Układ elektryczny generuje energię całkowitą, która jest podzielona na energię użyteczną lub czynną i energię resztkową zwaną energią bierną. Z artykułu dowiesz się, co to jest i jak jest rozliczane.
Energia szczątkowa: co to jest?
Wszystkie maszyny elektryczne są reprezentowane przez elementy reaktywne i aktywne. To one zużywają energię elektryczną. Należą do nich reaktywne połączenia kablowe, uzwojenia kondensatorów i transformatorów.
W procesie przepływu prądu przemiennego, reaktywne siły elektromotoryczne są indeksowane na tych rezystancjach, które wytwarzają prąd bierny.
Instalacje i urządzenia wytwarzające prąd przemienny wykorzystują w sieci energię bierną, która wytwarza pole magnetyczne pola elektrycznego.
Wpływ reaktancji indukcyjnej na tworzenie pola magnetycznego
Wszystkie urządzenia zasilane z sieci mają rezystancję indukcyjną. To dzięki niemu znaki prądu i napięcia są przeciwne. Na przykład napięcie wynosiznak ujemny, a prąd jest dodatni lub odwrotnie.
W tym czasie energia elektryczna generowana w elemencie indukcyjnym w rezerwie oscyluje w sieci z powodu obciążenia z generatora i odwrotnie. Proces ten nazywa się mocą bierną, która wytwarza pole magnetyczne pola elektrycznego.
Do czego służy moc bierna?
Można powiedzieć, że ma on na celu regulację zmian, jakie prąd elektryczny powoduje w sieci. Należą do nich:
- utrzymanie pola magnetycznego podczas indukcyjności w obwodzie;
- jeśli są kondensatory i przewody, wspieraj ich ładowanie.
Problemy z generowaniem mocy biernej
Jeśli w sieci występuje duży udział generacji mocy biernej, należy:
- zwiększyć moc urządzeń zasilających, które są przeznaczone do zamiany energii elektrycznej o jednej wartości napięcia na energię elektryczną o innej wartości napięcia;
- zwiększenie przekroju kabla;
- zwalczanie rosnących strat mocy w urządzeniach elektroenergetycznych i liniach przesyłowych;
- zwiększenie opłat za zużycie energii elektrycznej;
- straty mocy bojowej.
Jaka jest różnica między energią czynną a bierną?
Ludzie są przyzwyczajeni do płacenia za zużywaną energię elektryczną. Płacą za energię zużytą na ogrzewanie pomieszczeń, gotowanie, podgrzewanie wody w łazience (kto korzysta z indywidualnych podgrzewaczy wody) i inne przydatneenergia elektryczna. To ona jest nazywana aktywną.
Energia czynna i bierna różnią się tym, że ta ostatnia to pozostała energia, która nie jest wykorzystywana w użytecznej pracy. Innymi słowy, obaj tworzą pełną moc. W związku z tym nieopłacalne dla odbiorców jest płacenie w sieci oprócz energii czynnej również energii biernej, a dla dostawców opłaca się, że płacą za pełną moc. Czy da się jakoś rozwiązać ten problem? Rzućmy okiem na to.
Jak mierzone jest zużycie energii?
Do pomiaru zużytej energii używany jest licznik energii czynnej i biernej. Wszystkie są podzielone na liczniki z jedną fazą i trzema fazami. Jaka jest ich różnica?
Liczniki jednofazowe służą do rozliczania energii elektrycznej od konsumentów, którzy wykorzystują ją na potrzeby domowe. Zasilanie dostarczane jest prądem jednofazowym.
Liczniki trójfazowe są używane do pomiaru energii brutto. Są one klasyfikowane na podstawie schematu zasilania na trzy- i czteroprzewodowe.
Rozróżnianie liczników po sposobie ich włączenia
Sposób, w jaki się włączają, są podzielone na trzy grupy:
- Nie używaj transformatorów i są bezpośrednio podłączone do sieci za pomocą mierników bezpośredniego połączenia.
- Za pomocą urządzeń zasilających włączane są półpośrednie liczniki przełączające.
- Liczniki połączeń pośrednich. Podłącza się je do sieci nie tylko za pomocą urządzeń prądowych, ale także za pomocą przekładników napięciowych.
Wyróżnianieliczniki według metody płatności
Zgodnie ze sposobem ładowania energii elektrycznej zwyczajowo dzieli się liczniki na następujące grupy:
- Liczniki oparte na wykorzystaniu dwóch taryf – ich efektem jest zmiana taryfy za zużytą energię w ciągu dnia. Czyli rano i w ciągu dnia jest mniej niż wieczorem.
- Liczniki przedpłacone – ich działanie polega na tym, że konsument płaci za prąd z góry, tak jak w odległych miejscach zamieszkania.
- Liczniki ze wskazaniem maksymalnego obciążenia - odbiorca płaci osobno za zużytą energię i za maksymalne obciążenie.
Pomiar pełnej mocy
Rozliczanie energii użytecznej ma na celu określenie:
- Energia elektryczna generowana przez maszyny wytwarzające napięcie w elektrowni.
- Ilość energii zużywana na potrzeby własne podstacji i elektrowni.
- Elektryczność do użytku przez konsumentów.
- Energia przekazywana do innych systemów zasilania.
- Energia elektryczna, która jest dostarczana przez opony elektrowni do konsumentów.
Konieczne jest uwzględnienie biernej energii elektrycznej podczas przesyłania do odbiorców z elektrowni tylko wtedy, gdy dane te są obliczane i sterują trybem pracy urządzeń kompensujących tę energię.
Gdzie jest monitorowana pozostała energia?
Instalacja licznika energii biernej:
- To samo miejsce coużyteczne liczniki energii. Zainstalowany dla konsumentów, którzy płacą za pełną moc, z której korzystają.
- O źródłach podłączenia mocy biernej dla odbiorców. Odbywa się to, jeśli musisz kontrolować proces pracy.
Jeżeli odbiorca może wpuścić pozostałą energię do sieci, wówczas umieszcza 2 liczniki w elementach systemu, w których rozliczana jest energia użyteczna. W innych przypadkach instalowany jest oddzielny licznik do rozliczania energii biernej.
Jak zaoszczędzić na zużyciu energii elektrycznej?
W tym kierunku bardzo popularne jest urządzenie do oszczędzania energii elektrycznej. Jego działanie opiera się na tłumieniu resztkowej energii elektrycznej.
Na dzisiejszym rynku można znaleźć wiele podobnych urządzeń, które bazują na transformatorze kierującym prąd we właściwym kierunku.
Urządzenie oszczędzające energię elektryczną kieruje tę energię do różnych urządzeń gospodarstwa domowego.
Wydajność energetyczna
W celu racjonalnego wykorzystania energii elektrycznej stosuje się kompensację energii biernej. W tym celu wykorzystywane są kondensatory, silniki elektryczne i kompensatory.
Pomagają zmniejszyć straty energii czynnej spowodowane przepływami mocy biernej. Wpływa to znacząco na poziom transportowych strat technologicznych w dystrybucyjnych sieciach elektrycznych.
Jaka jest korzyść z kompensacji mocy?
Korzystanie z ustawień kompensacji mocy może przynieść ogromne korzyści wplan ekonomiczny.
Według statystyk, ich zastosowanie przynosi do 50% oszczędności w wydatkach na zużycie energii elektrycznej we wszystkich częściach Federacji Rosyjskiej.
Pieniądze wydane na ich instalację zwracają się w ciągu pierwszego roku ich użytkowania.
Dodatkowo tam, gdzie projektowane są te instalacje, kabel jest kupowany o mniejszym przekroju, co również jest bardzo korzystne.
Zalety jednostek kondensatorów
Użycie jednostek kondensatorów ma następujące pozytywne aspekty:
- Niewielka utrata energii czynnej.
- W jednostkach kondensatorów nie ma części obrotowych.
- Są łatwe w obsłudze i obsłudze.
- Koszty inwestycyjne są niskie.
- Pracuj w ciszy.
- Mogą być instalowane w dowolnym miejscu w sieci elektrycznej.
- Możesz wybrać dowolną wymaganą moc.
Różnica między jednostkami kondensatorów a kompensatorami i silnikami synchronicznymi polega na tym, że jednostki kompensacji filtrów synchronicznie wykonują kompensację mocy i częściowo ograniczają harmoniczne obecne w skompensowanej sieci. Koszt energii elektrycznej będzie zależał od tego, ile energii zostanie zrekompensowane, a zatem od aktualnej taryfy.
Jakie są rodzaje rekompensat?
W procesie używania jednostek kondensatorów rozróżnia się następujące rodzaje mocy tłumionej:
- Indywidualne.
- Grupa.
- Scentralizowane.
Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z nich.
Indywidualna moc
Skraplacze znajdują się tuż obok odbiorników elektrycznych i są włączane w tym samym czasie, co one.
Wadą tego typu kompensacji jest zależność czasu załączenia kondensatora od czasu rozpoczęcia pracy odbiorników elektrycznych. Ponadto przed wykonaniem prac konieczne jest skoordynowanie wydajności instalacji i indukcyjności odbiornika elektrycznego. Jest to konieczne, aby zapobiec przepięciom rezonansowym.
Moc grupy
Nazwa mówi wszystko. Moc ta jest wykorzystywana do kompensacji mocy kilku odbiorników indukcyjnych, które są jednocześnie podłączone do tej samej rozdzielnicy za pomocą wspólnej baterii kondensatorów.
W procesie jednoczesnego włączania obciążenia, współczynnik wzrasta, co prowadzi do spadku mocy. Przyczynia się to do lepszej pracy zespołu kondensatorów. Energia resztkowa jest tłumiona skuteczniej niż w przypadku indywidualnej mocy.
Negatywną stroną tego procesu jest częściowe rozładowanie energii biernej w sieci energetycznej.
Scentralizowane zasilanie
W przeciwieństwie do mocy indywidualnej i grupowej, ta moc jest regulowana. Dotyczy to szerokiego zakresu zużycia energii resztkowej.
Funkcja prądu biernego obciążenia odgrywa dużą rolę w regulacji mocy jednostki kondensatora. W takim przypadku instalacja musi być wyposażona w automatyczny regulator, a jego pełna moc kompensacyjna jest dzielona na oddzielnie przełączane stopnie.
Jakie problemy rozwiązują jednostki kondensatorów
Oczywiście mają na celu przede wszystkim tłumienie mocy biernej, ale w produkcji pomagają rozwiązać następujące zadania:
- W procesie tłumienia mocy biernej moc pozorna jest odpowiednio redukowana, co prowadzi do zmniejszenia obciążenia transformatorów mocy.
- Obciążenie jest zasilane przewodem o mniejszym przekroju, a izolacja nie przegrzewa się.
- Możliwe jest podłączenie dodatkowej mocy czynnej.
- Pozwala uniknąć głębokiego spadku napięcia na liniach zasilających zdalnych odbiorników.
- Wykorzystywanie mocy autonomicznych generatorów diesla jest maksymalne (instalacje elektryczne statków, zasilanie grup geologicznych, placów budowy, wiertnie poszukiwawcze itp.).
- Indywidualna kompensacja upraszcza obsługę silników indukcyjnych.
- W sytuacji awaryjnej agregat skraplający wyłączy się natychmiast.
- Ogrzewanie lub wentylacja urządzenia włącza się automatycznie.
Istnieją dwie opcje jednostek kondensatorów. Są modułowe, stosowane w dużych przedsiębiorstwach i monoblokowe - dla małych przedsiębiorstw.
Podsumowanie
Energia bierna w sieci energetycznej negatywnie wpływa na pracę całej instalacji elektrycznej. Prowadzi to do takich konsekwencji jak zanik napięcia w sieci i wzrost kosztów paliwa.
W połączeniudzięki temu aktywnie wykorzystywane są kompensatory tej mocy. Ich korzyścią są nie tylko dobre oszczędności, ale także:
- Wydłuża się żywotność urządzeń zasilających.
- Poprawa jakości energii elektrycznej.
- Oszczędzaj pieniądze na kablach o małej średnicy.
- Zmniejsza zużycie energii elektrycznej.
