يولد النظام الكهربائي إجمالي الطاقة ، والتي تنقسم إلى طاقة مفيدة أو نشطة وطاقة متبقية تسمى الطاقة التفاعلية. ستخبرك المقالة ماهيتها وكيف يتم احتسابها.
الطاقة المتبقية: ما هي؟
يتم تمثيل جميع الآلات الكهربائية بعناصر تفاعلية ونشطة. هم الذين يستهلكون الكهرباء. وتشمل هذه توصيلات الكابلات التفاعلية ، ولفائف المكثف والمحولات.
في عملية تدفق التيار المتردد ، يتم فهرسة القوى الدافعة الكهربية التفاعلية على هذه المقاومة ، مما يخلق تيارًا تفاعليًا.
التركيبات والأجهزة التي تنشئ تيارًا متناوبًا تستخدم الطاقة التفاعلية في التيار الكهربائي ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا للمجال الكهربائي.
تأثير التفاعل الاستقرائي على تكوين مجال مغناطيسي
جميع الأجهزة التي يتم تشغيلها بواسطة التيار الكهربائي لها مقاومة استقرائية. بفضله تتعارض علامات التيار والجهد. على سبيل المثال ، الجهد هواشارة سالبة والتيار موجب او العكس
في هذا الوقت ، تتأرجح الكهرباء المولدة في العنصر الاستقرائي في الاحتياطي ، عبر الشبكة بسبب الحمل من المولد والعكس صحيح. تسمى هذه العملية القدرة التفاعلية ، والتي تخلق مجالًا مغناطيسيًا للمجال الكهربائي.
ما هي القوة التفاعلية؟
يمكن القول أنه يهدف إلى تنظيم التغييرات التي يسببها التيار الكهربائي في الشبكة. وتشمل هذه:
- الحفاظ على المجال المغناطيسي أثناء الحث في الدائرة ؛
- إذا كانت هناك مكثفات وأسلاك ، فدعم شحنتها
مشاكل في توليد الطاقة التفاعلية
إذا كانت هناك حصة كبيرة من توليد الطاقة التفاعلية في الشبكة ، فعليك:
- زيادة قوة أجهزة الطاقة المصممة لتحويل الطاقة الكهربائية من قيمة جهد واحدة إلى طاقة كهربائية ذات قيمة جهد أخرى ؛
- زيادة قسم الكابلات ؛
- محاربة فقدان الطاقة المتزايد في أجهزة الطاقة وخطوط النقل ؛
- زيادة رسوم استهلاك الكهرباء
- فقدان القوة القتالية.
ما الفرق بين الطاقة النشطة والمتفاعلة؟
الناس معتادون على دفع ثمن الكهرباء التي يستهلكونها. يدفعون مقابل الطاقة المستخدمة في تدفئة الأماكن والطهي وتسخين المياه في الحمام (من يستخدم سخانات المياه الفردية) وغيرها من الأمور المفيدةطاقة كهربائية. هي التي تسمى نشطة.
تختلف الطاقة النشطة والمتفاعلة من حيث أن الأخيرة هي الطاقة المتبقية التي لا تستخدم في العمل المفيد. بمعنى آخر ، كلاهما يشكلان القوة الكاملة. وفقًا لذلك ، من غير المربح للمستهلكين أن يدفعوا ، بالإضافة إلى الطاقة النشطة ، أيضًا الطاقة التفاعلية في شبكة الطاقة ، ومن المفيد للموردين أن يدفعوا مقابل السعة الكاملة. هل من الممكن حل هذه المشكلة بطريقة ما؟ دعونا نلقي نظرة على هذا
كيف يتم قياس استهلاك الطاقة؟
لقياس الطاقة المستهلكة ، يتم استخدام مقياس الطاقة النشطة والمتفاعلة. كلها مقسمة إلى أمتار بمرحلة واحدة وثلاث مراحل. ما هو الفرق بينهما؟
تستخدم العدادات أحادية الطور لحساب الطاقة الكهربائية من المستهلكين الذين يستخدمونها للاحتياجات المنزلية. يتم توفير الطاقة عن طريق تيار أحادي الطور.
تُستخدم عدادات ثلاثية الطور لقياس الطاقة الإجمالية. يتم تصنيفها بناءً على مخطط إمداد الطاقة إلى ثلاثة وأربعة أسلاك.
تمييز العدادات بالطريقة التي يتم تشغيلها بها
الطريقة التي تعمل بها ، وهي مقسمة إلى ثلاث مجموعات:
- لا تستخدم المحولات ويتم توصيلها مباشرة بالشبكة بواسطة عدادات اتصال مباشر.
- باستخدام أجهزة الطاقة ، يتم تشغيل عدادات التحويل شبه غير المباشر.
- عدادات اتصال غير مباشر. إنها متصلة بالشبكة ليس فقط باستخدام أجهزة الطاقة الحالية ، ولكن أيضًا باستخدام محولات الجهد.
التفريقعدادات عن طريق طريقة الدفع
وفقًا لطريقة الشحن للكهرباء ، من المعتاد تقسيم العدادات إلى المجموعات التالية:
- متر على أساس استخدام تعريفتين - تأثيرهما هو أن تعريفة الطاقة المستهلكة تتغير خلال اليوم. أي في الصباح وأثناء النهار يكون أقل من المساء.
- عدادات مسبقة الدفع - يعتمد تشغيلها على حقيقة أن المستهلك يدفع للكهرباء مقدمًا ، لأنه في أماكن سكن نائية.
- متر مع بيان الحمولة القصوى - يدفع المستهلك بشكل منفصل للطاقة المستهلكة وللحمل الأقصى.
قياس القوة الكاملة
محاسبة الطاقة المفيدة تهدف إلى تحديد:
- الطاقة الكهربائية المتولدة من آلات توليد الجهد في محطة توليد الكهرباء.
- كمية الطاقة التي يتم إنفاقها على الاحتياجات الخاصة للمحطة الفرعية ومحطة الطاقة.
- كهرباء يستخدمها المستهلكون
- الطاقة المنقولة إلى أنظمة الطاقة الأخرى.
- الطاقة الكهربائية ، والتي يتم إطلاقها عبر إطارات محطات توليد الكهرباء للمستهلكين.
من الضروري مراعاة الطاقة الكهربائية التفاعلية عند الإرسال إلى المستهلكين من محطة توليد الكهرباء فقط إذا تم حساب هذه البيانات والتحكم في وضع تشغيل الأجهزة التي تعوض هذه الطاقة.
أين يتم رصد الطاقة المتبقية
تثبيت عداد الطاقة التفاعلية:
- نفس المكانعدادات الطاقة المفيدة. مثبت للمستهلكين الذين يدفعون مقابل الطاقة الكاملة التي يستخدمونها.
- على مصادر اتصال الطاقة التفاعلية للمستهلكين. يتم ذلك إذا كان عليك التحكم في عملية العمل.
إذا سمح للمستهلك بإدخال الطاقة المتبقية في الشبكة ، فسيضع عدادان في عناصر النظام حيث يتم حساب الطاقة المفيدة. في حالات أخرى ، يتم تثبيت عداد منفصل لحساب الطاقة التفاعلية.
كيفية التوفير في استهلاك الكهرباء
جهاز لتوفير الكهرباء يحظى بشعبية كبيرة في هذا الاتجاه. يعتمد تشغيلها على قمع الكهرباء المتبقية.
في سوق اليوم يمكنك أن تجد العديد من الأجهزة المماثلة ، والتي تعتمد على محول يوجه الكهرباء في الاتجاه الصحيح.
جهاز توفير الكهرباء يوجه هذه الطاقة إلى مجموعة متنوعة من الأجهزة المنزلية.
كفاءة الطاقة
من أجل الاستخدام الرشيد للكهرباء ، يتم تطبيق تعويض الطاقة التفاعلية. لهذا الغرض ، يتم استخدام وحدات المكثف والمحركات الكهربائية والمعوضات.
تساعد في تقليل خسائر الطاقة النشطة الناتجة عن تدفقات الطاقة التفاعلية. هذا يؤثر بشكل كبير على مستوى الخسائر التكنولوجية للنقل لشبكات التوزيع الكهربائية.
ما فائدة تعويض الطاقة؟
يمكن أن يحقق استخدام إعدادات تعويض الطاقة فوائد كبيرة فيالخطة الاقتصادية
وفقًا للإحصاءات ، فإن استخدامها يحقق وفورات تصل إلى 50٪ في نفقات استخدام الطاقة الكهربائية في جميع أنحاء الاتحاد الروسي.
استثمارات الأموال التي يتم إنفاقها على التثبيت تؤتي ثمارها خلال السنة الأولى من استخدامها.
بالإضافة إلى ذلك ، حيث يتم تصميم هذه التركيبات ، يتم شراء الكبل بمقطع عرضي أصغر ، وهو أيضًا مفيد جدًا.
مزايا وحدات المكثف
استخدام وحدات المكثف له الجوانب الإيجابية التالية:
- فقدان طفيف للطاقة النشطة.
- لا توجد أجزاء دوارة في وحدات المكثف.
- يسهل التعامل معها وتشغيلها.
- تكاليف الاستثمار منخفضة
- العمل بصمت
- يمكن تركيبها في أي مكان في الشبكة الكهربائية
- يمكنك اختيار أي قوة مطلوبة.
الفرق بين وحدات المكثف والمعوضات والمحركات المتزامنة هو أن وحدات تعويض المرشح تؤدي بشكل متزامن تعويض الطاقة وتقييد التوافقيات الموجودة في الشبكة المعوضة جزئيًا. ستعتمد تكلفة الكهرباء على مقدار الطاقة التي يتم تعويضها ، وبالتالي على التعرفة الحالية.
ما هي أنواع التعويضات المتوفرة؟
في عملية استخدام وحدات المكثف ، يتم تمييز الأنواع التالية من الطاقة المكبوتة:
- فرد
- مجموعة
- مركزي.
دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل منهم.
القوة الفردية
توجد وحدات المكثف بجوار المستقبلات الكهربائية مباشرة ويتم تبديلها في نفس الوقت كما هي.
عيوب هذا النوع من التعويض هو الاعتماد على وقت التبديل على وحدة المكثف من وقت بدء تشغيل المستقبلات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، قبل القيام بالعمل ، من الضروري تنسيق قدرة التثبيت ومحاثة جهاز الاستقبال الكهربائي. هذا ضروري لمنع الجهد الزائد الرنان.
قوة المجموعة
الاسم يقول كل شيء. تُستخدم هذه القوة لتعويض طاقة العديد من الأحمال الاستقرائية التي ترتبط في وقت واحد بنفس مجموعة المفاتيح مع بنك مكثف مشترك.
في عملية التشغيل المتزامن للحمل ، يزداد المعامل ، مما يؤدي إلى انخفاض في الطاقة. هذا يساهم في تحسين تشغيل وحدة المكثف. يتم قمع الطاقة المتبقية بشكل أكثر فعالية من القوة الفردية.
الجانب السلبي لهذه العملية هو التفريغ الجزئي للطاقة التفاعلية في شبكة الطاقة.
قوة مركزية
على عكس القوة الفردية والجماعية ، هذه القوة قابلة للتعديل. ينطبق على نطاق واسع من استهلاك الطاقة المتبقية.
تلعب وظيفة الحمل التفاعلي الحالية دورًا كبيرًا في تنظيم قوة وحدة مكثف. في هذه الحالة ، يجب أن يكون التثبيت مجهزًا بمنظم تلقائي ، وقوة التعويض الكاملة مقسمة إلى خطوات تبديل منفصلة.
ما هي المشاكل التي تحلها وحدات المكثف
بالطبع ، تهدف في المقام الأول إلى قمع القوة التفاعلية ، لكن في الإنتاج تساعد في حل المهام التالية:
- في عملية قمع الطاقة التفاعلية ، يتم تقليل القدرة الظاهرة بشكل مماثل ، مما يؤدي إلى انخفاض في حمل محولات الطاقة.
- يتم تشغيل الحمل بواسطة كابل به مقطع عرضي أصغر ، بينما لا يسخن العزل.
- من الممكن توصيل طاقة نشطة إضافية.
- يسمح لك بتجنب حدوث انخفاض شديد في الجهد الكهربائي على خطوط الكهرباء للمستهلكين عن بعد.
- استخدام طاقة مولدات الديزل المستقلة يذهب إلى أقصى حد (تركيبات كهربائية للسفن ، وإمدادات الطاقة للأطراف الجيولوجية ، ومواقع البناء ، ومنصات الحفر الاستكشافية ، وما إلى ذلك).
- التعويض الفردي يبسط تشغيل المحركات الحثية.
- في حالة الطوارئ ، سيتم إغلاق وحدة التكثيف على الفور.
- يتم تشغيل تدفئة أو تهوية الوحدة تلقائيًا.
هناك خياران لوحدات المكثف. هذه معيارية ، تستخدم في المؤسسات الكبيرة ، وأحادية الكتلة - للمؤسسات الصغيرة.
تلخيص
تؤثر الطاقة التفاعلية في شبكة الطاقة سلبًا على تشغيل النظام الكهربائي بأكمله. هذا يؤدي إلى عواقب مثل فقدان الجهد في الشبكة وزيادة في تكاليف الوقود.
في اتصالمع هذا ، يتم استخدام معوضات هذه القوة بنشاط. مصلحتهم لا تقتصر فقط على توفير المال الجيد ، ولكن أيضًا ما يلي:
- عمر خدمة أجهزة الطاقة آخذ في الازدياد.
- تحسين جودة الكهرباء
- وفر المال على الكابلات ذات المقاييس الصغيرة.
- يقلل من استهلاك الكهرباء
