Elektrisüsteem toodab koguenergiat, mis jaguneb kasulikuks ehk aktiiv- ja jääkenergiaks, mida nimetatakse reaktiivenergiaks. Artiklis kirjeldatakse, mis see on ja kuidas seda arvestatakse.
Jääkenergia: mis see on?
Kõik elektrimasinad on esindatud reaktiivsete ja aktiivsete elementidega. Need on need, kes tarbivad elektrit. Nende hulka kuuluvad reaktiivkaabli ühendused, kondensaatori ja trafo mähised.
Vahelduvvoolu voolamise käigus indekseeritakse nendele takistustele reaktiivsed elektromotoorjõud, mis loovad reaktiivvoolu.
Vahelduvvoolu loovad paigaldised ja seadmed kasutavad vooluvõrgus reaktiivenergiat, mis tekitab elektrivälja magnetvälja.
Induktiivse reaktiivtakistuse mõju magnetvälja tekkele
Kõigil vooluvõrgust toidetavatel seadmetel on induktiivne takistus. Just tänu temale on voolu ja pinge märgid vastupidised. Näiteks pinge onmiinusmärk ja vool on positiivne või vastupidi.
Sel ajal võngub reservis olevas induktiivses elemendis toodetud elekter generaatori koormuse tõttu läbi võrgu ja vastupidi. Seda protsessi nimetatakse reaktiivvõimsuseks, mis loob elektrivälja magnetvälja.
Mille jaoks on reaktiivvõimsus?
Võib öelda, et see on suunatud muutuste reguleerimisele, mida elektrivool võrgus põhjustab. Nende hulka kuuluvad:
- magnetvälja säilitamine ahela induktiivsuse ajal;
- kui on kondensaatoreid ja juhtmeid, toetage nende laadimist.
Probleemid reaktiivvõimsuse genereerimisel
Kui võrgus on suur osa reaktiivenergia tootmisest, siis peate:
- suurendada toiteseadmete võimsust, mis on ette nähtud ühe pingeväärtusega elektrienergia muundamiseks teise pingeväärtusega elektrienergiaks;
- suurenda kaabliosa;
- võidelda kasvava võimsuskadu vastu toiteseadmetes ja ülekandeliinides;
- suurendada elektritarbimise tasusid;
- võitlusvõimsuse kadu.
Mis vahe on aktiiv- ja reaktiivenergial?
Inimesed on harjunud tarbitava elektri eest maksma. Nad maksavad ruumi kütmiseks, toiduvalmistamiseks, vannitoas vee soojendamiseks (kes kasutab individuaalseid boilereid) ja muu kasuliku energia eest.elektrienergia. Teda nimetatakse aktiivseks.
Aktiiv- ja reaktiivne energia erinevad selle poolest, et viimane on ülejäänud energia, mida kasulikus töös ei kasutata. Teisisõnu, nad mõlemad moodustavad täisvõimsuse. Sellest tulenev alt on tarbijatel kahjumlik maksta lisaks aktiivenergiale ka reaktiivenergiat elektrivõrgus ning tarnijatele on kasulik tasuda täisvõimsuse eest. Kas seda probleemi on võimalik kuidagi lahendada? Vaatame seda.
Kuidas energiatarbimist mõõdetakse?
Tarbitud energia mõõtmiseks kasutatakse aktiiv- ja reaktiivenergia arvestit. Kõik need on jagatud ühefaasilisteks ja kolmefaasilisteks arvestiteks. Mis vahe neil on?
Ühefaasilisi arvestiid kasutatakse elektrienergia arvestamiseks tarbijatelt, kes kasutavad seda kodumajapidamises. Toide saadakse ühefaasilise vooluga.
Brutoenergia mõõtmiseks kasutatakse kolmefaasilisi arvestiid. Need liigitatakse toiteallika skeemi alusel kolme- ja neljajuhtmelisteks.
Loendurite eristamine selle järgi, kuidas need on sisse lülitatud
Selle järgi, kuidas need sisse lülituvad, jagunevad need kolme rühma:
- Ärge kasutage trafosid ja need on otseühenduse arvestite abil otse võrku ühendatud.
- Toiteseadmete kasutamisel lülitatakse sisse poolkaudsed lülitusloendurid.
- Kaudse ühenduse loendurid. Need on võrku ühendatud mitte ainult voolutoiteseadmete, vaid ka pingetrafode abil.
Eristamineloendurid makseviisi järgi
Vastav alt elektrienergia laadimise meetodile on tavaks jagada arvestid järgmistesse rühmadesse:
- Kahe tariifi kasutamisel põhinevad arvestid - nende mõju on see, et tarbitud energia tariif muutub päeva jooksul. See tähendab, et hommikul ja päeval on see vähem kui õhtul.
- Ettemaksega arvestid - nende toimimise aluseks on asjaolu, et tarbija maksab elektri eest ette, kuna viibib kaugemates elukohtades.
- Maksimaalse koormuse näiduga arvestid - tarbija maksab eraldi tarbitud energia ja maksimaalse koormuse eest.
Täisvõimsuse mõõtmine
Kasuliku energia arvestamise eesmärk on kindlaks teha:
- Pinget genereerivate masinate poolt elektrijaamas toodetud elektrienergia.
- Energia hulk, mis kulub alajaama ja elektrijaama enda vajadustele.
- Tarbijate kasutatav elekter.
- Teistesse toitesüsteemidesse üle kantud energia.
- Elektrienergia, mis suunatakse elektrijaamade rehvide kaudu tarbijateni.
Elektrijaamast tarbijatele edastamisel tuleb reaktiivelektrienergiat arvesse võtta ainult siis, kui need andmed on arvutatud ja juhivad seda energiat kompenseerivate seadmete töörežiimi.
Kus jälgitakse järelejäänud energiat?
Reaktiivenergia arvesti paigaldamine:
- Sama koht kuikasulikud energiaarvestid. Paigaldatud tarbijatele, kes maksavad kogu kasutatud võimsuse eest.
- Tarbijate reaktiivvõimsuse ühendamise allikate kohta. Seda tehakse siis, kui peate tööprotsessi juhtima.
Kui tarbijal on lubatud ülejäänud energia võrku lasta, siis panevad nad süsteemi elementidesse 2 loendurit, kus arvestatakse kasulikku energiat. Muudel juhtudel paigaldatakse reaktiivenergia arvestamiseks eraldi arvesti.
Kuidas säästa elektritarbimist?
Selles suunas on väga populaarne seade elektrienergia säästmiseks. Selle töö põhineb jääkelektri mahasurumisel.
Tänapäeval võib leida palju sarnaseid seadmeid, mis põhinevad trafol, mis suunab elektrit õiges suunas.
Elektrit säästev seade suunab selle energia mitmesugustele kodumasinatele.
Energiatõhusus
Elektri ratsionaalseks kasutamiseks rakendatakse reaktiivenergia kompenseerimist. Selleks kasutatakse kondensaatorseadmeid, elektrimootoreid ja kompensaatoreid.
Need aitavad vähendada reaktiivvõimsusvoogude põhjustatud aktiivenergia kadusid. See mõjutab oluliselt jaotuselektrivõrkude transporditehnoloogiliste kadude taset.
Mis kasu on võimsuse kompenseerimisest?
Toitekompensatsiooni seadete kasutamine võib tuua palju kasumajandusplaan.
Statistika kohaselt annab nende kasutamine kuni 50% elektrienergia kasutamise kulude kokkuhoiu kõigis Venemaa Föderatsiooni osades.
Paigaldamisele kulutatud rahainvesteeringud tasuvad end ära esimese kasutusaasta jooksul.
Lisaks, kui need paigaldised on kavandatud, ostetakse väiksema ristlõikega kaabel, mis on samuti väga kasulik.
Kondensaatoriplokkide eelised
Kondensaatorite kasutamisel on järgmised positiivsed küljed:
- Aktiivse energia kerge kadu.
- Kondensaatorites pole pöörlevaid osi.
- Nendega on lihtne töötada ja neid on lihtne kasutada.
- Investeerimiskulud on madalad.
- Töötage vaikselt.
- Neid saab paigaldada kõikjale elektrivõrgus.
- Saate valida mis tahes vajaliku võimsuse.
Kondensaatoriplokkide ning kompensaatorite ja sünkroonmootorite erinevus seisneb selles, et filtrikompensatsiooniseadmed kompenseerivad sünkroonselt võimsust ja piiravad osaliselt kompenseeritud võrgus esinevaid harmoonilisi. Elektrikulu sõltub sellest, kui palju võimsust kompenseeritakse, ja vastav alt kehtivast tariifist.
Mis tüüpi hüvitisi on olemas?
Kondensaatorseadmete kasutamisel eristatakse järgmisi allasurutud võimsuse tüüpe:
- Individuaalne.
- Grupp.
- Centraliseeritud.
Vaatleme neid kõiki lähem alt.
Individuaalne võimsus
Kondensaatorid asuvad otse elektrivastuvõtjate kõrval ja neid lülitatakse samal ajal kui nad on.
Seda tüüpi kompensatsiooni puuduseks on kondensaatorploki sisselülitamise aja sõltuvus elektriliste vastuvõtjate töö algusajast. Lisaks on enne tööde teostamist vaja kooskõlastada paigaldise võimsus ja elektrivastuvõtja induktiivsus. See on vajalik resonantsliigpinge vältimiseks.
Grupi võimsus
Nimi ütleb kõik. Seda võimsust kasutatakse mitme induktiivse koormuse võimsuse kompenseerimiseks, mis on samaaegselt ühendatud sama jaotusseadmega ühise kondensaatoripangaga.
Koormuse samaaegsel sisselülitamisel koefitsient suureneb, mis viib võimsuse vähenemiseni. See aitab kaasa kondensaatoriüksuse paremale tööle. Jääkenergiat surutakse alla tõhusam alt kui individuaalse võimsusega.
Selle protsessi negatiivne külg on reaktiivenergia osaline mahalaadimine elektrivõrgust.
Tsentraliseeritud toide
Erinev alt individuaalsest ja rühmavõimsusest on see võimsus reguleeritav. See kehtib paljude jääkenergiatarbimise kohta.
Reaktiivkoormusvoolu funktsioon mängib suurt rolli kondensaatorseadme võimsuse reguleerimisel. Sellisel juhul peab paigaldus olema varustatud automaatregulaatoriga ja selle täielik kompensatsioonivõimsus jaguneb eraldi lülitatavateks astmeteks.
Milliseid probleeme kondensaatorid lahendavad
Muidugi on need eelkõige suunatud reaktiivvõimsuse mahasurumisele, kuid tootmises aitavad need lahendada järgmisi ülesandeid:
- Reaktiivvõimsuse mahasurumisel väheneb vastav alt näivvõimsus, mis toob kaasa jõutrafode koormuse vähenemise.
- Koormust toidab väiksema ristlõikega kaabel, samas kui isolatsioon ei kuumene üle.
- Võimalik on ühendada täiendavat aktiivvõimsust.
- Võimaldab vältida sügavat pingelangust kaugemate tarbijate elektriliinidel.
- Autonoomsete diiselgeneraatorite võimsust kasutatakse maksimaalselt (laevade elektripaigaldised, geoloogiliste pidude toiteallikad, ehitusplatsid, uurimispuurimisplatvormid jne).
- Individuaalne kompensatsioon lihtsustab asünkroonmootorite tööd.
- Hädaolukorras lülitub kondensatsiooniseade kohe välja.
- Seadme küte või ventilatsioon lülitub automaatselt sisse.
Kondensaatorseadmete jaoks on kaks võimalust. Need on modulaarsed, mida kasutatakse suurettevõtetes, ja monoplokk - väikeettevõtete jaoks.
Kokkuvõtted
Reaktiivenergia elektrivõrgus mõjutab negatiivselt kogu elektrisüsteemi tööd. See toob kaasa selliseid tagajärgi nagu pinge kadu võrgus ja kütusekulude suurenemine.
Seosessellega kasutatakse aktiivselt selle võimsuse kompensaatoreid. Nende eeliseks pole mitte ainult hea raha kokkuhoid, vaid ka järgmine:
- Toiteseadmete kasutusiga pikeneb.
- Elektrikvaliteedi parandamine.
- Säästke raha väikese rööpmelaiusega kaablite pe alt.
- Vähendab elektritarbimist.