Компенсация реактивной мощности
Что такое активная и реактивная электроэнергия?
Компенсация реактивной мощности для экономии электроэнергии
Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! Потребителя интересует та энергия, потребление которой идет ему на пользу, эту энергию можно назвать полезной, но в электротехнике ее принято называть активной. Это энергия, которая идет на нагрев помещений, готовку пищи, выработку холода, и превращаемая в механическую энергию работа электродрелей, перфораторов, электронасосов и пр. Кроме активной электроэнергии существует еще и реактивная. Это та часть полной энергии, которая не расходуется на полезную работу. Как понятно из вышесказанного, полная мощность — это активная и реактивная мощность в целом. В понятиях активная и реактивная мощность сталкиваются противоречивые интересы потребителей электрической энергии и ее поставщиков. Потребителю выгодно платить только за потребленную им полезную электроэнергию, поставщику выгодно получать оплату за сумму активной и реактивной электроэнергии. Можно ли совместить эти кажущиеся противоречивыми требования? Да, если свести количество реактивной электроэнергии к нулю. Рассмотрим, возможно ли подобное, и насколько можно приблизиться к идеалу. Существуют потребители электроэнергии, у которых полная и активная мощности совпадают. Это потребители, у которых нагрузка представлена активными сопротивлениями резисторами. Среди бытовых электроприборов примерами подобной нагрузки являются лампы накаливания, электроплиты, жарочные шкафы и духовки, обогреватели, утюги, паяльники и пр. Указанная у этих приборов в паспорте, одновременно является активная и реактивная мощность. Это тот случай, когда мощность нагрузки можно определить по известной из школьного курса физики формуле, перемножив ток нагрузки на напряжение в сети. Ток измеряется в амперах А , напряжение в вольтах В , мощность в ваттах Вт. Иногда, проходя по улице, можно увидеть, что стекла балконов покрыты изнутри блестящей тонкой пленкой. Эта пленка изъята из бракованных электрических конденсаторов, устанавливаемых с определенными целями на питающих мощных потребителей электрической энергии распределительных подстанциях. Конденсатор — типичный потребитель реактивной мощности. В отличие от потребителей активной мощности, где главным элементом конструкции является некий проводящий электричество материал вольфрамовый проводник в лампах накаливания, нихромовая спираль в электроплитке и т. В конденсаторе главный элемент — не проводящий электрический ток диэлектрик тонкая полимерная пленка или пропитанная маслом бумага. Красивые блестящие пленки, что вы видели на балконе — это обкладки конденсатора из токопроводящего тонкого материала. Конденсатор замечателен тем, что он может накапливать электрическую энергию, а затем отдавать ее — своеобразный такой аккумулятор. Если включить конденсатор в сеть постоянного тока, он зарядится кратковременным импульсом тока, а затем ток через него протекать не будет. Вернуть конденсатор в исходное состояние можно, отключив его от источника напряжения и подключив к его обкладкам нагрузку. Некоторое время через нагрузку будет течь электрический ток, и идеальный конденсатор отдает в нагрузку ровно столько электрической энергии, сколько он получил при зарядке. Интересная картина получается при подключении конденсатора к источнику переменного электрического напряжения. Поскольку у источника переменного напряжения постоянно меняются полярность и мгновенное значение напряжения в домашней электросети по закону, близкому к синусоидальному. Конденсатор будет непрерывно заряжаться и разряжаться, через него будет непрерывно протекать переменный ток. Это приведет к тому, что суммарно половину периода переменного напряжения конденсатор потребляет энергию из сети, а половину периода отдает, при этом суммарная потребляемая активная электрическая мощность равна нулю. Но, поскольку через конденсатор течет значительный ток, который может быть измерен амперметром, принято говорить, что конденсатор — потребитель реактивной электрической мощности. Вычисляется реактивная мощность как произведение тока на напряжение, но единица измерения уже не ватт, а вольт-ампер реактивный ВАр. Так, через подключенный к сети В частотой 50 Гц электрический конденсатор емкостью 4 мкФ течет ток порядка 0,3 А. Если в конденсаторе ток опережает напряжение, то существуют ли потребители, где ток отстает от напряжения? Да, и такие потребители, в отличие от емкостных потребителей, называются индуктивными, оставаясь при этом потребителями реактивной энергии. Типичная индуктивная электрическая нагрузка — катушка с определенным количеством витков хорошо проводящего провода, намотанного на замкнутый сердечник из специального магнитного материала. На практике хорошим приближением чисто индуктивной нагрузки является работающий без нагрузки трансформатор или стабилизатор напряжения с автотрансформатором. Хорошо сконструированный трансформатор на холостом ходу потребляет очень мало активной мощности, потребляя мощность в основном реактивную. Из рассмотрения особенностей емкостной и индуктивной нагрузки возникает интересный вопрос — что произойдет, если емкостную и индуктивную нагрузку включить одновременно и параллельно. Ввиду их противоположной реакции на приложенное напряжение, эти две реакции начнут компенсировать друг друга. Суммарная нагрузка окажется только емкостной или индуктивной, и в некотором идеальном случае удастся добиться полной компенсации. Выглядеть это будет парадоксально — подключенные амперметры зафиксируют значительные и равные! Описанная картина несколько нарушается лишь тем, что не существует идеальных конденсаторов и катушек индуктивности, но подобная идеализация помогает понять суть происходящих процессов. Вернемся к реальным потребителям электрической энергии. В быту мы пользуемся в основном потребителями чисто активной мощности примеры приведены выше , и смешанной активно-индуктивной. Это электродрели, перфораторы, электродвигатели холодильников, стиральных машин и прочей бытовой техники. Также к ним относятся электрические трансформаторы источников питания бытовой радиоэлектронной аппаратуры и стабилизаторов напряжения. В случае подобной смешанной нагрузки, помимо активной полезной мощности, нагрузка потребляет еще и реактивную мощность, в итоге полная мощность отказывается больше активной мощности. Полная мощность измеряется в вольт-амперах ВА , и всегда представляет собой произведение тока в нагрузке на напряжение на нагрузке. Это отношение называется также и коэффициентом мощности. В случае смешанной нагрузки значение коэффициента мощности заключается в пределах от 0 до 1. Для бытовой техники обычно в диапазоне 0,,9. В среднем можно считать его равным 0,7, более точное значение указывается в паспорте электроприбора. И, наконец, самый интересный вопрос — за какой вид энергии платит потребитель. Исходя из того, что реактивная составляющая суммарной энергии не приносит потребителю никакой пользы, при этом долю периода реактивная энергия потребляется, а долю отдается, платить за реактивную мощность незачем. Но бес, как известно, кроется в деталях. Поскольку смешанная нагрузка увеличивает ток в сети, возникают проблемы на электростанциях, где электроэнергия вырабатывается синхронными генераторами, а именно: Таким образом, заставить потребителя платить за потребляемую реактивную индуктивную мощность вполне справедливо. Это побуждает потребителя компенсировать реактивную составляющую своей нагрузки, а, поскольку эта составляющая в основном индуктивная, компенсация заключается в подключении конденсаторов наперед рассчитанной емкости. Если потребителю приходится платить отдельно за потребляемую активную и реактивную мощности. Он готов идти на дополнительные затраты и устанавливать на своем предприятии батареи конденсаторов, включаемые строго по графику в зависимости от средней статистики потребления электроэнергии по часам суток. Существует также возможность установки на предприятии специальных устройств компенсаторов реактивной мощности , подключающих конденсаторы автоматически в зависимости от величины и характера потребляемой в данный момент мощности. Эти компенсаторы позволяют поднять значение коэффициента мощности с 0,6 до 0,97, то есть практически до единицы. Принято также, что если соотношение потребленной реактивной энергии и общей не превышает 0,15, то корпоративный потребитель от оплаты за реактивную энергию освобождается. Что же касается индивидуальных потребителей, то, ввиду сравнительно невысокой потребляемой ими мощности, разделять счета на оплату потребляемой электроэнергии на активную и реактивную не принято. Бытовые однофазные счетчики электрической энергии учитывают лишь активную мощность электрической нагрузки, за нее и выставляется счет на оплату. Особых стимулов компенсировать индуктивную составляющую нагрузки у потребителя нет, да это и сложно осуществить технически. Постоянно подключенные конденсаторы при отключении индуктивной нагрузки будут бесполезно нагружать подводящую электропроводку. За электросчетчиком перед счетчиком тоже, но за то потребитель не платит , что вызовет потребление активной мощности с соответствующим увеличением счета на оплату, а автоматические компенсаторы дороги и вряд ли оправдают затраты на их приобретение. Другое дело, что производитель иногда устанавливает компенсационные конденсаторы на входе потребителей с индуктивной составляющей нагрузки. Эти конденсаторы, при правильном их подборе, несколько снизят потери энергии в подводящих проводах, при этом несколько повысив напряжение на подключенном электроприборе за счет уменьшения падения напряжения на подводящих проводах. Но, что самое главное, компенсация реактивной энергии у каждого потребителя, от квартиры до огромного предприятия, снизит токи во всех линиях электропитания, от электростанции до квартирного щитка. За счет реактивной составляющей полного тока, что уменьшит потери энергии в линиях и повысит коэффициент полезного действия электросистем. РУ Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! Активная и реактивная мощность. Приборы для экономии электроэнергии. РУ Электрика и электрооборудование. Наши контакты Обратная связь.
На сегодняшний день свою популярность набирает компенсация реактивной мощности для экономии электроэнергии. Многие пользователи еще не знают преимуществ экономии с помощью компенсации реактивной мощности. Экономия электрики с помощью компенсации реактивной мощности предполагает в себе разгрузку электрической сети. Для организации экономии вам необходимо будет установить в своем доме специальные станции, которые будут компенсировать энергию. Иногда также может возникнуть проблема, что компенсация реактивной мощности не принесет вам значительных результатов. Довольно часто многие пользователи сталкиваются с тем, что платить меньше не стало. Именно поэтому необходимо обратиться к своему поставщику оборудования. В этом случае вам могут сказать, что загруженный трансформатор имеет низкий косинус фи. Это наиболее актуальная и распространенная проблема, с которой сталкиваются многие. Именно эта причина и становится основой того, что даже если компенсация реактивной энергии выполняется правильно, то платить все равно нужно будет значительно дороже. Для того чтобы быстро справиться и решить эту проблему вам необходимо перевести учет потребления электроэнергии на низкую сторону. Если вас не устраивает этот вариант, тогда вам придется компенсировать свой низкий косинус на высокой стороне прибора. Это достаточно дорогой процесс и поэтому выбора просто не остается. Если у вас нет возможности выполнить и этот вариант, тогда вам придется просто подключить все приборы к одному вводу. Благодаря этому вы сможете загрузить свой трансформатор. Компенсация реактивной мощности в этом случае будет проходить через специальные клеммы силового трансформатора. Эти конденсаторы смогут компенсировать реактивную мощность, которую выдает трансформатор. Вам необходимо помнить о том, что это решение сможет дать вам значительный результат в том случае, если вы постоянно будете нагружать свой трансформатор. Если этого не произойдет, тогда компенсация реактивной мощности будет бесполезна. Если экономия электричества с помощью компенсации реактивной мощности у вас никак не получается, то необходимо установить датчик тока на высокой стороне. Это будет единственный выход из вашей ситуации. Благодаря этому датчику компенсация мощности точно должна будет получиться. Если вы смогли разобраться со всеми нюансами, тогда вы естественно зададите себе вопрос как же сэкономить еще больше. Выход из этой ситуации существует. Для этого необходимо будет внедрять новые технологии, которые будут работать на базе преобразовательной частоты. Все приборы, которые вы будете устанавливать, необходимо регулярно проверять. Если этого не делать, то могут возникнуть значительные поломки. На сегодняшний день практически любая выпрямительно-емкостная нагрузка способна генерировать высшие гармоники. При их обнаружении вам необходимо будет их подавлять. Способов как это сделать существует достаточно много. Этот прибор для экономии электроэнергии также может вызвать и проблемы. К основному из них относится установка силовых дросселей и активных фильтров. Без этих приборов компенсация реактивной мощности будет терять свою силу. Силовые дроссели вам необходимо будет установить в звене постоянного тока. Если мощность будет больше, тогда вам необходимо будет использовать специальные фильтры гармоник. На сегодняшний день особого внимания заслуживают специальные активные фильтры. В последнее время они все чаще используются на предприятиях. При необходимости вы легко можете запрограммировать их на подавление гармоники. В последнее время многие просто перестали бороться с высокими гармониками. Именно из-за этого компенсация реактивной мощности теперь будет не такой значительной. Когда речь зайдет о погрешности в измерениях, то для их быстрой нейтрализации вам может потребоваться использование некоторых приборов. На сегодняшний день на рынке продукции вы точно сможете найти то, что вам необходимо. Если этого не сделать, тогда практически всегда ваши данные будут изменены. К показателям коммерческого счетчика вам необходимо будет подключить специальные регуляторы напряжения. Они позволяют выполнять качественные замеры. Тогда компенсация реактивной мощности точно будет действительной. Преимущества использования конденсаторных установок, как средства для компенсации реактивной мощности. Ваш e-mail не будет опубликован. Где вы черпаете информацию для проведения электромонтажных работ? Наш сайт Все-электричество предоставляет вашему вниманию подробную информацию об электрике. Публикация наших материалов может разрешаться только в том случае если вы укажите ссылку на источник с указанием нашего проекта. Перед использованием нашего проекта рекомендуем прочесть пользовательское соглашение. Вся информация на сайте Все-электричество предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Тесты Новости Калькуляторы Вопрос-ответ. Содержание 1 Компенсация реактивной мощности 2 Проблемы компенсации реактивной мощности из-за высших гармоник. Похожие статьи по теме Энергосберегающие лампы для экономии электроэнергии: Как экономить на оплате офисного освещения. Самообучающиеся энергосберегающие термостаты Nest Labs. Преимущества использования конденсаторных установок, как средства для компенсации реактивной мощности Апрель 16, в Поделитесь своим мнением Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Опросы Где вы черпаете информацию для проведения электромонтажных работ? В интернете Имею образование электрика Читаю соответствующую литературу Вызываю мастера Советуюсь со знакомыми Просмотреть результаты. Главная Электропроводка Выключатели света Молниезащита Монтаж электропроводки Провода и кабеля Розетки УЗО и автоматы Бытовая техника Аккумуляторы Подключение техники Ремонт техники Советы по выбору Освещение Источники света Светодиодное освещение Светодиодные ленты Трансформаторы Уличное освещение Отопление Монтаж отопления Обогреватели Теплый пол Полезные советы Зеленая электрика Самоделки Стабилизаторы Хитрости электрика Экономия электроэнергии Электромонтаж КИПиА Заземление Инструменты электрика Электрические счетчики Калькуляторы Новости Тесты Вопрос-ответ.
Народы мира презентация
Телефоны сенсорные каталог
Правильная верстка сайта html5
Карташев история церкви скачать
Стульчик для ребенка своими руками