودکار روشن می شود.
دو گزینه برای واحدهای خازن وجود دارد. اینها ماژولار هستند، در شرکت‌های بزرگ استفاده می‌شوند، و monoblock - برای شرکت‌های کوچک.
جمع بندی
انرژی راکتیو در شبکه برق بر عملکرد کل سیستم الکتریکی تأثیر منفی می گذارد. این منجر به پیامدهایی مانند کاهش ولتاژ در شبکه و افزایش هزینه سوخت می شود.
در ارتباطبا این کار، جبران کننده های این قدرت به طور فعال استفاده می شود. مزیت آنها نه تنها پس انداز خوب پول، بلکه موارد زیر است:
- عمر دستگاه های برقی در حال افزایش است.
- بهبود کیفیت برق.
- در هزینه کابل های گیج کوچک صرفه جویی کنید.
- مصرف برق را کاهش می دهد.
