Elektrický systém generuje celkovú energiu, ktorá sa delí na užitočnú alebo aktívnu a zvyškovú energiu nazývanú jalová energia. V článku sa dozviete, čo to je a ako sa to účtuje.
Zostatková energia: čo to je?
Všetky elektrické stroje sú reprezentované reaktívnymi a aktívnymi prvkami. Sú to tie, ktoré spotrebúvajú elektrinu. Patria sem reaktívne káblové spojenia, kondenzátor a vinutie transformátora.
V procese toku striedavého prúdu sa na týchto odporoch indexujú reaktívne elektromotorické sily, ktoré vytvárajú jalový prúd.
Inštalácie a zariadenia, ktoré vytvárajú striedavý prúd, využívajú reaktívnu energiu v sieti, ktorá vytvára magnetické pole elektrického poľa.
Vplyv indukčnej reaktancie na vytváranie magnetického poľa
Všetky zariadenia napájané zo siete majú indukčný odpor. Je to vďaka nemu, že znaky prúdu a napätia sú opačné. Napríklad napätie jezáporné znamienko a prúd je kladný alebo naopak.
V tomto čase elektrina generovaná v indukčnom prvku v rezerve osciluje v sieti v dôsledku zaťaženia z generátora a naopak. Tento proces sa nazýva jalový výkon, ktorý vytvára magnetické pole elektrického poľa.
Na čo slúži jalový výkon?
Dá sa povedať, že je zameraný na reguláciu zmien, ktoré elektrický prúd spôsobuje v sieti. Patria sem:
- udržiavanie magnetického poľa počas indukčnosti v obvode;
- ak existujú kondenzátory a vodiče, podpora ich nabíjania.
Problémy pri výrobe jalového výkonu
Ak je v sieti veľký podiel výroby jalovej energie, potom musíte:
- zvýšiť výkon energetických zariadení, ktoré sú určené na premenu elektrickej energie jednej hodnoty napätia na elektrickú energiu inej hodnoty napätia;
- zväčšiť prierez kábla;
- boj proti rastúcej strate energie v napájacích zariadeniach a prenosových vedeniach;
- zvýšiť poplatky za spotrebu elektriny;
- strata bojovej sily.
Aký je rozdiel medzi aktívnou a jalovou energiou?
Ľudia sú zvyknutí platiť za elektrinu, ktorú spotrebujú. Platia za energiu spotrebovanú na vykurovanie, varenie, ohrev vody v kúpeľni (kto používa samostatné ohrievače vody) a iné užitočnéelektrická energia. Práve ona sa nazýva aktívna.
Aktívna a reaktívna energia sa líšia v tom, že reaktívna energia je zostávajúca energia, ktorá sa nevyužíva na užitočnú prácu. Inými slovami, obaja tvoria plnú moc. V súlade s tým je pre spotrebiteľov nerentabilné platiť okrem aktívnej energie aj jalovú energiu v elektrickej sieti a pre dodávateľov je výhodné, že platia za plnú kapacitu. Je možné tento problém nejako vyriešiť? Poďme sa na to pozrieť.
Ako sa meria spotreba energie?
Na meranie spotrebovanej energie sa používa merač aktívnej a jalovej energie. Všetky sú rozdelené na merače s jednou fázou a tromi fázami. Aký je ich rozdiel?
Jednofázové elektromery sa používajú na zúčtovanie elektrickej energie od spotrebiteľov, ktorí ju používajú na domáce potreby. Napájanie je dodávané jednofázovým prúdom.
Na meranie hrubej energie sa používajú trojfázové elektromery. Na základe schémy napájania sú klasifikované na troj- a štvorvodičové.
Rozlišovanie počítadiel podľa spôsobu, akým sú zapnuté
Spôsob, akým sa zapínajú, sú rozdelené do troch skupín:
- Nepoužívajte transformátory a ste priamo pripojení k sieti pomocou meračov priameho pripojenia.
- Pri použití výkonových zariadení sa zapínajú polonepriame spínacie počítadlá.
- Počítadlá nepriameho spojenia. Sú pripojené k sieti nielen pomocou prúdových napájacích zariadení, ale aj pomocou napäťových transformátorov.
Rozlišovanieprepážky podľa spôsobu platby
Podľa spôsobu účtovania elektriny je zvykom rozdeliť merače do nasledujúcich skupín:
- Merače založené na použití dvoch taríf - ich efekt je taký, že tarifa za spotrebovanú energiu sa počas dňa mení. To znamená, že ráno a cez deň je menej ako večer.
- Predplatené elektromery - ich prevádzka je založená na tom, že odberateľ platí za elektrinu vopred, keďže sa nachádza na odľahlých miestach bydliska.
- Merač s indikáciou maximálnej záťaže - spotrebiteľ platí zvlášť za spotrebovanú energiu a za maximálnu záťaž.
Úplné meranie výkonu
Účtovanie užitočnej energie má za cieľ určiť:
- Elektrická energia generovaná strojmi na výrobu napätia v elektrárni.
- Množstvo energie, ktoré sa minie na vlastné potreby rozvodne a elektrárne.
- Elektrina na spotrebovanie spotrebiteľmi.
- Energia prenesená do iných energetických systémov.
- Elektrická energia, ktorá sa dostáva cez pneumatiky elektrární k spotrebiteľom.
Jalovú elektrickú energiu pri prenose k spotrebiteľom z elektrárne je potrebné brať do úvahy iba vtedy, ak sú tieto údaje vypočítané a riadia sa režim prevádzky zariadení kompenzujúcich túto energiu.
Kde sa monitoruje zostávajúca energia?
Inštalácia merača jalovej energie:
- Na tom istom mieste akomerače užitočnej energie. Inštalované pre spotrebiteľov, ktorí platia za plnú spotrebu energie.
- O zdrojoch pripojenia jalového výkonu pre spotrebiteľov. Toto sa robí, ak musíte kontrolovať pracovný proces.
Ak je spotrebiteľovi dovolené prepustiť zostávajúcu energiu do siete, umiestni 2 počítadlá do prvkov systému, kde sa počíta užitočná energia. V ostatných prípadoch je nainštalovaný samostatný merač na meranie jalovej energie.
Ako ušetriť na spotrebe elektriny?
Zariadenie na šetrenie elektriny je v tomto smere veľmi obľúbené. Jeho prevádzka je založená na potlačení zvyškovej elektriny.
Na dnešnom trhu nájdete mnoho podobných zariadení, ktoré sú založené na transformátore, ktorý smeruje elektrinu správnym smerom.
Zariadenie na úsporu elektriny nasmeruje túto energiu do rôznych domácich spotrebičov.
Energetická účinnosť
Na racionálne využitie elektriny sa používa kompenzácia jalovej energie. Na tento účel sa používajú kondenzátorové jednotky, elektromotory a kompenzátory.
Pomáhajú znižovať straty aktívnej energie spôsobené tokmi jalového výkonu. To výrazne ovplyvňuje úroveň dopravno-technologických strát distribučných elektrických sietí.
Aká je výhoda kompenzácie výkonu?
Použitie nastavení kompenzácie výkonu môže priniesť veľké výhodyekonomický plán.
Podľa štatistík ich používanie prináša až 50% úsporu nákladov na využívanie elektrickej energie vo všetkých častiach Ruskej federácie.
Peniaze vynaložené na ich inštaláciu sa vrátia do prvého roka ich používania.
Navyše tam, kde sú tieto inštalácie navrhnuté, sa kábel kupuje s menším prierezom, čo je tiež veľmi výhodné.
Výhody kondenzátorových jednotiek
Používanie kondenzátorových jednotiek má tieto pozitívne aspekty:
- Mierna strata aktívnej energie.
- V kondenzátorových jednotkách nie sú žiadne rotujúce časti.
- Jednoducho sa s nimi pracuje a jednoducho sa s nimi pracuje.
- Investičné náklady sú nízke.
- Pracujte potichu.
- Môžu byť inštalované kdekoľvek v elektrickej sieti.
- Môžete si vybrať ľubovoľný požadovaný výkon.
Rozdiel medzi kondenzátorovými jednotkami a kompenzátormi a synchrónnymi motormi je v tom, že filtrovo-kompenzačné jednotky synchrónne vykonávajú kompenzáciu výkonu a čiastočne obmedzujú harmonické prítomné v kompenzovanej sieti. Náklady na elektrickú energiu budú závisieť od toho, koľko energie sa kompenzuje, a teda od aktuálnej tarify.
Aké typy kompenzácií existujú?
V procese používania kondenzátorových jednotiek sa rozlišujú nasledujúce typy potlačeného výkonu:
- Jednotlivec.
- Skupina.
- Centralizované.
Pozrime sa bližšie na každú z nich.
Individuálna sila
Kondenzátorové jednotky sa nachádzajú hneď vedľa elektrických prijímačov a spínajú sa súčasne s nimi.
Nevýhodou tohto typu kompenzácie je závislosť času zapnutia kondenzátorovej jednotky od času spustenia prevádzky elektrických prijímačov. Okrem toho je pred vykonaním práce potrebné koordinovať kapacitu inštalácie a indukčnosť elektrického prijímača. Je to nevyhnutné, aby sa zabránilo rezonančným prepätiam.
Sila skupiny
Názov hovorí za všetko. Tento výkon sa používa na kompenzáciu výkonu niekoľkých indukčných záťaží, ktoré sú súčasne pripojené k rovnakému rozvádzaču so spoločnou kondenzátorovou bankou.
V procese súčasného zapnutia záťaže sa koeficient zvyšuje, čo vedie k zníženiu výkonu. To prispieva k lepšej prevádzke kondenzátorovej jednotky. Zvyšková energia je potláčaná efektívnejšie ako pri individuálnej sile.
Negatívnou stránkou tohto procesu je čiastočné uvoľnenie jalovej energie z elektrickej siete.
Centralizované napájanie
Na rozdiel od individuálneho a skupinového výkonu je tento výkon nastaviteľný. Vzťahuje sa na široký rozsah spotreby zvyškovej energie.
Funkcia prúdu jalového zaťaženia hrá veľkú úlohu pri regulácii výkonu kondenzátorovej jednotky. V tomto prípade musí byť inštalácia vybavená automatickým regulátorom a jej plná kompenzačná sila je rozdelená do samostatne spínaných krokov.
Aké problémy riešia kondenzátorové jednotky
Samozrejme, primárne sú zamerané na potlačenie jalového výkonu, no vo výrobe pomáhajú riešiť nasledovné úlohy:
- V procese potláčania jalového výkonu sa zodpovedajúcim spôsobom znižuje zdanlivý výkon, čo vedie k zníženiu zaťaženia výkonových transformátorov.
- Záťaž je napájaná káblom s menším prierezom, pričom sa izolácia neprehrieva.
- Je možné pripojiť ďalší činný výkon.
- Umožňuje vám vyhnúť sa hlbokému poklesu napätia na elektrických vedeniach vzdialených spotrebiteľov.
- Využitie výkonu autonómnych dieselových generátorov ide na maximum (lodné elektroinštalácie, napájanie geologických partií, staveniská, prieskumné vrtné súpravy atď.).
- Individuálna kompenzácia zjednodušuje prevádzku indukčných motorov.
- V prípade núdze sa kondenzačná jednotka okamžite vypne.
- Vykurovanie alebo vetranie jednotky sa automaticky zapne.
Pre kondenzátorové jednotky existujú dve možnosti. Sú modulárne, používané vo veľkých podnikoch a monoblokové - pre malé podniky.
Zhrnutie
Jalová energia v elektrickej sieti negatívne ovplyvňuje chod celého elektrického systému. To vedie k takým dôsledkom, ako je strata napätia v sieti a zvýšenie nákladov na palivo.
V súvislostis tým sa aktívne využívajú kompenzátory tejto sily. Ich výhodou je nielen dobrá úspora peňazí, ale aj nasledovné:
- Životnosť napájacích zariadení sa zvyšuje.
- Zlepšenie kvality elektriny.
- Ušetrite peniaze na kábloch s malým prierezom.
- Znižuje spotrebu elektriny.
