Рэактыўная энергія ў электрасетцы. Ўлік рэактыўнай энергіі

Электрычная сістэма выпрацоўвае поўную энергію, якая дзеліцца на карысную, ці актыўную і рэшткавую пад назвай рэактыўная энергія. Пра тое, што гэта такое і як вядзецца яе ўлік, раскажа артыкул.

Рэшткавы энергія: што гэта такое?

Усе электрычныя машыны прадстаўленыя рэактыўнымі і актыўнымі элементамі. Менавіта яны і спажываюць электрычную энергію. Да іх адносяць рэактыўныя злучэння кабеляў, кандэнсатарныя і трансфарматарныя абмоткі.

У працэсе плыні пераменнага току на гэтых супрацівах індэксуюцца рэактыўныя электрарухаючая сілы, якія ствараюць рэактыўны ток.

У устаноўках і прыборах, якія ствараюць пераменны ток, выкарыстоўваецца рэактыўная энергія ў электрасеткі, якая стварае магнітнае поле электрычнага поля.

Ўплыў індуктыўнага супраціву на стварэнне магнітнага поля

Усе прыборы, якія сілкуюцца ад электрасеткі, маюць індуктыўны супраціў. Менавіта дзякуючы яму знакі току і напружання процілеглыя. Напрыклад, напружанне мае адмоўны знак, а ток - станоўчы, ці наадварот.

У гэты час электраэнергія, якая ствараецца ў індуктыўным элеменце пра запас, вагальны рухамі зыходзіць па сетцы за кошт нагрузкі ад генератара і назад. Гэты працэс і называецца рэактыўнай магутнасцю, якая стварае магнітнае поле электрычнага поля.

Для чаго неабходная рэактыўная энергія?

Можна сказаць, што яна накіравана на рэгуляванне змяненняў, якія выклікае ў сетцы электрычны ток. Сюды адносяць:

• падтрымка магнітнага поля падчас індуктыўнасці ў ланцугі;
• пры наяўнасці кандэнсатараў і правадоў падтрымка іх зарада.

Праблемы пры выпрацоўцы рэактыўнай магутнасці

Калі ў сетцы існуе вялікая доля выпрацоўкі рэактыўнай магутнасці, то даводзіцца:

• павышаць магутнасць сілавых апаратаў, якія прызначаны для пераўтварэння электрычнай энергіі аднаго значэння напружання ў электрычную энергію іншага значэння напружання;
• павялічваць перасек кабеляў;
• змагацца з ростам страты магутнасці ў сілавых апаратах і лініях перадач;
• павялічваць плату за спажыванне электраэнергіі;
• змагацца з стратай напружання ў сеткі.

У чым розніца паміж актыўнай і рэактыўнай энергіяй?

Людзі прызвычаіліся плаціць за тую электраэнергію, якую яны спажываюць. Яны аплачваюць энергію, якую выкарыстоўвае для абагрэву памяшкання, падрыхтоўкі ежы, награванні вады ў ваннай пакоі (хто карыстаецца індывідуальнымі воданагравальнікамі) і іншую карысную электрычную энергію. Менавіта яна і называецца актыўнай.

Актыўная і рэактыўная энергіі розныя ў тым, што другая ўяўляе сабой астатнюю частку энергіі, якая не выкарыстоўваецца ў карысную работу. Іншымі словамі, яны абедзве ўтвараюць поўную магутнасць. Адпаведна, спажыўцам нявыгадна аплачваць акрамя актыўнай яшчэ і рэактыўную энергію ў электрасеткі, а пастаўшчыкам выгадна, каб яны плацілі за поўную магутнасць. Ці можна як-небудзь ўрэгуляваць гэтае пытанне? Давайце разгледзім гэта.

Чым вымяраюць спажыванне энергіі?

Для замеру спажытай энергіі выкарыстоўваюць лічыльнік актыўнай і рэактыўнай энергіі. Усё яны дзеляцца на лічыльнікі з аднаго фазай і трыма фазамі. У чым жа іх адрозненне?

Аднафазныя лічыльнікі ўжываюць для ўліку электрычнай энергіі ў спажыўцоў, якія выкарыстоўваюць яе для бытавых патрэб. Харчаванне выконваецца аднафазным токам.

Трохфазныя лічыльнікі выкарыстоўваюцца для ўліку поўнай энергіі. Яны класіфікуюцца зыходзячы з схемы электразабеспячэння на трох-і четырехпроводных.

Адрозніваючы лічыльнікаў па спосабе ўключэння

Па тым, як яны ўключаюцца, іх дзеляць на тры групы:

1. Не выкарыстоўваюць трансфарматары і наўпрост ўключаюцца ў сетку лічыльнікі прамога ўключэння.
2. З выкарыстаннем сілавых апаратаў ўключаюцца лічыльнікі полукосвенного ўключэння.
3. Лічыльнікі ўскоснага ўключэння. Яны падключаюцца да сеткі не толькі з выкарыстаннем сілавых апаратаў току, але і з выкарыстаннем трансфарматараў напружання.

Адрозніваючы лічыльнікаў па спосабу аплаты

Па спосабе налічэння платы за электраэнергію прынята дзяліць лічыльнікі на наступныя групы:

1. Лічыльнікі, заснаваныя на ўжыванні двух тарыфаў - іх дзеянне складаецца ў тым, што тарыф за спажытую энергію мяняецца на працягу сутак. Гэта значыць, у ранішнія гадзіны і днём ён менш, чым у вячэрні час.
2. Лічыльнікі з папярэдняй аплатай - іх дзеянне заснавана на тым, што спажывец плаціць за электраэнергію загадзя, бо знаходзіцца ў аддаленых месцах пражывання.
3. Лічыльнікі з указаннем максімальнай нагрузкі - спажывец плаціць асобна за спажытую энергію і за максімальную нагрузку.

Ўлік поўнай магутнасці

Ўлік карыснай энергіі накіраваны на вызначэнне:

1. Электрычнай энергіі, што выпрацоўваецца машынамі па вытворчасці напружання на электрастанцыі.
2. Колькасці энергіі, якая выдаткоўваецца на ўласныя патрэбы падстанцыі і электрастанцыі.
3. Электраэнергіі, накіраванай на расходаванне яе спажыўцамі.
4. Энергіі, перададзенай для іншых энергасістэм.
5. Электрычнай энергіі, якая пушчаная па шынам электрастанцый да спажыўцоў.

Ўлічваць рэактыўную электрычную энергію пры перадачы спажыўцам ад электрастанцыі неабходна толькі ў тым выпадку, калі гэтыя дадзеныя падлічваюць і кантралююць рэжым працы прылад, кампенсавальных гэтую энергію.

Дзе праводзяць кантроль пакінутай энергіі?

Лічыльнік рэактыўнай энергіі усталёўваюць:

1. Там жа, дзе і лічыльнікі па ўліку карыснай энергіі. Усталёўваюць іх для спажыўцоў, якія плацяць за поўную выкарыстоўваную імі магутнасць.
2. На крыніцах далучэння рэактыўнай магутнасці для спажыўцоў. Гэта робіцца, калі даводзіцца кантраляваць працэс працы.

Калі спажыўцу дазволена пускаць астатнюю энергію ў сетку, то ставяць 2 лічыльніка ў элементах сістэмы, дзе ідзе ўлік карыснай энергіі. У іншых выпадках ставяць асобны лічыльнік для ўліку рэактыўнай энергіі.

Як зэканоміць на спажыванні электрычнасці?

Вялікай папулярнасцю ў гэтым кірунку карыстаецца прыбор для эканоміі электрычнасці. Яго дзеянне заснавана на падаўленні рэшткавым электраэнергіі.

На сучасным рынку можна знайсці шмат падобных прылад, у аснове якіх ляжыць трансфарматар, накіроўвалы электраэнергію ў патрэбнае рэчышча.

Прыбор для эканоміі электрычнасці накіроўвае гэтую энергію на разнастайнае бытавое абсталяванне.

Рацыянальнае выкарыстанне электраэнергіі

Для рацыянальнага выкарыстання электраэнергіі ўжываецца кампенсацыя рэактыўнай энергіі. Для гэтага ўжываюць кандэнсатарныя ўстаноўкі, электрарухавікі і кампенсатары.

Яны дапамагаюць паменшыць страты актыўнай энергіі, якія абумоўлены ператоку рэактыўнай магутнасці. Гэта істотна ўплывае на ўзровень транспартных тэхналагічных страт размеркавальных электрычных сетак.

Чым выгадная кампенсацыя магутнасці?

Прымяненне установак для кампенсацыі магутнасці здольна прынесці вялікую выгаду ў эканамічным плане.

Паводле статыстычных дадзеных, іх ужыванне прыносіць да 50% эканоміі марнаванняў за карыстанне электрычнай энергіяй ва ўсіх кутках Расійскай Федэрацыі.

Грашовыя ўкладанні, якія выдаткаваныя на іх ўстаноўку, акупляюцца на працягу першага ж году іх выкарыстання.

Акрамя таго, там, дзе праектуюцца дадзеныя ўстаноўкі, кабель набываецца з меншым перасекам, што таксама вельмі выгадна.

Перавагі кандэнсатарныя установак

Прымяненне кандэнсатарныя установак мае наступныя станоўчыя бакі:

1. Невялікая страта актыўнай энергіі.
2. У кандэнсатарныя устаноўках адсутнічаюць верцяцца часткі.
3. Яны лёгкія ў рабоце і эксплуатацыі.
4. Інвестыцыйныя выдаткі не высокія.
5. Працуюць бясшумна.
6. Іх можна ўсталяваць у любым пункце электрычнай сеткі.
7. Можна падабраць любую патрабаваную магутнасць.

Адрозненне кандэнсатарныя установак ад кампенсатараў і сінхронных рухавікоў складаецца ў тым, што фильтрокомпенсирующие ўстаноўкі сінхронна ажыццяўляюць кампенсацыю магутнасці і часткова стрымліваюць прысутныя ў кампенсуемае сеткі гармонікі. Ад таго, наколькі кампенсуецца магутнасць і будзе залежаць кошт за электраэнергію, ну і, адпаведна, ад дзеючага тарыфу.

Якія віды кампенсацыі існуюць?

У працэсе прымянення кандэнсатарныя установак вылучаюць наступныя віды згасала магутнасці:

1. Індывідуальная.
2. Групавая.
3. Цэнтралізаваная.

Разгледзім падрабязней кожную з іх.

індывідуальная магутнасць

Кандэнсатарныя ўстаноўкі размяшчаюцца прама ў электрычных прымачоў і камутуюцца ў той жа час, што і яны.

Недахопамі гэтага віду кампенсацыі лічыцца залежнасць часу ўключэння кандэнсатарнай ўстаноўкі ад часу пачатку работы электрапрымальнікаў. Акрамя таго, перад правядзеннем работ неабходна ўзгадняць ёмістасць ўстаноўкі і індуктыўнасць электрычнага прымача. Гэта неабходна для папярэджання рэзанансных перанапружанняў.

групавая магутнасць

Назва гаворыць сама за сябе. Гэтая магутнасць выкарыстоўваецца пры кампенсацыі магутнасці некалькіх індуктыўных нагрузак, якія адначасова далучаны да аднаго размеркавальнага ўстройства з агульнай кандэнсатарнай устаноўкай.

У працэсе адначасовага ўключэння нагрузкі павялічваецца каэфіцыент, што прыводзіць да паніжэння магутнасці. Гэта спрыяе лепшай працы кандэнсатарнай ўстаноўкі. Рэшткавы энергія душыцца больш эфектыўна, чым пры індывідуальнай магутнасці.

Адмоўным бокам дадзенага працэсу з'яўляецца частковая разгрузка рэактыўнай энергіі ў электрасеткі.

цэнтралізаваная магутнасць

У адрозненне ад індывідуальнай і групавой магутнасці, гэтая магутнасць рэгулюецца. Яна ўжываецца для шырокага дыяпазону змены спажывання рэшткавым энергіі.

Вялікую ролю ў рэгуляванні магутнасці кандэнсатарнай ўстаноўкі гуляе функцыя рэактыўнага току нагрузкі. Пры гэтым ўстаноўка павінна быць абсталявана аўтаматычным рэгулятарам, а яе поўная кампенсацыйная магутнасць падзелена на асобна камутаваныя прыступкі.

Якія праблемы вырашаюць кандэнсатарныя ўстаноўкі

Вядома, у першую чаргу яны накіраваны на падаўленне рэактыўнай магутнасці, але на вытворчасці яны дапамагаюць вырашаць наступныя задачы:

1. У працэсе падаўлення рэактыўнай магутнасці, адпаведна, зніжаецца і поўная магутнасць, што прыводзіць да паніжэння загрузкі сілавых трансфарматараў.
2. Харчаванне нагрузкі забяспечваецца па кабелі з меншым перасекам, пры гэтым не адбываецца перагрэву ізаляцыі.
3. Магчыма падлучэнне дадатковай актыўнай магутнасці.
4. Дазваляе пазбегнуць глыбокай прасадкі напругі на лініях электразабеспячэння аддаленых спажыўцоў.
5. Прымяненне магутнасці аўтаномных дызель-генератараў ідзе па максімуму (суднавыя электраўстаноўкі, электразабеспячэнне геалагічных партый, будпляцовак, установак разведачны свідравання і т. Д.).
6. Індывідуальная кампенсацыя дазваляе спрасціць дзейнасць асінхронных рухавікоў.
7. У выпадку аварыйнай абстаноўкі кандэнсатарная ўстаноўка неадкладна адключаецца.
8. Аўтаматычна ўключаецца абаграванне або вентыляцыя ўстаноўкі.

Вылучаюць два варыянты кандэнсатарныя установак. Гэта модульныя, прымяняюцца на буйных прадпрыемствах, і манаблочныя - для малых прадпрыемстваў.

падвядзем вынікі

Рэактыўная энергія ў электрасеткі негатыўна адбіваецца на працы ўсёй электрычнай сістэмы. Гэта прыводзіць да такіх наступстваў, як страта напружання ў сеткі і павелічэнне выдаткаў на паліва.

У сувязі з гэтым актыўна прымяняюцца кампенсатары дадзенай магутнасці. Іх выгада складаецца не толькі ў добрай эканоміі грашовых сродкаў, але і ў наступным:

1. Павялічваецца тэрмін службы сілавых апаратаў.
2. Паляпшаецца якасць электрычнай энергіі.
3. Эканомяцца грошы на куплю кабеляў малога перасеку.
4. Зніжаецца спажыванне электрычнай энергіі.