عادة ما يتم حساب الطاقة الكهربائية المستخدمة بواسطة جهاز كهربائي منزلي أو صناعي مع الأخذ في الاعتبار الطاقة الإجمالية للتيار الكهربائي الذي يمر عبر الدائرة الكهربائية المقاسة. في الوقت نفسه ، هناك مؤشرين مميزين يعكسان تكاليف الطاقة الكاملة عند خدمة المستهلك. تسمى هذه المؤشرات الطاقة النشطة والمتفاعلة. إجمالي القوة هو مجموع هذين الرقمين. حول ماهية الكهرباء النشطة والمتفاعلة وكيفية التحقق من مقدار المدفوعات المتراكمة ، سنحاول معرفة ذلك في هذه المقالة.
القوة الكاملة
وفقًا للممارسات المتبعة ، لا يدفع المستهلكون مقابل السعة المفيدة ، والتي يتم استخدامها مباشرة في الاقتصاد ، ولكن مقابل السعة الكاملة ، التي تصدرها المؤسسة الموردة. تتميز هذه المؤشرات بوحدات القياس - تُقاس القدرة الإجمالية بالفولت أمبير (VA) ، وتُقاس الطاقة المفيدة بالكيلوواط. يتم استخدام الكهرباء النشطة والمتفاعلة بواسطة جميع الأجهزة الكهربائية التي تعمل بالتيار الكهربائي.
كهرباء نشطة
يقوم المكون النشط للطاقة الكاملة بعمل مفيد ويتم تحويله إلى تلك الأنواع من الطاقة التي يحتاجها المستهلك. بالنسبة لبعض الأجهزة الكهربائية المنزلية والصناعية ، فإن القوة النشطة والواضحة في الحسابات هي نفسها. من بين هذه الأجهزة المواقد الكهربائية والمصابيح المتوهجة والأفران الكهربائية والسخانات والمكاوي ومكابس الكي ، إلخ.
إذا تمت الإشارة إلى القوة النشطة البالغة 1 كيلوواط في جواز السفر ، فستكون الطاقة الإجمالية لهذا الجهاز 1 كيلو فولت أمبير.
مفهوم الكهرباء التفاعلية
هذا النوع من الكهرباء متأصل في الدوائر التي تحتوي على عناصر تفاعلية. الكهرباء التفاعلية هي جزء من إجمالي مدخلات الطاقة التي لا تستخدم في عمل مفيد.
في دوائر التيار المستمر ، مفهوم القدرة التفاعلية غائب. في دارات التيار المتناوب ، يحدث المكون التفاعلي فقط عند وجود حمل حثي أو سعوي. في هذه الحالة ، يوجد عدم تطابق بين طور التيار ومرحلة الجهد. يُشار إلى تحول الطور بين الجهد والتيار بالرمز "φ".
مع الحمل الاستقرائي في الدائرة ، لوحظ تأخر في الطور ، مع وجود حمولة سعوية ، فإنه يتقدم عليها. لذلك ، يأتي جزء من الطاقة الكاملة فقط للمستهلك ، وتحدث الخسائر الرئيسية بسبب التسخين غير المجدي للأجهزة والأجهزة أثناء التشغيل.
تحدث فقد الطاقة بسبب وجود ملفات حثي في الأجهزة الكهربائية والمكثفات. بسببهم ، تتراكم الكهرباء في الدائرة لبعض الوقت. ثم يتم تغذية الطاقة المخزنة مرة أخرى في الدائرة. تشمل الأجهزة التي يشتمل استهلاكها للطاقة على عنصر تفاعلي للكهرباء أدوات كهربائية محمولة ومحركات كهربائية وأجهزة منزلية مختلفة. يتم حساب هذه القيمة مع الأخذ في الاعتبار عامل القدرة الخاص ، والذي يُشار إليه على أنه cos φ.
حساب الكهرباء التفاعلية
يتراوح معامل القدرة من 0.5 إلى 0.9 ؛ يمكن العثور على القيمة الدقيقة لهذه المعلمة في جواز سفر الجهاز الكهربائي. يجب تعريف القوة الظاهرة على أنها حاصل قسمة القوة النشطة مقسومًا على عامل.
على سبيل المثال ، إذا كانت قوة المثقاب الكهربائي 600 واط وكانت القيمة 0.6 ، فإن إجمالي الطاقة التي يستهلكها الجهاز سيكون 600/06 ، أي 1000 فولت أمبير. في حالة عدم وجود جوازات سفر لحساب الطاقة الكلية للجهاز يمكن أخذ المعامل يساوي 0.7.
نظرًا لأن إحدى المهام الرئيسية لأنظمة الإمداد بالطاقة الحالية هي توفير طاقة مفيدة للمستهلك النهائي ، فإن فقد الطاقة التفاعلية يعتبر عاملاً سلبياً ، وتلقي الزيادة في هذا المؤشر بظلال من الشك على كفاءة الدائرة الكهربائية ككل. يمكن تصور توازن القوة النشطة والمتفاعلة في الدائرة في شكل هذه الصورة المضحكة:
قيمة المعامل عند مراعاة الخسائر
الأعلىقيمة عامل القدرة ، سيكون فقدان الكهرباء النشطة أقل - مما يعني أن المستهلك النهائي للطاقة الكهربائية المستهلكة سيكلف أقل قليلاً. من أجل زيادة قيمة هذا المعامل ، يتم استخدام طرق مختلفة لتعويض الخسائر غير المستهدفة للكهرباء في الهندسة الكهربائية. أجهزة التعويض هي مولدات تيار رائدة تعمل على تهدئة زاوية الطور بين التيار والجهد. تستخدم البنوك المكثفة أحيانًا لنفس الغرض. وهي متصلة بالتوازي مع دائرة العمل وتستخدم كمعوضات متزامنة.
حساب تكلفة الكهرباء لعملاء القطاع الخاص
للاستخدام الفردي ، لا يتم فصل الكهرباء النشطة والمتفاعلة في الفواتير - من حيث الاستهلاك ، فإن حصة الطاقة التفاعلية صغيرة. لذلك ، يدفع العملاء الخاصون الذين يصل استهلاكهم للطاقة حتى 63 ألفًا فاتورة واحدة ، حيث تعتبر جميع الكهرباء المستهلكة نشطة. لا يتم تخصيص الخسائر الإضافية في الدائرة للكهرباء التفاعلية بشكل منفصل ولا يتم دفعها.
قياس الكهرباء التفاعلية للشركات
شيء آخر هو المؤسسات والمنظمات. يتم تركيب عدد كبير من المعدات الكهربائية في المباني الصناعية والورش الصناعية ، وفي إجمالي الكهرباء الواردة ، يوجد جزء كبير من الطاقة التفاعلية ، وهو أمر ضروري لتشغيل إمدادات الطاقة والمحركات الكهربائية. الكهرباء النشطة والمتفاعلة التي يتم توفيرها للمؤسسات والمنظمات تحتاج إلى فصل واضح وطريقة مختلفةالدفع مقابل ذلك. في هذه الحالة ، يعمل العقد القياسي كأساس لتنظيم العلاقات بين مزود الكهرباء والمستهلكين النهائيين. وفقًا للقواعد الموضوعة في هذا المستند ، تحتاج المؤسسات التي تستهلك الكهرباء فوق 63 ألفًا إلى جهاز خاص يوفر قراءات الطاقة التفاعلية للقياس والدفع.يقوم مشغل الشبكة بتثبيت عداد كهرباء تفاعلي ويتم شحنه وفقًا لقراءاته.
عامل الطاقة التفاعلية
كما ذكرنا سابقًا ، يتم تخصيص الكهرباء النشطة والمتفاعلة في فواتير الدفع في سطور منفصلة. إذا كانت نسبة أحجام الكهرباء المتفاعلة والمستهلكة لا تتجاوز المعيار المعمول به ، فلا يتم تحصيل رسوم الطاقة التفاعلية. يمكن تحديد معامل النسبة بطرق مختلفة ، ومتوسط قيمته هو 0.15. إذا تم تجاوز هذه القيمة الحدية ، يوصى المؤسسة الاستهلاكية بتثبيت الأجهزة التعويضية.
القوة التفاعلية في المباني السكنية
المستهلك النموذجي للكهرباء هو مبنى سكني به فتيل رئيسي يستهلك أكثر من 63 أ. وبالتالي ، فإن سكان المبنى السكني لا يرون في الرسوم سوى مدفوعات الكهرباء الكاملة التي يوفرها المورد للمنزل. نفس القاعدة تنطبق على التعاونيات السكنية
حالات خاصة لمحاسبة القوة التفاعلية
هناك حالات عندما يكون هناك منظمات تجارية وشقق في مبنى متعدد الطوابق. يتم تنظيم إمداد الكهرباء لهذه المنازل بقوانين منفصلة. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون التقسيم هو حجم المنطقة الصالحة للاستخدام. إذا كانت المنظمات التجارية تشغل أقل من نصف المساحة الصالحة للاستخدام في مبنى سكني ، فلن يتم تحصيل رسوم الطاقة التفاعلية. إذا تم تجاوز نسبة الحد الأدنى ، فهناك التزامات بالدفع مقابل الكهرباء التفاعلية.
في بعض الحالات ، لا تُعفى المباني السكنية من رسوم الطاقة التفاعلية. على سبيل المثال ، إذا كان المبنى يحتوي على نقاط اتصال مصعد للشقق ، فإن تكلفة استخدام الكهرباء التفاعلية تحدث بشكل منفصل ، فقط لهذه المعدات. مازال أصحاب الشقق يدفعون فقط الكهرباء النشطة
فهم جوهر الطاقة النشطة والمتفاعلة يجعل من الممكن حساب التأثير الاقتصادي بشكل صحيح لتركيب أجهزة تعويض متنوعة تقلل الخسائر من الحمل التفاعلي. وفقًا للإحصاءات ، تسمح لك هذه الأجهزة برفع قيمة cos من 0.6 إلى 0.97. وبالتالي ، تساعد أجهزة التعويض التلقائي في توفير ما يصل إلى ثلث الكهرباء المقدمة للمستهلك. يؤدي الانخفاض الكبير في فقد الحرارة إلى زيادة عمر الأجهزة والآليات في مواقع الإنتاج ويقلل من تكلفة المنتجات النهائية.
