L'impianto elettrico genera energia totale, che viene suddivisa in energia utile o attiva e residua detta energia reattiva. L'articolo ti dirà di cosa si tratta e come viene contabilizzato.
Energia residua: cos'è?
Tutte le macchine elettriche sono rappresentate da elementi reattivi e attivi. Sono loro che consumano elettricità. Questi includono collegamenti dei cavi reattivi, condensatori e avvolgimenti del trasformatore.
Nel processo di flusso di corrente alternata, le forze elettromotrici reattive sono indicizzate su queste resistenze, che creano una corrente reattiva.
Gli impianti e i dispositivi che creano corrente alternata utilizzano l'energia reattiva nella rete, che crea un campo magnetico del campo elettrico.
Influenza della reattanza induttiva sulla creazione di un campo magnetico
Tutti i dispositivi alimentati dalla rete hanno resistenza induttiva. È grazie a lui che i segni di corrente e tensione sono opposti. Ad esempio, la tensione èsegno negativo e la corrente è positiva, o viceversa.
In questo momento, l'elettricità generata nell'elemento induttivo in riserva, oscilla attraverso la rete a causa del carico del generatore e viceversa. Questo processo è chiamato potenza reattiva, che crea un campo magnetico del campo elettrico.
A cosa serve la potenza reattiva?
Si può dire che ha lo scopo di regolare i cambiamenti che la corrente elettrica provoca nella rete. Questi includono:
- mantenere il campo magnetico durante l'induttanza nel circuito;
- se ci sono condensatori e fili, supporto per la loro carica.
Problemi nella generazione di potenza reattiva
Se c'è una grande quota di generazione di energia reattiva nella rete, allora devi:
- aumentare la potenza dei dispositivi di alimentazione progettati per convertire l'energia elettrica di un valore di tensione in energia elettrica di un altro valore di tensione;
- aumentare la sezione del cavo;
- combattere la crescente perdita di potenza nei dispositivi di alimentazione e nelle linee di trasmissione;
- aumentare le tariffe per il consumo di elettricità;
- perdita di potenza in combattimento.
Qual è la differenza tra energia attiva e reattiva?
Le persone sono abituate a pagare l'elettricità che consumano. Pagano l'energia utilizzata per il riscaldamento degli ambienti, la cucina, il riscaldamento dell'acqua del bagno (chi usa scaldabagni individuali) e altre utilienergia elettrica. È lei che è chiamata attiva.
L'energia attiva e quella reattiva sono diverse in quanto quest'ultima è l'energia rimanente che non viene utilizzata nel lavoro utile. In altre parole, entrambi formano il pieno potere. Di conseguenza, non è redditizio per i consumatori pagare, oltre all'energia attiva, anche l'energia reattiva nella rete elettrica, ed è vantaggioso per i fornitori che paghino per la piena capacità. È possibile in qualche modo risolvere questo problema? Diamo un'occhiata a questo.
Come viene misurato il consumo di energia?
Per misurare l'energia consumata, viene utilizzato un misuratore di energia attiva e reattiva. Tutti sono divisi in metri con una fase e tre fasi. Qual è la loro differenza?
I contatori monofase vengono utilizzati per contabilizzare l'energia elettrica dei consumatori che la utilizzano per il fabbisogno domestico. L'alimentazione è fornita da corrente monofase.
I contatori trifase vengono utilizzati per la misurazione dell'energia lorda. Sono classificati in base allo schema di alimentazione in tre e quattro fili.
Contatori distintivi per il modo in cui sono attivati
Il modo in cui si accendono, sono divisi in tre gruppi:
- Non utilizzare trasformatori e sono collegati direttamente alla rete tramite contatori di connessione diretta.
- Con l'utilizzo di dispositivi di potenza si attivano i contatori a commutazione semi-indiretta.
- Contatori di connessione indiretta. Sono collegati alla rete non solo utilizzando dispositivi di alimentazione di corrente, ma anche utilizzando trasformatori di tensione.
Differenziazionecontatori per metodo di pagamento
Secondo il metodo di ricarica dell'elettricità, è consuetudine dividere i contatori nei seguenti gruppi:
- Contatori basati sull'uso di due tariffe: il loro effetto è che la tariffa per l'energia consumata cambia durante il giorno. Cioè, al mattino e durante il giorno è meno che alla sera.
- Contatori prepagati - il loro funzionamento si basa sul fatto che il consumatore paga l'elettricità in anticipo, poiché si trova in luoghi di residenza remoti.
- Contatori con indicazione del carico massimo - l'utenza paga separatamente per l'energia consumata e per il carico massimo.
Misurazione a piena potenza
La contabilizzazione dell'energia utile mira a determinare:
- Energia elettrica generata da macchine generatrici di tensione in una centrale elettrica.
- La quantità di energia spesa per il proprio fabbisogno della sottostazione e della centrale elettrica.
- Energia elettrica destinata ai consumatori.
- Energia trasferita ad altri sistemi energetici.
- Energia elettrica, che viene lanciata ai consumatori attraverso gli pneumatici delle centrali elettriche.
È necessario tenere conto dell'energia elettrica reattiva quando si trasmette ai consumatori da una centrale elettrica solo se questi dati vengono calcolati e si controlla la modalità di funzionamento dei dispositivi che compensano questa energia.
Dove viene monitorata l'energia rimanente?
Installazione contatore di energia reattiva:
- Lo stesso posto dicontatori di energia utili. Installato per i consumatori che pagano per la piena potenza che utilizzano.
- Sulle fonti di connessione della potenza reattiva per i consumatori. Questo viene fatto se devi controllare il processo di lavoro.
Se il consumatore può immettere l'energia rimanente nella rete, inserisce 2 contatori negli elementi del sistema in cui viene contabilizzata l'energia utile. In altri casi, viene installato un contatore separato per tenere conto dell'energia reattiva.
Come risparmiare sul consumo di elettricità?
Un dispositivo per il risparmio di elettricità è molto popolare in questa direzione. Il suo funzionamento si basa sulla soppressione dell'elettricità residua.
Nel mercato odierno puoi trovare molti dispositivi simili, che si basano su un trasformatore che dirige l'elettricità nella giusta direzione.
Il dispositivo di risparmio energetico indirizza questa energia verso una varietà di elettrodomestici.
Efficienza energetica
Per l'uso razionale dell'elettricità, viene applicata la compensazione dell'energia reattiva. Per questo vengono utilizzati condensatori, motori elettrici e compensatori.
Aiutano a ridurre le perdite di energia attiva causate dai flussi di potenza reattiva. Ciò influisce in modo significativo sul livello delle perdite tecnologiche di trasporto delle reti elettriche di distribuzione.
Qual è il vantaggio della compensazione della potenza?
L'uso delle impostazioni di compensazione della potenza può apportare grandi vantaggipiano economico.
Secondo le statistiche, il loro utilizzo consente di risparmiare fino al 50% sulle spese per l'utilizzo dell'energia elettrica in tutte le parti della Federazione Russa.
Gli investimenti in denaro spesi per la loro installazione si ripagano entro il primo anno dal loro utilizzo.
Inoltre, dove sono progettate queste installazioni, il cavo viene acquistato con una sezione trasversale più piccola, il che è anche molto vantaggioso.
Vantaggi delle unità condensatore
L'uso di unità condensatore ha i seguenti aspetti positivi:
- Leggera perdita di energia attiva.
- Non ci sono parti rotanti nelle unità condensatore.
- Sono facili da usare e da usare.
- I costi di investimento sono bassi.
- Lavora in silenzio.
- Possono essere installati ovunque nella rete elettrica.
- Puoi scegliere qualsiasi potenza richiesta.
La differenza tra unità condensatore e compensatori e motori sincroni è che le unità di compensazione del filtro eseguono in modo sincrono la compensazione della potenza e trattengono parzialmente le armoniche presenti nella rete compensata. Il costo dell'elettricità dipenderà dalla quantità di energia compensata e, di conseguenza, dalla tariffa corrente.
Che tipo di compenso ci sono?
Nel processo di utilizzo delle unità condensatore, si distinguono i seguenti tipi di potenza soppressa:
- Individuale.
- Gruppo.
- Centralizzato.
Diamo un'occhiata più da vicino a ciascuno di essi.
Potere individuale
Le unità di condensazione si trovano proprio accanto ai ricevitori elettrici e vengono commutate contemporaneamente.
Gli svantaggi di questo tipo di compensazione sono la dipendenza del tempo di accensione dell'unità condensatore dall'ora di inizio del funzionamento dei ricevitori elettrici. Inoltre, prima di eseguire i lavori, è necessario coordinare la capacità dell'impianto e l'induttanza del ricevitore elettrico. Ciò è necessario per evitare sovratensioni risonanti.
Potenza di gruppo
Il nome dice tutto. Questa potenza viene utilizzata per compensare la potenza di più carichi induttivi che sono collegati contemporaneamente allo stesso quadro con un banco di condensatori comune.
Nel processo di accensione simultanea del carico, il coefficiente aumenta, il che porta a una diminuzione della potenza. Ciò contribuisce a un migliore funzionamento dell'unità condensatore. L'energia residua viene soppressa in modo più efficace rispetto alla potenza individuale.
Il lato negativo di questo processo è lo scarico parziale di energia reattiva nella rete elettrica.
Potenza centralizzata
A differenza del potere individuale e di gruppo, questo potere è regolabile. Si applica a un'ampia gamma di consumi energetici residui.
La funzione della corrente di carico reattivo gioca un ruolo importante nella regolazione della potenza di un'unità condensatore. In questo caso, l'impianto deve essere dotato di un regolatore automatico e la sua piena potenza di compensazione è suddivisa in gradini commutati separatamente.
Quali problemi risolvono i condensatori
Ovviamente, mirano principalmente a sopprimere la potenza reattiva, ma in produzione aiutano a risolvere i seguenti compiti:
- Nel processo di soppressione della potenza reattiva, la potenza apparente viene corrispondentemente ridotta, il che porta ad una diminuzione del carico dei trasformatori di potenza.
- Il carico è alimentato da un cavo di sezione minore, mentre l'isolamento non si surriscalda.
- È possibile collegare potenza attiva aggiuntiva.
- Consente di evitare un forte calo di tensione sulle linee elettriche dei consumatori remoti.
- L'utilizzo della potenza dei generatori diesel autonomi sta andando al massimo (impianti elettrici navali, alimentazione per parti geologiche, cantieri, perforatrici esplorative, ecc.).
- La compensazione individuale semplifica il funzionamento dei motori a induzione.
- In caso di emergenza, l'unità motocondensante si spegnerà immediatamente.
- Il riscaldamento o la ventilazione dell'unità si attivano automaticamente.
Ci sono due opzioni per le unità condensatore. Questi sono modulari, utilizzati nelle grandi imprese e monoblocco - per le piccole imprese.
Riassumendo
L'energia reattiva nella rete elettrica influisce negativamente sul funzionamento dell'intero sistema elettrico. Ciò porta a conseguenze come una perdita di tensione nella rete e un aumento dei costi del carburante.
In connessionecon questo vengono utilizzati attivamente i compensatori di questo potere. Il loro vantaggio non è solo un buon risparmio di denaro, ma anche quanto segue:
- La durata dei dispositivi di alimentazione è in aumento.
- Migliorare la qualità dell'elettricità.
- Risparmia sui cavi di piccolo calibro.
- Riduce il consumo di elettricità.
