מערכת החשמל מייצרת מלאהאנרגיה המחולקת לאנרגיה תגובתי שימושית או פעילה ושיורית. המאמר יספר על מה זה ואיך חשבונאות שלה מתנהל.
אנרגיה שיורית: מה זה?
Все электрические машины представлены реактивными וגורמים פעילים. הם הם צורכים אנרגיה חשמלית. אלה כוללים חיבורי כבלים תגובתיים, קבלים ונדנדות שנאים.
במהלך חילופין הנוכחי, תגובתי כוחות אלקטרומגנטיים מצורפים על ההתנגדויות האלה, אשר יוצרים הנוכחי תגובתי.
בהתקנות ומכשירים המייצרים זרם חילופין, אנרגיה ריאקטיבית משמשת ברשת החשמל, היוצרת שדה מגנטי של שדה חשמלי.
השפעת ההתנגדות האינדוקטיבית על יצירת שדה מגנטי
כל המכשירים המופעלים על ידי החשמליש התנגדות אינדוקטיבית. בזכותו סימני הזרם והמתח הם הפוכים. לדוגמא, למתח יש סימן שלילי, והזרם חיובי, או להפך.
בשלב זה, החשמל שנוצר בתוךהאלמנט האינדוקטיבי בשמורה, תנועות נדנדות נובעות דרך הרשת בגלל העומס מהגנרטור ולהיפך. תהליך זה נקרא כוח תגובתי, היוצר שדה מגנטי של שדה חשמלי.
מדוע אנרגיה תגובתית נחוצה?
אנו יכולים לומר שהוא מכוון להסדיר את השינויים שגורם הזרם החשמלי ברשת. זה כולל:
- תמיכה בשדה מגנטי בזמן השראות במעגל;
- בנוכחות קבלים וחוטים תומכים במטען שלהם.
בעיות כוח תגובתי
אם לרשת נתח גדול מייצור כוח תגובתי, עליכם:
- להגדיל את כוחם של התקני כוח המיועדים להמיר אנרגיה חשמלית בעלת מתח אחד לאנרגיה חשמלית בעלת ערך מתח אחר;
- הגדלת חתך הכבלים;
- להילחם בגידול בהפסד החשמל במכשירי חשמל וקווי הילוכים;
- הגדלת דמי צריכת החשמל;
- להילחם באובדן המתח ברשת.
מה ההבדל בין אנרגיה פעילה לתגובה?
אנשים נהגו לשלם עבור החשמל הזהשהם צורכים. הם משלמים עבור האנרגיה המשמשת לחימום החדר, הכנת אוכל, חימום המים בחדר האמבטיה (שמשתמש בדודי מים בודדים) ואנרגיה חשמלית שימושית אחרת. זו הנקראת פעילה.
אנרגיות אקטיביות ותגובתיות שונות בכךהשני מייצג את שאר האנרגיה שאינה מנוצלת בעבודה שימושית. במילים אחרות, שניהם יוצרים עוצמה מלאה. לפיכך, לא משתלם לצרכנים לשלם, בנוסף לאנרגיה הפעילה, עבור אנרגיה תגובתית ברשת החשמל, בעוד שמועיל לספקים שהם משלמים עבור מלוא הספק. האם יש דרך לפתור את הבעיה הזו? בואו נסתכל על זה.
איך מודדים את צריכת האנרגיה?
כדי למדוד את האנרגיה הנצרכת, נעשה שימוש במד אנרגיה פעיל ותגובתי. כולם מחולקים למטרים עם פאזה אחת ושלושה פאזות. מה ההבדל ביניהם?
מונים חד פאזיים משמשים למדידת אנרגיה חשמלית מצרכנים המשתמשים בה לצרכים ביתיים. הכוח מסופק עם זרם חד פאזי.
מונים תלת פאזיים משמשים למדידת אנרגיה כוללת. הם מסווגים בהתבסס על ערכת אספקת החשמל לשלושה וארבעה חוטים.
הבחנה בין מונים לפי שיטת ההכללה
אגב, הם מחולקים לשלוש קבוצות:
- הם אינם משתמשים בשנאים ומחוברים ישירות לרשת.
- עם השימוש במכשירי חשמל, מונים חצי עקיפים מופעלים.
- מונים להכללה עקיפה. הם מחוברים לרשת לא רק באמצעות התקני כוח זרם, אלא גם באמצעות שנאי מתח.
הבחנה בין מונים לפי שיטת תשלום
לפי שיטת חישוב דמי החשמל, נהוג לחלק את המונים לקבוצות הבאות:
- מונים המבוססים על יישום שני תעריפים - השפעתם היא שתעריף האנרגיה הנצרכת משתנה במהלך היום. כלומר, בבוקר וביום זה פחות מאשר בערב.
- מונים מראש - פעולתם מבוססת על כך שהצרכן משלם על החשמל מראש, שכן הם נמצאים במקומות מגורים מרוחקים.
- מונים המציינים את העומס המרבי - הצרכן משלם בנפרד עבור האנרגיה הנצרכת ועבור העומס המקסימלי.
חשבונאות כוח מלאה
חשבונאות אנרגיה שימושית מכוונת לקביעת:
- אנרגיה חשמלית הנוצרת על ידי מכונות לייצור מתח בתחנת כוח.
- כמות האנרגיה הנצרכת לצרכים העצמיים של תחנת המשנה ותחנת הכוח.
- חשמל המכוון לצריכה של צרכניו.
- אנרגיה המועברת למערכות חשמל אחרות.
- אנרגיה חשמלית, הנשלחת דרך האוטובוסים של תחנות כוח לצרכנים.
שקול אנרגיה חשמלית תגובתית כאשרהעברה לצרכנים מתחנת הכוח נחוצה רק אם נתונים אלה מחושבים ונשלטים על ידי מצב הפעולה של מכשירים המפצים על אנרגיה זו.
היכן מנוטרת האנרגיה שנותרה?
מד האנרגיה התגובתית מותקן:
- באותו מקום כמו המונים למדידת אנרגיה שימושית. הם מותקנים עבור צרכנים שמשלמים עבור מלוא הקיבולת שהם משתמשים.
- במקורות של חיבור כוח תגובתי לצרכנים. זה נעשה אם אתה צריך לשלוט בתהליך העבודה.
אם מותר לצרכן להניח את הנותראנרגיה לתוך הרשת, ולאחר מכן הכנס 2 מטרים לאלמנטים של המערכת, שם האנרגיה השימושית נספרת. במקרים אחרים, מותקן מד נפרד שיביא בחשבון את האנרגיה התגובתית.
איך לחסוך בצריכת החשמל?
המכשיר לחיסכון בחשמל פופולרי מאוד בכיוון זה. פעולתו מבוססת על דיכוי של שיורי חשמל.
בשוק המודרני ניתן למצוא מכשירים דומים רבים, המבוססים על שנאי המכוון את החשמל לכיוון הנכון.
מכשיר לחיסכון בחשמל מפנה את האנרגיה הזו למגוון ציוד ביתי.
שימוש רציונלי בחשמל
עבור שימוש רציונלי בחשמל, נעשה שימוש בפיצוי אנרגיה תגובתית. לשם כך משתמשים בבנקי קבלים, מנועים חשמליים ומפצים.
הם עוזרים להפחית את אובדן האנרגיה הפעילה,אשר נובעים מזרימות כוח תגובתי. זה משפיע באופן משמעותי על רמת ההפסדים הטכנולוגיים התחבורה ברשתות חשמל חלוקה.
מדוע פיצוי כוח מועיל?
השימוש ביחידות פיצוי כוח יכול להביא יתרונות כלכליים גדולים.
על פי הסטטיסטיקה, השימוש בהם מביא לחיסכון של עד 50% בהוצאות על השימוש באנרגיה חשמלית בכל פינות הפדרציה הרוסית.
הכסף שהוצא על ההתקנה שלהם משתלם במהלך השנה הראשונה לשימוש בהם.
בנוסף, כאשר מתקנים אלו מתוכננים, הכבל נרכש עם חתך קטן יותר, שגם הוא משתלם מאוד.
יתרונות של יחידות עיבוי
לשימוש ביחידות קבלים יש את ההיבטים החיוביים הבאים:
- אובדן קל של אנרגיה פעילה.
- אין חלקים מסתובבים ביחידות עיבוי.
- הם קלים לשימוש וקלים לשימוש.
- עלויות ההשקעה אינן גבוהות.
- הם עובדים בשקט.
- ניתן להתקין אותם בכל מקום ברשת החשמל.
- אתה יכול לבחור כל כוח נדרש.
ההבדל בין יחידות עיבוי למפציםומנועים סינכרוניים מורכבים מהעובדה שמתקנים מפצים מסננים מפצים באופן סינכרוני על ההספק ומדכאים חלקית את ההרמוניות הקיימות ברשת המתוגמלת. עלות החשמל תהיה תלויה בכמה יפוצה הקיבולת, ובהתאם, בתעריף הנוכחי.
אילו סוגי פיצויים קיימים?
בתהליך השימוש ביחידות קבלים, נבדלים הסוגים הבאים של הספק מדוכא:
- אִישִׁי.
- קְבוּצָה.
- מְרוּכָּז.
בואו נסתכל מקרוב על כל אחד מהם.
כוח אינדיבידואלי
בנק הקבלים ממוקמים ישירות במקלטים החשמליים ומתחלפים בו-זמנית.
החסרונות של סוג זה של פיצויים נחשביםתלות של זמן ההפעלה של יחידת הקבל בזמן תחילת פעולת צרכני החשמל. בנוסף, לפני ביצוע העבודה, יש צורך להסכים על קיבולת ההתקנה וההשראות של המקלט החשמלי. זה הכרחי כדי למנוע מתח יתר תהודה.
כוח קבוצתי
השם מדבר בעד עצמו.כוח זה משמש כדי לפצות על הספק של מספר עומסים אינדוקטיביים, המחוברים בו זמנית למיתוג אחד עם בנק קבלים משותף.
במהלך הפעלת העומס בו זמניתהיחס גדל, מה שמוביל לירידה בכוח. זה תורם לביצועים טובים יותר של יחידת העיבוי. אנרגיה שארית מדוכאת בצורה יעילה יותר מאשר בכוח אינדיבידואלי.
הצד השלילי של תהליך זה הוא פריקה חלקית של אנרגיה תגובתית ברשת החשמל.
כוח ריכוזי
שלא כמו כוח אישי וקבוצתי, כוח זה מתכוונן. הוא משמש למגוון רחב של שינויים בצריכת האנרגיה השיורית.
תפקיד גדול בוויסות כוחבנק הקבלים משחק פונקציה של זרם העומס התגובתי. במקרה זה, המתקן חייב להיות מצויד בווסת אוטומטי, ויש לחלק את כוח הפיצוי הכולל שלו לשלבים מוחלפים בנפרד.
אילו בעיות יחידות עיבוי פותרות?
כמובן, קודם כל, הם מכוונים לדכא כוח תגובתי, אבל בייצור הם עוזרים לפתור את המשימות הבאות:
- בתהליך של דיכוי הספק תגובתי, בהתאם, גם ההספק הכולל יורד, מה שמוביל לירידה בעומס של שנאי כוח.
- העומס מסופק באמצעות כבל עם חתך קטן יותר, בעוד שאין התחממות יתר של הבידוד.
- חיבור של כוח פעיל נוסף אפשרי.
- מאפשר למנוע צניחת מתח עמוקה בקווי אספקת חשמל של צרכנים מרוחקים.
- הספק של גנרטורים דיזל אוטונומיים מנוצל למקסימום (מתקני חשמל לאוניות, אספקת חשמל למסיבות גיאולוגיות, אתרי בנייה, מתקני קידוחי חיפוש וכו').
- פיצוי פרטני מפשט את פעולתם של מנועי אינדוקציה.
- במקרה חירום, יחידת העיבוי מושבתת מיד.
- חימום או אוורור של היחידה מופעלים אוטומטית.
ישנם שני סוגים של יחידות קבלים. אלה מודולריים, בשימוש בארגונים גדולים ומונובלוקים - לעסקים קטנים.
בואו נסכם
אנרגיה תגובתית ברשת החשמל משפיעה לרעה על פעולת מערכת החשמל כולה. זה מוביל להשלכות כמו אובדן מתח קווי ועלויות דלק מוגברות.
בהקשר זה, מפצים של כוח זה משמשים באופן פעיל. היתרון שלהם הוא לא רק חיסכון טוב בכסף, אלא גם הדברים הבאים:
- חיי השירות של מכשירי חשמל גדלים.
- איכות האנרגיה החשמלית משתפרת.
- חוסך כסף על כבלים מדדים קטנים.
- צריכת האנרגיה החשמלית מצטמצמת.