Электр жүйесі пайдалы немесе белсенді және реактивті энергия деп аталатын қалдық энергияға бөлінген жалпы энергияны шығарады. Мақалада оның не екені және оның қалай есепке алынғаны айтылады.
Қалдық энергия: бұл не?
Барлық электр машиналары реактивті және белсенді элементтермен ұсынылған. Олар электр энергиясын тұтынатындар. Оларға реактивті кабель қосылымдары, конденсатор және трансформатор орамдары кіреді.
Ағымдағы айнымалы ток процесінде реактивті электр қозғаушы күштер реактивті ток тудыратын осы кедергілерге индекстеледі.
Айнымалы ток жасайтын қондырғылар мен құрылғылар электр өрісінің магнит өрісін жасайтын желідегі реактивті энергияны пайдаланады.
Индуктивті реакцияның магнит өрісінің пайда болуына әсері
Желіден қуат алатын барлық құрылғылардың индуктивті кедергісі бар. Оның арқасында ток пен кернеудің белгілері қарама-қарсы. Мысалы, кернеутеріс таңба және ток оң немесе керісінше.
Бұл уақытта резервтегі индуктивті элементте өндірілген электр энергиясы генератордан түсетін жүктеменің әсерінен желі арқылы тербеледі және керісінше. Бұл процесс электр өрісінің магнит өрісін тудыратын реактивті қуат деп аталады.
Реактивті қуат не үшін қажет?
Ол желіде электр тогы тудыратын өзгерістерді реттеуге бағытталған деп айтуға болады. Оларға мыналар жатады:
- тізбектегі индуктивтілік кезінде магнит өрісін сақтау;
- конденсаторлар мен сымдар болса, оларды зарядтаңыз.
Реактивті қуатты өндірудегі мәселелер
Егер желіде реактивті қуат өндірудің үлкен үлесі болса, сізге қажет:
- бір кернеу мәнінің электр энергиясын басқа кернеу мәнінің электр энергиясына түрлендіруге арналған қуатты құрылғылардың қуатын арттыру;
- кабель бөлігін үлкейту;
- қуат құрылғылары мен электр беру желілеріндегі қуат жоғалтуының өсуімен күресу;
- электр энергиясын тұтыну төлемін көтеру;
- соғыс қуатын жоғалту.
Белсенді және реактивті энергияның айырмашылығы неде?
Адамдар тұтынған электр энергиясының ақысын төлеуге дағдыланған. Олар бөлмені жылытуға, тамақ дайындауға, ваннадағы суды жылытуға (жеке су жылытқыштарды пайдаланатын) және басқа да пайдалы қызметтерге жұмсалған энергияны төлейді.электр энергиясы. Ол белсенді деп аталады.
Активті және реактивті энергияның айырмашылығы соңғысы пайдалы жұмыста пайдаланылмайтын қалған энергия болып табылады. Басқаша айтқанда, олардың екеуі де толық қуатты құрайды. Тиісінше, тұтынушыларға электр желісінде белсенді энергиядан басқа реактивті энергияны да төлеу тиімсіз, ал жеткізушілер үшін олардың толық қуат үшін ақы төлеуі тиімді. Бұл мәселені қандай да бір жолмен шешу мүмкін бе? Осыны қарастырайық.
Энергияны тұтыну қалай өлшенеді?
Тұтынылатын энергияны өлшеу үшін белсенді және реактивті энергия есептегіші пайдаланылады. Олардың барлығы бір фазалы және үш фазасы бар есептегіштерге бөлінеді. Олардың айырмашылығы неде?
Бір фазалы есептегіштер оны тұрмыстық қажеттіліктерге пайдаланатын тұтынушылардың электр энергиясын есепке алу үшін қолданылады. Қуат бір фазалы токпен қамтамасыз етіледі.
Үш фазалы есептегіштер жалпы энергияны есептеу үшін пайдаланылады. Олар электрмен жабдықтау схемасы бойынша үш және төрт сымды болып жіктеледі.
Есептегіштерді қосу тәсілі бойынша ажырату
Қосу тәсілі бойынша олар үш топқа бөлінеді:
- Трансформаторларды қолданбаңыз және желіге тікелей қосылым өлшегіштері арқылы тікелей қосылған.
- Қуат құрылғыларын пайдалану арқылы жартылай жанама коммутациялық есептегіштер қосылады.
- Жанама қосылымның есептегіштері. Олар желіге тек ток қуат құрылғылары арқылы ғана емес, сонымен қатар кернеу трансформаторлары арқылы қосылады.
Дифференциялау
төлем әдісі бойынша есептегіштер
Электр энергиясын есептеу әдісіне сәйкес есептегіштерді келесі топтарға бөлу әдеттегідей:
- Екі тарифті қолдануға негізделген есептегіштер - олардың әсері тұтынылатын энергия тарифінің тәулік ішінде өзгеретіні. Яғни, таңертең және күндіз кешке қарағанда азырақ.
- Алдын ала төленген есептегіштер - олардың жұмыс істеуі тұтынушының шалғай тұратын жерлерде болғандықтан электр энергиясы үшін алдын ала төлем жасауына негізделген.
- Ең көп жүктемені көрсететін есептегіштер - тұтынушы тұтынылған энергия үшін және максималды жүктеме үшін бөлек төлейді.
Толық қуатты өлшеу
Пайдалы энергияны есепке алу мыналарды анықтауға бағытталған:
- Электр станциясындағы кернеу генерациялайтын машиналар өндіретін электр энергиясы.
- Қосалқы станция мен электр станциясының өз қажеттіліктеріне жұмсалатын энергия мөлшері.
- Тұтынушылар пайдаланатын электр қуаты.
- Энергия басқа қуат жүйелеріне жіберілді.
- Электр станцияларының шиналары арқылы тұтынушыларға жіберілетін электр энергиясы.
Электр станциясынан тұтынушыларға беру кезінде реактивті электр энергиясын ескеру қажет, егер бұл деректер есептелсе және осы энергияны өтейтін құрылғылардың жұмыс режимін басқарса ғана.
Қалған энергия қай жерде бақыланады?
Реактивті энергия есептегішін орнату:
- Бірдей орынпайдалы энергия есептегіштері. Толық пайдаланатын қуат үшін төлейтін тұтынушылар үшін орнатылған.
- Тұтынушылар үшін реактивті қуатты қосу көздері бойынша. Бұл жұмыс процесін басқару қажет болса орындалады.
Егер тұтынушыға қалған энергияны желіге жіберуге рұқсат етілсе, онда олар пайдалы энергия есептелетін жүйенің элементтеріне 2 есептегіш қояды. Басқа жағдайларда реактивті энергияны есепке алу үшін бөлек есептегіш орнатылады.
Электр энергиясын қалай үнемдеуге болады?
Бұл бағытта электр энергиясын үнемдеуге арналған құрылғы өте танымал. Оның жұмысы қалдық электр қуатын басуға негізделген.
Қазіргі нарықта сіз электр энергиясын дұрыс бағытта бағыттайтын трансформаторға негізделген көптеген ұқсас құрылғыларды таба аласыз.
Электр энергиясын үнемдейтін құрылғы бұл энергияны әртүрлі тұрмыстық техникаға бағыттайды.
Энергия тиімділігі
Электр энергиясын ұтымды пайдалану үшін реактивті энергияны өтеу қолданылады. Ол үшін конденсатор блоктары, электр қозғалтқыштары және компенсаторлар пайдаланылады.
Олар реактивті қуат ағындарынан болатын белсенді энергия жоғалуын азайтуға көмектеседі. Бұл таратушы электр желілерінің көліктік технологиялық ысыраптарының деңгейіне айтарлықтай әсер етеді.
Қуат өтемінің пайдасы қандай?
Қуат өтемі параметрлерін пайдалану үлкен пайда әкелуі мүмкінэкономикалық жоспар.
Статистикаға сәйкес, оларды пайдалану Ресей Федерациясының барлық бөліктерінде электр энергиясын пайдалану шығындарын 50%-ға дейін үнемдеуге мүмкіндік береді.
Оларды орнатуға жұмсалған ақшалай инвестиция пайдаланудың бірінші жылы ішінде өтеледі.
Сонымен қатар, бұл қондырғылар жобаланған жерлерде кабель кішірек қимасы бар сатып алынады, бұл да өте тиімді.
Конденсатор блоктарының артықшылықтары
Конденсатор блоктарын пайдаланудың келесі жағымды жақтары бар:
- Белсенді энергияның шамалы жоғалуы.
- Конденсатор блоктарында айналатын бөліктер жоқ.
- Олармен жұмыс істеу және басқару оңай.
- Инвестициялық шығындар төмен.
- Үнсіз жұмыс.
- Оларды электр желісінің кез келген жеріне орнатуға болады.
- Кез келген қажетті қуатты таңдауға болады.
Конденсатор блоктары мен компенсаторлар мен синхронды қозғалтқыштар арасындағы айырмашылық сүзгі-компенсациялау қондырғылары синхронды түрде қуат компенсациясын орындайды және компенсацияланған желіде бар гармоникаларды ішінара тежейді. Электр энергиясының құны қанша қуат өтелетініне және сәйкесінше ағымдағы тарифке байланысты болады.
Қандай өтемақы түрлері бар?
Конденсатор қондырғыларын пайдалану процесінде басылатын қуаттың келесі түрлері ажыратылады:
- Жеке.
- Топ.
- Орталықтандырылған.
Олардың әрқайсысын толығырақ қарастырайық.
Жеке қуат
Конденсатор қондырғылары электр қабылдағыштарының дәл жанында орналасқан және олармен бір уақытта ауыстырылады.
Бұл компенсация түрінің кемшіліктері конденсатор блогын қосу уақытының электр қабылдағыштардың жұмысының басталу уақытынан тәуелділігі болып табылады. Сонымен қатар, жұмыстарды орындау алдында қондырғының қуатын және электр қабылдағыштың индуктивтілігін үйлестіру қажет. Бұл резонанстық асқын кернеулердің алдын алу үшін қажет.
Топтық қуат
Аты бәрін айтып тұр. Бұл қуат ортақ конденсаторлар жинағы бар бір тарату құрылғысына бір уақытта қосылған бірнеше индуктивті жүктемелердің қуатын өтеу үшін пайдаланылады.
Жүкті бір уақытта қосу процесінде коэффициент жоғарылайды, бұл қуаттың төмендеуіне әкеледі. Бұл конденсатор блогының жақсы жұмыс істеуіне ықпал етеді. Жеке қуатқа қарағанда қалдық энергия тиімдірек басылады.
Бұл процестің жағымсыз жағы электр желісіндегі реактивті энергияның жартылай түсірілуі болып табылады.
Орталықтандырылған қуат
Жеке және топтық қуаттан айырмашылығы, бұл қуатты реттеуге болады. Ол қалдық энергияны тұтынудың кең ауқымына қатысты.
Реактивті жүктеме тогы функциясы конденсатор блогының қуатын реттеуде үлкен рөл атқарады. Бұл жағдайда қондырғы автоматты реттегішпен жабдықталуы керек және оның толық өтемдік қуаты бөлек ауыстырылатын қадамдарға бөлінеді.
Конденсатор блоктары қандай мәселелерді шешеді
Әрине, олар ең алдымен реактивті қуатты басуға бағытталған, бірақ өндірісте олар келесі міндеттерді шешуге көмектеседі:
- Реактивті қуатты басу процесінде көрінетін қуат сәйкесінше азаяды, бұл күштік трансформаторлардың жүктемесінің төмендеуіне әкеледі.
- Жүктеме қимасы кішірек кабель арқылы қоректенеді, бұл ретте оқшаулау қызып кетпейді.
- Қосымша белсенді қуатты қосуға болады.
- Қашықтағы тұтынушылардың электр желілеріндегі кернеудің терең төмендеуін болдырмауға мүмкіндік береді.
- Автономды дизельдік генераторлардың қуатын барынша пайдалану (кемелер электр қондырғылары, геологиялық кешендер, құрылыс алаңдары, барлау бұрғылау қондырғылары және т.б. электрмен жабдықтау).
- Жеке өтемақы асинхронды қозғалтқыштардың жұмысын жеңілдетеді.
- Төтенше жағдайда конденсаторлық қондырғы дереу өшеді.
- Құрылғының жылытуы немесе желдетуі автоматты түрде қосылады.
Конденсатор қондырғыларының екі нұсқасы бар. Бұл модульдік, ірі кәсіпорындарда қолданылады және моноблок - шағын кәсіпорындар үшін.
Қорытынды
Электр желісіндегі реактивті энергия бүкіл электр жүйесінің жұмысына теріс әсер етеді. Бұл желідегі кернеудің жоғалуы және жанармай құнының өсуі сияқты салдарға әкеледі.
Байланыстыосымен осы қуаттың компенсаторлары белсенді қолданылады. Олардың пайдасы ақшаны жақсы үнемдеу ғана емес, сонымен қатар мыналар:
- Қуат құрылғыларының қызмет ету мерзімі ұзаруда.
- Электр энергиясының сапасын жақсарту.
- Кішкентай өлшемді кабельдерге ақша үнемдеңіз.
- Электр энергиясын тұтынуды азайтады.
