Изчисляването на електрическата енергия, използвана от домакинско или промишлено електрическо устройство, обикновено се прави, като се вземе предвид общата мощност на електрическия ток, преминаващ през измерваната електрическа верига. В същото време се разграничават два индикатора, които отразяват разходите за пълна мощност при обслужване на потребителя. Тези показатели се наричат активна и реактивна енергия. Брутната мощност е сборът от тези две цифри. За това какво е активно и реактивно електричество и как да проверите размера на натрупаните плащания, ще се опитаме да разкажем в тази статия.
Пълна мощност
Според установената практика потребителите не плащат за полезния капацитет, който се използва пряко в икономиката, а за пълния, който се освобождава от предприятието доставчик. Тези показатели се отличават с мерни единици - общата мощност се измерва във волт-ампери (VA), а полезната мощност се измерва в киловати. Активното и реактивното електричество се използва от всички електрически уреди, захранвани от мрежата.
Активно електричество
Активният компонент на пълната мощност върши полезна работа и се преобразува в онези видове енергия, от които се нуждае потребителят. За някои домакински и промишлени електрически уреди активната и привидната мощност в изчисленията са еднакви. Сред такива устройства са електрически печки, лампи с нажежаема жичка, електрически пещи, нагреватели, ютии и преси за гладене и др.
Ако активната мощност от 1 kW е посочена в паспорта, тогава общата мощност на такова устройство ще бъде 1 kVA.
Концепцията за реактивно електричество
Този тип електричество е присъщо на вериги, които включват реактивни елементи. Реактивното електричество е частта от общата вложена мощност, която не се използва за полезна работа.
В DC вериги концепцията за реактивна мощност отсъства. В променливотоковите вериги реактивният компонент възниква само когато има индуктивен или капацитивен товар. В този случай има несъответствие между фазата на тока и фазата на напрежението. Това фазово изместване между напрежение и ток се обозначава със символа "φ".
При индуктивен товар във веригата се наблюдава забавяне на фазата, при капацитивен товар е пред него. Следователно само част от пълната мощност идва към консуматора, а основните загуби възникват поради безполезното нагряване на устройства и устройства по време на работа.
Загубите на мощност възникват поради наличието на индуктивни намотки в електрическите устройства икондензатори. Поради тях електричеството се натрупва във веригата за известно време. След това натрупаната енергия се подава обратно във веригата. Уредите, чиято консумация на енергия включва реактивен компонент на електричеството, включват преносими електрически инструменти, електрически двигатели и различни домакински уреди. Тази стойност се изчислява, като се вземе предвид специален фактор на мощността, който се обозначава като cos φ.
Изчисляване на реактивно електричество
Коефициентът на мощност варира от 0,5 до 0,9; точната стойност на този параметър може да се намери в паспорта на електрическия уред. Привидната мощност трябва да се дефинира като частно от активната мощност, разделено на коефициент.
Например, ако мощността на електрическа бормашина е 600 W и стойността е 0,6, тогава общата мощност, консумирана от устройството, ще бъде 600/06, тоест 1000 VA. При липса на паспорти за изчисляване на общата мощност на устройството, коефициентът може да се приеме, равен на 0,7.
Тъй като една от основните задачи на съществуващите системи за захранване е да доставят полезна мощност на крайния потребител, загубите на реактивна мощност се считат за отрицателен фактор и увеличаването на този показател поставя под съмнение ефективността на електрическата верига като цяло. Балансът на активната и реактивната мощност във веригата може да се визуализира под формата на тази забавна картинка:
Стойността на коефициента при отчитане на загуби
Колкото по-високостойността на фактора на мощността, толкова по-малко ще бъде загубата на активна електроенергия - което означава, че крайният потребител на консумираната електрическа енергия ще струва малко по-малко. За да се увеличи стойността на този коефициент, в електротехниката се използват различни методи за компенсиране на нецелеви загуби на електроенергия. Компенсиращите устройства са водещи генератори на ток, които изглаждат фазовия ъгъл между тока и напрежението. Кондензаторните банки понякога се използват за същата цел. Те са свързани успоредно на работната верига и се използват като синхронни компенсатори.
Изчисляване на цената на електроенергията за частни клиенти
За индивидуално ползване активната и реактивната електроенергия не са разделени в сметките - по отношение на потреблението делът на реактивната енергия е малък. Следователно частните клиенти с консумация на електроенергия до 63 A плащат една сметка, в която цялата консумирана електроенергия се счита за активна. Допълнителните загуби във веригата за реактивно електричество не се разпределят отделно и не се заплащат.
Реактивно измерване на електроенергия за бизнеса
Друго нещо са предприятията и организациите. Огромен брой електрическо оборудване е инсталирано в промишлени помещения и промишлени работилници, а в общата входяща електрическа енергия има значителна част от реактивната енергия, която е необходима за работата на захранвания и електрически двигатели. Активното и реактивното електричество, доставяно на предприятия и организации, се нуждае от ясно разделение и различен начинплащане за него. В този случай стандартният договор служи като основа за регулиране на отношенията между доставчика на електроенергия и крайните потребители. Съгласно правилата, установени в този документ, организациите, които консумират електроенергия над 63 A, се нуждаят от специално устройство, което осигурява показания на реактивна енергия за измерване и плащане. Мрежовият оператор инсталира реактивен електромер и таксува според показанията му.
Фактор на реактивна енергия
Както споменахме по-рано, активното и реактивното електричество във фактурите за плащане са разпределени в отделни редове. Ако съотношението на обемите на реактивната и консумираната електроенергия не надвишава установената норма, тогава плащането за реактивна енергия не се начислява. Коефициентът на съотношение може да бъде предписан по различни начини, средната му стойност е 0,15. При превишаване на тази прагова стойност се препоръчва на потребителското предприятие да инсталира компенсаторни устройства.
Реактивна мощност в жилищни сгради
Типичен потребител на електричество е жилищна сграда с главен предпазител, който консумира повече от 63A. По този начин жителите на жилищна сграда виждат в таксите само плащането за пълната електроенергия, доставена в къщата от доставчика. Същото правило важи и за жилищните кооперации.
Специални случаи на отчитане на реактивна мощност
Има случаи, когато в многоетажна сграда има както търговски организации, така и апартаменти. Снабдяването с електричество на такива къщи е регламентирано с отделни закони. Например, разделението може да бъде с размер на използваемата площ. Ако търговските организации заемат по-малко от половината от използваемата площ в жилищна сграда, тогава плащането за реактивна енергия не се начислява. Ако праговият процент е надвишен, тогава има задължения за плащане на реактивна електроенергия.
В някои случаи жилищните сгради не са освободени от такса за реактивна мощност. Например, ако сградата има точки за свързване на асансьори за апартаменти, таксата за използване на реактивно електричество се извършва отделно, само за това оборудване. Собствениците на апартаменти все още плащат само активно електричество.
Разбирането на същността на активната и реактивната енергия прави възможно правилното изчисляване на икономическия ефект от инсталирането на различни компенсационни устройства, които намаляват загубите от реактивен товар. Според статистиката такива устройства ви позволяват да повишите стойността на cos φ от 0,6 до 0,97. По този начин автоматичните компенсиращи устройства спомагат за спестяване на до една трета от електроенергията, предоставена на потребителя. Значителното намаляване на топлинните загуби увеличава живота на устройствата и механизмите в производствените обекти и намалява цената на готовите продукти.
