Как и в общей теории колебательных движений, в теории переменных токов большую пользу приносят векторные диаграммы. Очевидно, что синусоидально изменяющуюся электродвижущую силу
можно изобразить как проекцию на ось ординат вращающегося против часовой стрелки с угловой скоростью вектора, длина которого равна и начальное положение которого в момент совпадало с осью абсцисс.
Где необходима компенсация реактивной мощности
Однако счет за электроэнергию учитывает его, поэтому он может увеличить его в значительных количествах. 
Эта реактивная энергия возвращается в наш объект и в основную сеть с соответствующими повреждениями, которые это генерирует. Отсюда и наказание, которое электрическая компания обращается к нам. Все электричество, которое поступает через сетевой кабель, становится работой, в интересах. Электричество, которое мы платим, полностью полезно, и мы также устраняем дополнительную плату за требуемую и возвращающую реактивную мощность в сетку, потому что наша батарея поглощает эту реактивную энергию и впрыскивает ее, когда это необходимо.
Спросим себя, как изобразится в векторной диаграмме ток, протекающий под влиянием синусоидальной электродвижущей силы через катушку, обладающую индуктивностью
Рис. 341. Векторная диаграмма для случая Индуктивного сопротивления.
Это, несомненно, одна из лучших инвестиций, так как амортизация напрямую, и мы также забудем о количестве проблем и сбоев, которых мы избежим в нашей установке и подключенных к ней приемниках. Имейте в виду, что исправление должно быть сделано специалистами, специализирующимися в этом вопросе. Неадекватная компенсация также наносит ущерб вашей установке и сети.
Вы будете платить только за то, что было сохранено с ваших счетов в результате установки конденсаторного банка. Примерно через шесть месяцев у вас будет амортизация ваших инвестиций, без риска для вашего бизнеса или для вашего кармана. С этого момента вам нужно будет только беспокоиться о том, где потратить большую сумму денег, которая будет сэкономлена в потреблении энергии, надбавок и сбоев. Наблюдайте за тем, как ваша электрическая компания делает оскорбительную надбавку за реактивную энергию, которая не известна большинству граждан и предприятий, не зная об экономическом и техническом ущербе, который эта энергия приносит вашей компании каждый день, которая проходит.
Рис. 342. Векторная диаграмма для случая емкостного сопротивления.
Мы видели, что ток в этом случае отстает на четверть периода от напряжения. Отставание на четверть периода представится в векторной диаграмме отставанием вектора тока на таким образом, вектор «индуктивного» тока будет перпендикулярен к вектору напряжения (рис. 341), отставая от него на 90. Величина этого вектора
Устранение реактивной энергии очень просто, а также не повлечет за собой никакой экономии вашей экономики, установки батареи конденсаторов, что позволит избежать доплаты и чрезмерного потребления. 
Тем не менее, ваша электроэнергетическая компания разместит его на счете, поэтому его можно увеличить в значительных количествах.
Для чего необходима компенсация реактивной мощности?
Важно подчеркнуть, что штрафы за реактивную энергию будут увеличиваться с каждым годом, поскольку государство ставит целью повышение энергоэффективности и экологической устойчивости. Посмотрите, как коррекция коэффициента мощности может сократить ваш счет энергии.
Если мы имеем дело с прохождением переменного тока через конденсатор, то ток опережает электродвижущую силу на четверть периода. Это значит, что вектор, изображающий «емкостный» ток, должен опережать вектор напряжения на (рис. 342). Величина этого вектора, как мы видели выше, определяется соотношением
Большинство потребителей не знают, но каждый месяц электричество общенационально взимает штраф за неправильное использование электроэнергии. Этот тон относится к «реактивной энергии», которая генерируется оборудованием, таким как плохо спроектированные двигатели, сварочные машины, трансформаторы и другие. Реактивная энергия не дает работы, но необходима для создания магнитного потока для работы такого же оборудования. Но поскольку это занимает пространство в системе, коммунальные предприятия имеют право взимать эту «неэффективность» потребителей.
Для случая активного омического сопротивления ток совпадает по фазе с напряжением. Это значит, что вектор тока совпадает по направлению с вектором напряжения, Величина его, конечно, определяется законом Ома.
Ток, вектор которого совпадает с вектором напряжения, называют активным током. Токи же, векторы которых отстают от вектора напряжения или опережают его на называют реактивными токами. Выбор такого названия объясняется тем, что именно активные токи определяют потребление мощности цепью переменного тока, тогда как на возбуждение реактивного тока (т. е. тока, который отстает от напряжения или опережает его на четверть периода) генератор расходует в течение каждой четверти периода столько же энергии, сколько в следующую четверть периода этот реактивный ток отдает генератору обратно (см. рис. 337); в итоге получается, что реактивный ток не производит работы.
Не каждый платит за эту реактивную энергию, все зависит от интереса полезности. Например, большинство бытовых потребителей бесплатны. Но, кондоминиумы, малые, средние и крупные отрасли, дома высокого стандарта и коммерческие учреждения платят «штраф» каждый месяц вместе с потребительским счетом.
Название этого «заряда» изменяется в соответствии с распределением энергии, но практически все они пытаются назвать это обвинение таким образом, что имя «штраф» не понятно потребителю. То, как компании это делают, варьируется от компании к компании, - говорит он. Исследование, проведенное дистрибьютором в Паране, показало, что 85% промышленных потребителей не знают об этом обвинении, которое регулируется Резолюцией 456 Национального агентства по энергетике от 29 ноября. Чтобы решить эту проблему, необходимо исправить коэффициент мощности или соотношение активной и реактивной энергии.
В более общем случае, когда сдвиг фазы между током и напряжением определяется углом (в радианах), работа, производимая переменным током за целое (или полуцелое) число периодов, пропорциональна
Действительно, пусть ток отстает от напряжения на угол
Тогда работа тока за период определяется интегралом
Это соотношение составляет от 0 до 1. Чем ближе коэффициент к 1, тем ниже потребление реактивной энергии. После решения проблемы потребитель должен запросить визит у технического специалиста, который будет устанавливать оборудование для измерения реактивной энергии, генерируемой на этом объекте. После проверки того, что коэффициент мощности выше 92%, концессионер обязан в следующем месяце снять счет с счета за энергию.
Хотя для производства работ требуется активная энергия, например, вращение вала двигателя, требуется реактивная мощность для создания магнитного потока, необходимого для работы двигателей, трансформаторов и т.д. однако реактивная энергия «занимает пространство» в системе, которая может использоваться более активной энергией, а также увеличивает потери в распределительных сетях и на объектах использования, поэтому их потребление должно контролироваться.
а средняя мощность, потребляемая током, определяется отношением этой работы к продолжительности периода:
Если ввести эффективные значения тока и напряжения, то
При т. е. при чисто реактивных токах, мощность, передаваемая по электрической цепи от генератора к нагрузке, в среднем равна нулю.
Коэффициент мощности преобразует степень эффективности использования электрических систем. Значения коэффициента высокой мощности указывают на эффективное использование электроэнергии, а низкие значения указывают на низкую производительность и представляют собой перегрузку для всей электрической системы.
Говорят, что емкостная реактивная энергия, вводимая в сетку в периоды пустоты, также объявляется клиентам, и опубликованное законодательство не предусматривает каких-либо изменений в действующих в настоящее время правилах. Мультипликативные факторы, которые должны применяться к справочной цене реактивной энергии, опубликованной регулирующим органом по энергетическим услугам, посредством биллинга индуктивной реактивной энергии.
При каких-либо заданных величинах напряжения и тока, чем меньше разность фаз между ними и соответственно чем ближе к единице, тем большая мощность передается током от генератора к нагрузке; поэтому называют коэффициентом мощности цепи.
Во многих случаях реактивные токи необходимы. Так, если переменным током мы питаем электромагнит, предназначенный, скажем, для подъема железных предметов, то катушка электромагнита, представляя собой в идеальном случае чисто индуктивное сопротивление, будет потреблять от сети реактивный ток, отстающий от напряжения сети на
Существует несколько решений для компенсации реактивной энергии на рынке. Обычно они проходят через установку конденсаторных банков. Инвестиции в такое решение будут быстро восстановлены клиентами с высоким потреблением реактивной мощности. Чтобы улучшить работу установки и, таким образом, уменьшить счет реактивной энергии, вы можете обратиться к технику или компаниям, специализирующимся на электроустановках.
После того, как вы получите уведомление об избыточной реактивной энергии в учетной записи, у вас будет 90 дней, чтобы нормализовать ситуацию. Поймите, как избыточная реактивная энергия влияет на стоимость вашего счета. Из-за нехватки осадков был нанесен ущерб хранению основных гидроэлектростанций в стране, что привело к использованию тепловой энергии.
Однако в большинстве случаев, в частности при питании трансформаторов, которые служат для преобразования переменных напряжений, важен активный ток, который создается при нагрузке вторичной обмотки трансформатора (§ 84). Реактивный же ток, который необходим для создания магнитного поля в сердечнике трансформатора, носит, в сущности, вспомогательный характер; он непосредственно не производит никакой полезной работы.
Что такое избыточная реактивная энергия?
В этом сценарии важно знать факторы, которые могут еще больше увеличить счет за электроэнергию. В частном случае с кондоминиумами, жилыми и коммерческими предприятиями и отраслями избыточная реактивная энергия может быть большим злодеем. Некоторые магнитные цепи поглощают два типа энергии, активные и реактивные. Активная энергия заключается в том, что она эффективно выполняет работу, например, делая вал вращения двигателя. С другой стороны, реактивная энергия не производит работу. Он играет важную роль в производстве магнитного потока, необходимого для работы этих же схем.
Предположим, что к сети подключено, как это часто бывает, большое количество трансформаторов. Каждый из них потребляет известный реактивный ток для создания магнитного поля сердечника. Это значительно ухудшает коэффициент мощности установки.
Однако есть возможность добиться совпадения вектора тока с вектором напряжения, воспользовавшись явлением резонанса (§ 83). Для этого включают в сеть, кроме трансформаторов, также и емкость С, подобрав ее так, чтобы ее реактивный ток был равен суммарному реактивному току трансформаторов.
Проблема в том, что эта реактивная энергия должна быть наименьшей из возможных, потому что, когда она чрезмерна, она требует больших сечений проводников, трансформаторов большей мощности, помимо потерь, вызванных нагревом и падением напряжения. Общий результат - увеличение спроса на энергоресурсы и снижение качества поставок.
Для того, чтобы энергетические предприятия могли измерять эффективность установок своих клиентов, они используют параметр, называемый коэффициентом мощности, и на его основе рассчитывают своего рода «штраф» из-за плохого использования системы. Коэффициент мощности и эффективное использование электроэнергии: как исправить избыточную реактивную энергию. Коэффициент мощности измеряет соотношение между активной и реактивной энергией, что указывает на степень эффективности электрических систем. Высокие значения представляют собой хорошее использование, а низкие значения указывают на плохое использование и перегрузку для электрической системы.
Тогда во внешней цепи будет течь только активный ток, реактивные же токи трансформаторов и емкости взаимно компенсируют друг друга. Они будут циркулировать лишь в цепи: емкость - обмотки трансформаторов, не заходя в питающую сеть и в генератор электроцентрали. Для питающей линии и для генератора электроцентрали и условия их работы будут наивыгоднейшими.
Чтобы иметь представление о влиянии фактора пониженной мощности на стоимость вашей учетной записи, предположим, что в отрасли коэффициент мощности равен 0. Процентное значение, которое должно быть начислено, составляет 15% от стоимости счета. В дополнение к влиянию на ваш карман уменьшенный коэффициент мощности приводит к увеличению общего тока, протекающего через силовую сетку, что может вызвать различные проблемы во всех сегментах электрической системы, например: Клиенты: В электрических установках могут возникать изменения напряжения, которые приводят к полному или частичному повреждению электрического и электронного оборудования.
Это мероприятие имеет существенное экономическое значение. Совершенно ясно, что электроцентраль и линии электропередачи, не загруженные бесполезным реактивным током, могут быть в большей мере загружены токами активными.
Следует отметить, что представление о реактивном токе как о токе, фаза которого сдвинута на относительно напряжения и который поэтому в среднем не производит никакой работы и не сопровождается рассеянием энергии (на нагревание проводов), конечно, является идеализацией (схематическим упрощением) процессов, происходящих в действительности при прохождении переменного тока через катушки или конденсаторы. Заключение, что фазы токов, проходящих через катушку или конденсатор, отличаются от фазы напряжения на 90°, являлось бы точным только в том случае, если бы прохождение этих токов не было связано с нагреванием проводов и другими потерями (как это было предположено в предыдущем параграфе). Но ток, проходящий через катушку, в отношении нагревания проводов, происходящего по закону Джоуля-Ленца, ничем не отличается от активного тока той же частоты (а при большой частоте сопротивление обмотки катушки вследствие скин-эффекта может оказаться значительным).
Передающие и распределительные сети
Увеличение общего тока приводит к перегреву кабелей и трансформаторов, увеличению потерь и снижению эксплуатационной мощности и срока их полезного использования. Потери, вызванные избыточным потреблением реактивной энергии, приводят к тому, что генерирующие агрегаты производят дополнительную энергию, чего можно было бы избежать, если бы растения использовали электричество более рационально.
Некоторые из наиболее распространенных причин возникновения коэффициента низкой мощности
Двигатели и трансформаторы, работающие с небольшими нагрузками; Негабаритные двигатели и трансформаторы; Большое количество маломощных двигателей; Осветительные лампы: флуоресцентные, пара ртути, натриевые пары - без реакторов с высоким коэффициентом мощности.
Меня обвиняют в Сверхплавной реактивной энергии
Коэффициент мощности 0, 92 подразумевает пропорциональность активной и реактивной энергии. Если реактивная энергия в любой данный момент больше, чем доля, пропорциональная активной энергии в этот момент, избыток заряжается, кумулятивно, на каждом интервале 1 час.Кроме того, часть энергии тока рассеивается вследствие гистерезисных потерь в сердечнике катушки (если он имеется) и токов Фуко в окружающих проводниках, например в металлических «экранах», в которые помещают катушки радиоаппаратов. Может иметь место также утечка тока вследствие несовершенства изоляции и т. п. Потери энергии тока, но обычно меньшие, чем в катушках, наблюдаются и при прохождении тока через конденсаторы. В этом случае они вызываются главным образом некоторым отставанием во времени от напряженности поля поляризации диэлектрика (в той ее части, на которую оказывает
Коррекция коэффициента мощности за счет использования конденсаторных банков освобождает способность устанавливать новое оборудование без необходимости вложения в трансформатор или замену проводников, кроме устранения этой суммы, взимаемой в счете за электроэнергию. Карманная благодарность и Национальная электрическая система тоже!
Надеюсь, вы поняли, что это такое и как исправить излишнюю реактивную энергию через средства конденсаторного банка. Оставьте свои вопросы в комментариях, и мы сделаем все возможное, чтобы помочь вам. В новый регламентированный период уровень, выше которого снижены штрафы за снятие реактивной энергии. Усиление полномочий сетевых операторов запросить адаптацию растений.
влияние молекулярно-тепловое движение), а также иногда наличием небольших ионных токов проводимости в диэлектрике конденсатора.
Вследствие потерь ток через катушку или конденсатор никогда не является чисто реактивным, т. е. сдвиг его фазы относительно напряжения никогда не бывает точно равным а всегда оказывается меньше, чем на угол который называют иглом потерь. Под действием напряжения в идеальной катушке должен был бы проходить чисто реактивный ток с амплитудой - в действительности же, как показано в конце следующего параграфа (в виде пояснения выведенного там обобщенного закона Ома), возбуждается ток с амплитудой, уменьшившейся вследствие потерь до значения этот фактический ток через катушку представляет собой сумму возникшего в связи с потерями активного тока и реактивного тока
с амплитудой, уменьшившейся до величины что из рис. 343. Согласно рис. 343
Рис. 343. Вследствие потерь амплитуда тока через катушку уменьшается до величины а амплитуда реактивного тока - до величины где угол потерь.
Аналогичные соотношения и такая же диаграмма справедливы и для тока через конденсатор. Так как активный ток - это ток, фаза которого совпадает с напряжением, то очевидно, что мощность, рассеиваемая вследствие потерь, равна Та же мощность будет рассеиваться в цепи, составленной из идеальной катушки с той же индуктивностью и некоторого сопротивления включенного последовательно с ней (называемого сопротивлением потерь), если это сопротивление определено как раз из условия равенства рассеиваемых мощностей:
Как упоминалось выше,
Поэтому получается, что
Подставляя это значение амплитуды активного тока в приведенное выше выражение для тангенса угла потерь, приходим к формуле, которую считают основной при анализе влияния потерь на режим переменного тока в электрических цепях:
По смыслу вывода этой формулы понятно, что аналогичное соотношение справедливо и для тангенса угла потерь в цепи с конденсатором
В радиотехнических расчетах часто применяют величину, обратную тангенсу угла потерь, которую называют добротностью электрической цепи (см. стр. 460 и 485):
Потери в катушках большой индуктивности в высокой мере зависят от конструкции и магнитных свойств сердечника и выполнения обмотки. При правильной конструкции потери в сердечнике и в обмотке (не одинаково зависящие от частоты) должны быть по возможности уравнены.
Для уменьшения потерь на токи Фуко сердечники набирают из тонких листов трансформаторного железа (толщиной 0,5-0,35 мм), покрытых для изоляций их друг от друга тонким (0,05 мм) слоем лака. Потери в таких сердечниках составляют около на килограмм массы сердечника. Сечение проводов выбирают с учетом возрастания их сопротивления вследствие скин-эффекта так, чтобы при эксплуатации потери в обмотке были приблизительно равны потерям в сердечнике. Суммарно потери в сердечнике и обмотке трансформаторов большой мощности (порядка составляют 3-4%, а в трансформаторах очень большой мощности (порядка несколько десятых долей процента
Потери в небольших трансформаторах лабораторного типа и в «силовых» трансформаторах, применяемых в радиоаппаратуре, обычно бывают не меньше 10-12% (чаще около Еще большую часть мощности (как правило, 30%) составляют потери в дросселях и трансформаторах усилителей звуковой частоты. Первичная обмотка трансформаторов для токов звуковой частоты состоит из 2000-5000 витков и имеет индуктивность
Катушки резонансных контуров радиочастот имеют индуктивность порядка тысячных (а для коротких волн-миллионных) долей генри. Такая индуктивность создается сравнительно небольшим числом витков провода без ферромагнитного сердечника. В связя с этим потери в радиочастотных катушках невелики - порядка 1% (тангенс угла потерь - от 0,02 до 0,005).
Потери в конденсаторах (за исключением электролитических конденсаторов) обычно не превышают что соответствует тангенсу угла потерь В электролитических конденсаторах тангенс угла потерь может достигать 0,2.
Среди лучших изоляторов (имеющих удельное сопротивление порядка ом-см) выделяются наименьшим значением тангенса угла потерь: кварц плавленый, слюда-мусковит, парафин и полистирол; для них
Электрическия система вырабатывает полную энергию, которая делится на полезную, или активную и остаточную под названием реактивная энергия. О том, что это такое и как ведётся её учёт, расскажет статья.
Остаточная энергия: что это такое?
Все электрические машины представлены реактивными и активными элементами. Именно они и потребляют электрическую энергию. К ним относят реактивные соединения кабелей, конденсаторные и трансформаторные обмотки.
В процессе течения переменного тока на этих сопротивлениях индексируются реактивные электродвижущие силы, которые создают реактивный ток.
В установках и приборах, создающих переменный ток, используется реактивная энергия в электросети, которая создает магнитное поле электрического поля.
Влияние индуктивного сопротивления на создание магнитного поля
Все приборы, которые питаются от электросети, имеют индуктивное сопротивление. Именно благодаря ему знаки тока и напряжения противоположны. Например, напряжение имеет отрицательный знак, а ток - положительный, или наоборот.
В это время электроэнергия, создаваемая в индуктивном элементе про запас, колебательными движениями исходит по сети за счёт нагрузки от генератора и обратно. Этот процесс и называется которая создает магнитное поле электрического поля.
Для чего необходима реактивная энергия?
Можно сказать, что она направлена на регулировку изменений, которые вызывает в сети электрический ток. Сюда относят:
- поддержка магнитного поля во время индуктивности в цепи;
- при наличии конденсаторов и проводов поддержка их заряда.
Проблемы при выработке реактивной мощности
Если в сети существует большая доля выработки реактивной мощности, то приходится:
- повышать мощность силовых аппаратов, которые предназначены для преобразования электрической энергии одного значения напряжения в электрическую энергию другого значения напряжения;
- увеличивать сечение кабелей;
- бороться с ростом потери мощности в силовых аппаратах и линиях передач;
- увеличивать плату за потребление электроэнергии;
- бороться с потерей напряжения в сети.
В чём разница между активной и реактивной энергией?
Люди привыкли платить за ту электроэнергию, которую они потребляют. Они оплачивают энергию, используемую для обогрева помещения, приготовления еды, нагревания воды в ванной комнате (кто пользуется индивидуальными водонагревателями) и другую полезную электрическую энергию. Именно она и называется активной.
