Что такое реактивная энергия: Что такое активная и реактивная электроэнергия?

Что такое активная и реактивная электроэнергия?

Расчет электрической энергии, используемой бытовым или промышленным электротехническим прибором, производится обычно с учетом полной мощности электрического тока, проходящего через измеряемую электрическую цепь.

При этом выделяются два показателя, отражающие затраты полной мощности при обслуживании потребителя. Эти показатели называются активная и реактивная энергия. Полная мощность представляет собой сумму этих двух показателей.

Полная мощность.
По сложившейся практике потребители оплачивают не полезную мощность, которая непосредственно используется в хозяйстве, а полную, которую отпускает предприятие-поставщик. Различают эти показатели по единицам измерения – полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА), а полезная – в киловаттах. Активная и реактивная электроэнергия используется всеми запитанными от сети электроприборами.

Активная электроэнергия.
Активная составляющая полной мощности совершает полезную работу и преобразовывается в те виды энергии, которые нужны потребителю.

У части бытовых и промышленных электроприборов в расчетах активная и полная мощность совпадают. Среди таких устройств – электроплиты, лампы накаливания, электропечи, обогреватели, утюги и гладильные прессы и прочее. Если в паспорте указана активная мощность 1 кВт, то полная мощность такого прибора будет составлять 1 кВА.

Понятие реактивной электроэнергии.
Этот вид электроэнергии присущ цепям, в составе которых имеются реактивные элементы. Реактивная электроэнергия – это часть полной поступаемой мощности, которая не расходуется на полезную работу. В электроцепях постоянного тока понятие реактивной мощности отсутствует. В цепях переменного тока реактивная составляющая возникает только в том случае, когда присутствует индуктивная или емкостная нагрузка. В таком случае наблюдается несоответствие фазы тока с фазой напряжения. Данный сдвиг фаз между напряжением и током обозначается символом «φ». При индуктивной нагрузке в цепи наблюдается отставание фазы, при емкостной – ее опережение.

Поэтому потребителю приходит только часть полной мощности, а основные потери происходят из-за бесполезного нагревания устройств и приборов в процессе эксплуатации. Потери мощности происходят из-за наличия в электрических устройствах индуктивных катушек и конденсаторов. Из-за них в цепи в течение некоторого времени происходит накопление электроэнергии. После этого запасенная энергия поступает обратно в цепь. К приборам, в составе потребляемой мощности которых имеется реактивная составляющая электроэнергии, относятся переносные электроинструменты, электродвигатели и различная бытовая техника. Эта величина рассчитывается с учетом особого коэффициента мощности, который обозначается как cos φ.

Расчет реактивной электроэнергии.

Коэффициент мощности лежит в пределах от 0,5 до 0,9; точное значение этого параметра можно узнать из паспорта электроприбора. Полная мощность должна быть определена как частное от деления активной мощности на коэффициент. Например, если в паспорте электрической дрели указана мощность в 600 Вт и значение 0,6, тогда потребляемая устройством полная мощность будет равна 600/06, то есть 1000 ВА. При отсутствии паспортов для вычисления полной мощности прибора коэффициент можно брать равным 0,7. Поскольку одной из основных задач действующих систем электроснабжения является доставка полезной мощности конечному потребителю, реактивные потери электроэнергии считаются негативным фактором, и возрастание этого показателя ставит под сомнение эффективность электроцепи в целом.

Значение коэффициента при учете потерь.
Чем выше значение коэффициента мощности, тем меньше будут потери активной электроэнергии – а значит конечному потребителю потребляемая электрическая энергия обойдется немного дешевле. Для того чтобы повысить значение этого коэффициента, в электротехнике используются различные приемы компенсации нецелевых потерь электроэнергии. Компенсирующие устройства представляют собой генераторы опережающего тока, сглаживающие угол сдвига фаз между током и напряжением. Для этой же цели иногда используются батареи конденсаторов. Они подключаются параллельно к рабочей цепи и используются как синхронные компенсаторы.

Расчет стоимости электроэнергии для частных клиентов.
Для индивидуального пользования активная и реактивная электроэнергия в счетах не разделяется – в масштабах потребления доля реактивной энергии невелика. Поэтому частные клиенты при потреблении мощности до 63 А оплачивают один счет, в котором вся потребляемая электроэнергия считается активной. Дополнительные потери в цепи на реактивную электроэнергию отдельно не выделяются и не оплачиваются. Учет реактивной электроэнергии для предприятий Другое дело – предприятия и организации. В производственных помещениях и промышленных цехах установлено огромное число электрооборудования, и в общей поступаемой электроэнергии имеется значительная часть энергии реактивной, которая необходима для работы блоков питания и электродвигателей. Активная и реактивная электроэнергия, поставляемая предприятиям и организациям, нуждается в четком разделении и ином способе оплаты за нее. Основанием для регуляции отношений предприятия-поставщика электроэнергии и конечных потребителей в этом случае выступает типовой договор.

Согласно правилам, установленным в этом документе, организации, потребляющие электроэнергию свыше 63 А, нуждаются в особом устройстве, предоставляющем показания реактивной энергии для учета и оплаты. Сетевое предприятие устанавливает счетчик реактивной электроэнергии и начисляет оплату согласно его показаниям.

Коэффициент реактивной энергии.
Как говорилось ранее, активная и реактивная электроэнергия в счетах на оплату выделяются отдельными строками. Если соотношение объемов реактивной и потребленной электроэнергии не превышает установленной нормы, то плата за реактивную энергию не начисляется. Коэффициент соотношения бывает прописан по-разному, его среднее значение составляет 0,15. При превышении данного порогового значения предприятию-потребителю рекомендуют установить компенсаторные устройства.

Реактивная энергия в многоквартирных домах.
Типичным потребителем электроэнергии является многоквартирный дом с главным предохранителем, потребляющий электроэнергию свыше 63 А.

Если в таком доме имеются исключительно жилые помещения, плата за реактивную электроэнергию не взимается. Таким образом, жильцы многоквартирного дома видят в начислениях оплату только за полную электроэнергию, поставленную в дом предприятием-поставщиком. Та же норма касается жилищных кооперативов.

Частные случаи учета реактивной мощности.
Бывают случаи, когда в многоэтажном здании имеются и коммерческие организации, и квартиры. Поставка электроэнергии в такие дома регулируется отдельными Актами. Например, разделением могут служить размеры полезной площади. Если в многоквартирном доме коммерческие организации занимают менее половины полезной площади, то оплата за реактивную энергию не начисляется. Если пороговый процент был превышен, то возникают обязательства оплаты за реактивную электроэнергию. В ряде случаев жилые дома не освобождаются от оплаты за реактивную энергию. Например, если в доме установлены пункты подключения лифтов для квартир, начисление за использование реактивной электроэнергии происходит отдельно, лишь для этого оборудования.

Владельцы квартир по-прежнему оплачивают лишь активную электроэнергию.

Что такое активная и реактивная электроэнергия на счетчике

С одной стороны, работу тока можно легко посчитать, зная силу тока, напряжение и сопротивление нагрузки. До боли знакомые формулы из курса школьной физики выглядят так.

Рис. 1. Формулы

 

И здесь нет ни слова про реактивную составляющую.

С другой стороны, ряд физических процессов на самом деле накладывают свои особенности на эти расчёты. Речь идёт о реактивной энергии. Проблемы с пониманием реактивных процессов приходят вместе со счетами за электроэнергию в крупных предприятиях, ведь в бытовых сетях мы платим только за активную энергию (размеры потребления реактивной энергии настолько малы, что ими просто пренебрегают).

 

Определения

Чтобы понять суть физических процессов начнём с определений.

Активная электроэнергия – это полностью преобразуемая энергия, поступающая в цепь от источника питания. Преобразование может происходить в тепло или в другой вид энергии, но суть остаётся одна – принятая энергия не возвращается обратно в источник.

Пример работы активной энергии: ток, проходя через элемент сопротивления, часть энергии преобразует в нагрев. Эта совершённая работа тока и является активной.

Реактивная электроэнергия – это энергия, возвращаемая обратно источнику тока. То есть ранее полученный и учтённый счётчиком ток, не совершив работы, возвращается. Помимо прочего ток совершает скачок (на короткое время нагрузка сильно возрастает).

Тут без примеров сложно понять процесс.

Самый наглядный – работа конденсатора. Сам по себе конденсатор не преобразует электроэнергию в полезную работу, он её накапливает и отдаёт. Конечно, если часть энергии всё-таки уходит на нагрев элемента, то её можно считать активной. Реактивная же выглядит так:

1.При питании ёмкости переменным напряжением, вместе с увеличением U растёт и заряд конденсатора.

2.В момент начала падения напряжения (второй четвертьпериод на синусоиде) напряжение на конденсаторе оказывается выше, чем у источника. И поэтому конденсатор начинает разряжаться, отдавая энергию обратно в цепь питания (ток течёт в обратном направлении).

3.В следующих двух четвертьпериодах ситуация полностью повторяется, то только напряжение меняется на противоположное.

Ввиду того, что сам конденсатор работы не совершает, принимаемое напряжение достигает своего максимального амплитудного значения (то есть в √2=1,414 раза больше действующего 220В, или 220·1,414=311В).

При работе с индуктивными элементами (катушки, трансформаторы, электродвигатели и т.п.) ситуация аналогична. График показателей можно увидеть на изображении ниже.

Рис. 2. Графики показателей

 

Ввиду того, что современные бытовые приборы состоят из множества разных элементов с “реактивным” эффектом питания и без него, то реактивный ток, протекая в обратном направлении, совершает вполне реальную работу по нагреву активных элементов. Таким образом, реактивная мощность цепи – по сути выражается в побочных потерях и скачках напряжения.

Очень сложно отделить один показатель мощности от другого при расчётах. А система качественного и эффективного учёта стоит дорого, что, собственно, и привело к отказу от измерения объёма потребления реактивных токов в быту.

В крупных коммерческих объектах наоборот, объем потребления реактивной энергии намного больше (из-за обилия силовой техники, снабжаемой мощными электродвигателями, трансформаторами и другими элементами, порождающими реактивный ток), поэтому для них вводится раздельный учёт.

 

Как считается активная и реактивная электроэнергия

Большинство производителей счётчиков электроэнергии для предприятий реализуют простой алгоритм.

Q=(S² – P²)^1/2

Здесь из полной мощности S отнимается активная мощность P (в облегчённом для понимания виде).

Таким образом, производителю не обязательно организовывать полностью раздельный учёт.

 

Что такое cosϕ (косинус фи)

Ввиду того, что большой объем фактически паразитных реактивных токов нагружает сети поставщика электроэнергии, последние стимулируют потребителей снижать реактивную мощность.

Для числового выражения соотношения активной и реактивной мощностей применяется специальный коэффициент – косинус фи.

Вычисляется он по формуле.

cosϕ = P_акт/P_полн

Где полная мощность – это сумма активной и реактивной.

Чем ближе показатель к единице, тем меньше паразитной нагрузки на сеть.

Такой же коэффициент указывается на шильдиках электроинструмента, оснащённого двигателями. В этом случае cosϕ используется для оценки пиковой потребляемой мощности. Например, номинальная мощность прибора составляет 600 Вт, а cosϕ = 0,7 (средний показатель для подавляющего большинства электроинструмента), тогда пиковая мощность, необходимая для старта электродвигателя будет считаться как Pномин / cosϕ, = 600 Вт / 0,7 = 857 ВА (реактивная мощность выражается в вольт-амперах).

 

Применение компенсаторов реактивной мощности

Чтобы стимулировать потребителей эксплуатировать электросеть без реактивной нагрузки, поставщики электроэнергии вводят дополнительный оплачиваемый тариф на реактивную мощность, но оплату взимают только если среднемесячное потребление превысит определённый коэффициент, например, при соотношении полной и активной мощностей составит свыше 0,9, счёт на оплату реактивной мощности не выставляется.

Для того, чтобы снизить расходы, предприятия ставят специальное оборудование – компенсаторы. Они могут быть двух видов (в соответствии с принципом работы):

• Ёмкостные;
• Индуктивные.

Автор: RadioRadar

Базовые сведения об активной и реактивной электроэнергии (мощности)

Что означают эти понятия и для чего они нужны

Довольно часто многие клиенты просят пояснить понятия активной и реактивной электроэнергии. Используя термины АКТИВНАЯ и РЕАКТИВНАЯ, более корректно их сочетать со словом мощность, хотя ряд изданий использует «электроэнергия» в качестве второго слова в словосочетании. Предлагаем разобраться в данной ситуации.
Обратимся к основам электротехники, описанным в книге Бессонова Л. А. “Теоретические основы электротехники” — М: Высшая школа, 1984:

Нет активной электроэнергии. Есть активная мощность.
Нет реактивной электроэнергии. Есть реактивная мощность.
 
Активная – это нагревание резисторов. 
Реактивная – колебание тока и напряжения в ёмкостях и индуктивностях.  
 
Как правило, потребители (нагревательные приборы, лампы накаливания и т.д.) используют только активную мощность, поэтому её должно быть больше. Тем не менее, есть приборы и с реактивной мощностью (двигатели, печки и т.д.). Поэтому на производстве, как правило, применяются электросчетчики, учитывающие как активную, так и реактивную составляющую полной мощности, напр. электросчетчики Энергомера СЕ302 S33 543 380V 5(10)A.

Другими словами, если в цепи ток совпадает с напряжением, то это так называемая АКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ ( не электроэнергия, такого понятия нет) . Если ток по фазе опережает напряжение либо отстает от него – это РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ и она не производит полезную работу.
Косинус угла разности фаз тока и напряжения и есть этот непонятный для потребителей косинус фи. Чем он меньше, тем больше разность фаз между током и напряжением и тем меньше будет произведено полезной работы электрическим током. Чем ближе он к единице, тем больше доля полезной, активной мощности. А бороться с бесполезными индуктивными токами обычно пытаются, включая в схему дополнительный конденсатор.Так что берите клещи, измеряйте реактивку, если меньше 0,9, ставьте кондёры подходящего номинала и будет вам счастье! Ибо уменьшая реактив, вы уменьшаете и актив, это факт. Электрочётчик это тоже покажет.

Понятие активной мощности можно объяснить, используя простейшую аналогию. Рассмотрим строительную тачку, показанную на рисунке.

Для того, чтобы сдвинуть тачку с места, очевидно, что необходимо применить силу к ручке. (направить силу на ручку).

Но сила применима в прямом направлении только когда мы поднимем тачку. В противном случае возникает препятствие для движения в виде подножки (подставки) тачки.

Активная энергия – это то, что является результатом активной работы, т.е.продвижения тачки в прямом направлении. Следовательно, активная энергия – это только усилие, прикладываемое к тачке, чтобы заставить ее двигаться и таким образом выполнять реальную, то бишь, полезную работу.

Реактивной энергией можно считать ту, которая помогает держать тачку поднятой.

Полная мощность (поднятия (активная мощность) плюс толкания (реактивная мощность)) — то, что в итоге применяется к ручке тачки.

Счетчик реактивной энергии — это скорее всего, прибор неизвестный нашим обычным (домашним) потребителям, которые повсеместно используют для расчетов с энергопоставляющей компанией счетчики активной энергии. Домашний пользователь, таким образом, находится в удобном положении — платит только за полезную энергию и не должен интересоваться какой коэффициент мощности в его установке.

А вот промышленные потребители — в отличие от первой группы — обязаны, на основании подписанных договоров и часто под угрозой финансовых штрафов, поддерживать коэффициент мощности на должном уровне. Коэффициент tgφ глубоко укоренился в энергетическом законодательстве и его определяют как результат отношения реактивной мощности к активной мощности в данный расчетный период. Если вернуться на некоторое время к треугольнику мощности в синусоидальных системах, то мы заметим, что тангенс угла сдвига фаз между током и напряжением равен отношению реактивной мощности Q к активной мощности P. Таким образом, критерий удержания tgφ ниже 0,4 не означает ничего другого, как только определение, что максимальный уровень подсчитанной реактивной энергии не может быть выше, чем 0,4 от значения полученной активной энергии. Любое потребление реактивной энергии выше договоренности подлежит дополнительной оплате.

Дополнительно о реактивной мощности можно почитать в наших статьях здесь и здесь

О природе реактивной энергии / Хабр

Вокруг реактивной энергии сложилось немало легенд, активно способствовала развитию околонаучного фольклора любовь нашего человека к халяве и разнообразным теориям глобального заговора.

В рунете можно найти множество success story о том как простой мужичок из глубинки годами эксплуатирует халявную реактивную энергию (которую бытовой счетчик электроэнергии не регистрирует) и живет себе, не зная бед. Так же можно найти заметки людей, призывающих бросить бесполезное занятие поиска источника халявы в халявной реактивной энергии. Для того чтобы окончательно раставить точки над

‘i’ в этом вопросе, я решил написать этот пост, не мудрствуя лукаво.

Как известно, потребляемая от источника переменного тока энергия складывается из двух составляющих:

1. Активной энергии
2. Реактивной энергии

1. Активная энергия — та часть потребляемой энергии, которая целиком и безвозвратно преобразуется приемником в другие виды энергии.

Пример: Протекая через резистор, ток совершает активную работу, что выражается в увеличении тепловой энергии резистора. Вне зависимости от фазы протекающего тока, резистор преобразует его энергию в тепловую. Резистору не важно в каком направлении течет по нему ток, важна лишь его величина: чем он больше, тем больше тепла высвободится на резисторе (количество выделенного тепла равно произведению квадрата тока и сопротивления резистора).

2. Реактивная энергия — та часть потребляемой энергии, которая в следующую четверть периода будет целиком отдана обратно источнику.

Пример: Представим себе, что к источнику переменного тока подключен конденсатор. Начальный заряд на обкладках конденсатора равен нулю, начальная фаза напряжения источника так же равна нулю. Одно полное колебание состоит из четырех четвертьпериодов:

1. Напряжение источника растет от 0 до максимального мгновенного значения (при действующем значении U источника 230V оно равно 230 * 1,4142 = 325V) При этом конденсатор потребляет ток, необходимый для его полного заряда
2. Напряжение источника стремительно уменьшается (движется к нулю), при этом, напряжение на заряженном конденсаторе оказывается выше чем на источнике, что вызывает течение тока в обратную сторону (ведь ток течет от большего потенциала к меньшему), то есть конденсатор разряжается, отдавая накопленную энергию обратно источнику!
3. Для следующих двух четвертьпериодов вышеописанная история повторяется с тем лишь различием, что токи заряда и разряда емкости потекут в противоположных направлениях.

   В случае включения вместо конденсатора катушки индуктивности, суть процесса не изменится.

   В этом и состоит главный фокус реактивной энергии — в момент ‘прилива’ мы заполняем свои цистерны, в момент отлива же, мы сливаем их содержимое обратно. Как можно заметить из этой простой аналогии, мы просто туда-сюда переливаем жидкость (или ток в электроцепях). Если же мы соблазнимся слить хоть немного жидкости ‘налево’ (включить последовательно с реактивным конденсатором активный резистор), то мы станем брать ‘несколько больше’ чем возвращать, а это ‘несколько больше’ уже является активной энергией по определению (ведь мы эту часть не возвращаем обратно, не так ли?), за которую как известно, приходится платить.

   Или иной пример: предположим, что мы берем у кредитора некоторую сумму денег взаймы и сразу же возвращаем ему взятый только что кредит. Если мы отдадим ровно столько, сколько взяли (чистая реактивность) — мы придем к исходному состоянию и никто никому не будет ничего должен. В случае же, если мы потратим часть кредита на какую ни будь покупку и вернем то, что осталось от кредита после совершения покупки (добавим в цепь активную нагрузку и часть энергии уйдет из системы) — мы будем все еще должны. Эта потраченная часть является активной составляющей взятого нами кредита.

   Теперь у вас может возникнуть один весьма резонный вопрос — если все так просто, и для того чтобы энергия считалась реактивной, ее просто нужно полностью вернуть обратно источнику, почему предприятия вынуждены платить за потребляемую (и полностью возвращаемую) реактивную энергию?

   Все дело в том, что в случае чисто реактивной нагрузки, момент максимально потребляемого тока (реактивного) приходится на момент минимального значения напряжения, и наоборот, в момент максимума напряжения на клеммах нагрузки, протекающий через нее ток равен нулю.

   Протекающий реактивный ток греет питающие проводники — но это активные потери, вызванные протеканием реактивного тока по проводникам с ограниченной проводимостью, что эквивалентно последовательно включенным с реактивной нагрузкой активным резистором. Так же, поскольку в момент максимума реактивного тока напряжение на полюсах реактивного элемента переходит через ноль, активная мощность подводимая к нему в этот момент (произведение тока и напряжения) равна нулю. Вывод — реактивный ток вызывает нагрев проводов, не совершая при этом никакой полезной работы. Следует заметить, что эти потери так-же является активными и будут засчитываться бытовым счетчиком активной энергии.

   Большие предприятия сопсобны генерировать достаточно большие реактивные токи, которые отрицательно сказываются на функционировании энергосистемы. По этой причине, для них проводится учет как активной, так и реактивной составляющей потребленной энергии. Для уменьшения генерации реактивных токов (вызывающих вполне реальные активные потери), на предприятиях размещают установки компенсации реактивной мощности.

Как начисляют оплату за реактивную мощность?

МЕТОДИКА вычисления платы за перетекание реактивной электроэнергии между энергоснабжающей организацией и ее потребителями

1.

Общие положения

от 11 299 грн

1.1. Эта Методика обязательное для исполнения соответствующим персоналом Национальной энергетической компании “Укрэнерго” и ее региональных подразделений, энергогенерирующих, энергоснабжающих и электропередающих организаций всех форм собственности, потребителей электроэнергии, проектных и научно-исследовательских организаций соответствующего профиля. Методика ориентирована на рыночные отношения электропередающих организаций с потребителями при государственном экономическом регулировании этих отношений направлениями энергосбережения, повышения качества электроэнергии и надежности электроснабжения.

Уменьшение потерь активной электроэнергии, обусловленных перетеканием реактивных мощностей, является реальной эксплуатационной технологией энергосбережения в электрических сетях.

Эффективное экономическое регулирование реактивных перетоков необходимо также для обеспечения первоочередных стандартных условий качества электрической энергии, а именно уровней напряжения на границе балансовой принадлежности электросетей энергоснабжающей организации и для уменьшения аварийности основного электрооборудования в энергосистеме и у потребителей электроэнергии. Во взаимодействии с действующими методиками формирования тарифов на активную электроэнергию плата за перетоки реактивной электроэнергии является адресным экономическим стимулом для уменьшения негативного влияния реактивных мощностей конкретных потребителей на потери активной электроэнергии в основной и в распределительной электросетях и на качество напряжения в соответствующем енергорайони.

Адресные экономические стимулы для уменьшения негативных воздействий на потери активной электроэнергии и на качество напряжения определяются посредством:

• обобщающих характеристик схемы и режима основной и распределительной электрической сети, которые имеют название экономических эквивалентов реактивной мощности (далее – ЕЕРП) в точках питания конкретных потребителей;
• коэффициента стимулирования капитальных вложений в средства компенсации реактивных мощностей (далее – КРУ) в электрических сетях, принадлежащих потребителям;
• коэффициента учета убытков энергосистемы, возникающие в часы ночных провалов суточных графиков электрических нагрузок в условиях генерации реактивной электроэнергии с электрических сетей потребителей.

 

Методика учитывает особенности переходного этапа от традиционного учета электроэнергии без дифференциации ее стоимости по часам суток к раздельному учету электроэнергии по зонам суточных графиков.

Определены Методикой информационные и инженерные решения опираются на достигнутый в электроэнергетике Украины уровень использования современной компьютерной техники. Основной объем хранения информации, инженерных и экономических расчетов возложена на базы данных и пакеты программ, вошедших в разработанного в 1996 – 99 гг компьютерного “Комплекса отсчетного анализа реактивов электрических сетей” (далее – кВАр). Функциональная корректность программ вычисления ЕЕРП в составе КВАР подтверждено сертификатом соответствия программного средства, выданным 13.12.99.

1.2.Методика обеспечивает:

• Адекватное технологическим условиям транспорта и распределения электроэнергии экономическое стимулирование потребителей к уменьшению перетекания реактивной мощности и отклонений напряжения на границах раздела балансовой принадлежности электросетей;
• Совершенствование экономико-организационной и режимной работы в электрических сетях на основе образования стимулов к упорядочению учета реактивной электроэнергии, перехода на дифференцированный по времени (зонный) учет, использования компьютерной техники;
• Упорядочение организационных взаимоотношений энергоснабжающей организации с потребителями электроэнергии.

 

2.Используемые величины

2.1. Входные величины, получаемые инструментальным путем (с помощью приборов или систем учета электроэнергии):
WP – потребление активной электроэнергии за расчетный период, кВт.;
WQсп – потребление реактивной электроэнергии (перетекание реактивной электроэнергии с сети энергоснабжающей организации в сеть потребителя) за расчетный период, кВАр.год.;
WQг – генерация реактивной электроэнергии (перетекание реактивной электроэнергии с сети потребителя в сеть энергоснабжающей организации) за расчетный период, кВАр.год.;
WQспи – потребление реактивной электроэнергии в i-й зоне суточных графиков за расчетный период, кВАр.год.;
WQгн – генерация реактивной электроэнергии в часы ночных провалов суточных графиков электрических нагрузок за расчетный период, кВАр.год.

2.2. Входные величины, что при отсутствии у потребителей приборов учета реактивной электроэнергии определяются расчетным путем:
WQспр – расчетное потребление реактивной электроэнергии, кВАр.год.;
WQгр – расчетная генерация реактивной электроэнергии, кВАр.год.;
D WQтр – расчетные потери реактивной электроэнергии в силовом трансформаторе при условии, если он является собственностью потребителя, но учет электроэнергии установлен на стороне низшего напряжения, кВАр.год.

2.3. Дополнительные величины, определяемые с помощью компьютерного комплекса КВАР при наличии полной информации о параметрах и режимах магистральной и распределительной электрических сетей:
D1 – первая составляющая ЕЕРП, характеризующий долю влияния реактивного перетекания через границу раздела электрических сетей энергоснабжающей организации и потребителя в расчетном режиме на технико-экономические показатели в магистральной сети, кВт / кВАр;
D2 – вторая составляющая ЕЕРП, характеризующий долю влияния реактивного перетекания через границу раздела электрических сетей энергоснабжающей организации и потребителя в расчетном режиме на технико-экономические показатели в распределительной сети, кВт / кВАр;
D = D1 + D2 – суммарный ЕЕРП, характеризующий долю влияния реактивного перетекания через границу раздела энергоснабжающей организации и потребителя в расчетном режиме на суммарные технико-экономические показатели в магистральной и распределительной сети, кВт / кВАр.

2.4. Дополнительные величины, определяемые с помощью компьютерного комплекса КВАР в условиях недостаточной информации о параметрах и режимах магистральной или распределительной электрической сети:

2.4.1. Значение первой составляющей ЕЕРП, средневзвешенное в компьютерной базе данных для использования применительно центров питания, где отсутствует информация о параметрах и режимах магистральной сети, кВт / кВАр:

D1ср = {m*} (D1 * Qцж) / {m*} Qцж, (2.1)

где Qцж – суммарные реактивные нагрузки в максимальном режиме в центрах питания, для которых собрана и введена в компьютерную базу полная информация о параметрах и режиме магистральной сети и выполнены расчеты по пункту 2.3, кВАр;
m – число названных центров питания;
D1 – значение первой составляющей ЕЕРП, определенные за полной информацией для этих центров питания, кВт / кВАр.

Центрами питания названные узлы, где разделяются магистральная и распределительная части электрической сети энергосистемы.

2.4.2. Значение второй составной ЕЕРП, средневзвешенное в компьютерной базе данных для использования в отношении потребителей, где отсутствует информация о параметрах и режиме распределительной сети, кВт / кВАр:

D2ср = {m*} (D2 * Qсп) / {m*} Qсп, (2.2)

где Qсп – суммарные реактивные нагрузки в максимальном режиме у потребителей, для которых собрана и введена в компьютерную базу полная информация о параметрах и режиме распределительной сети и выполнены расчеты по пункту 2.3, кВАр;
m – число таких потребителей;
D2 – значение второй составляющей ЕЕРП, определенные за полной информацией для этих потребителей, кВт / кВАр.

2.4.3. Значение второй составной ЕЕРП, который определяется статистически с компьютерной базой данных для использования в отношении потребителей, для которых дано неполная информация о параметрах и отсутствует информация о режиме распределительной сети 10 или 6 кВ, кВт / кВАр:

D2ст = dст * 2R / U2, (2.3)

где dст – коэффициент, определяемый статистическим анализом в компьютерной базе данных о параметрах и режим электрических сетей энергоснабжающей организации, кВАр;
R – расчетное активное сопротивление радиуса электрической сети от узла, где выполнено подсчет ЕЕРП за полной информацией, к границе раздела балансовой принадлежности с электросетью потребителя, Ом;
U – номинальное напряжение электрической линии, от которой питается потребитель, кВ.

2.4.4. Расчеты D1 выполняют энергосистемы, D2 – электропередаточные организации.

2.5. Нормативные величины:

2.5.1. Базовое значение коэффициента стимулирования капитальных вложений Сбаз в средства компенсации реактивных мощностей (КРП), которые необходимо установить в электрической сети потребителя, принято равным 1,0.

В состав средств КРП входят компенсирующие установки (КУ), средства регулирования мощности КУ, приборы и системы учета реактивной электроэнергии.

При изменениях экономико-организационных механизмов, стоимости КУ и вспомогательного оборудования, эксплуатационных затрат и т.д. значение коэффициента Сбаз, перечисленное согласно новым условиям, утверждается Минтопэнерго.

2.5.2. Коэффициент учета убытков энергосистемы К, возникающих при генерации реактивной электроэнергии с электрических сетей потребителей через повышение напряжения, необходимость работы магистральной сети ненормальными схемам со значительным увеличением потерь активной электроэнергии, повреждения основного электрооборудования, нарушения электроснабжения и из-за опасности нарушений живучести энергосистемы, принято равным 3.

3. Порядок проведения расчетов за перетоки реактивной электроэнергии

3.1. Расчеты за перетоки реактивной электроэнергии с сети энергоснабжающей организации и за генерацию в ее сеть по соответствующими приложениями к Договорам, предусмотренными Правилами пользования электрической энергией, утвержденными постановлением Национальной комиссии регулирования электроэнергетики Украины от 31.07.96 N 28 и зарегистрированными в Министерстве юстиции Украины 02.08.96 за N 417/1442, осуществляются со всеми потребителями (кроме населения), которые имеют суммарное среднемесячное потребление активной электроэнергии за всеми точками учета на одной площадке 5000 кВт. и более.

Площадками называются территориально обособленные (расположены по разным адресам) объекты потребителя (цеха, подразделения и т.д.), которые не имеют внутренних электрических связей между собой.

Среднемесячное потребление определяется, как правило, по данным года, предшествующего расчета ЕЕРП, для сезонных потребителей – по данным периода сезонной работы, для неритмично работающих предприятий – по данным рабочих месяцев для новых потребителей – по данным проектной организации.

3.2. Контроль фактического потребления реактивной электроэнергии может осуществляться традиционными счетчиками реактивной энергии или счетчиками зонного учета, фиксирующих потребление реактивной электроэнергии за каждую зону суточного графика. Все названные счетчики должны иметь стопоры обратного хода.

3.3. В условиях возможности возникновения встречных перетоков реактивной мощности по сети потребителя в сеть энергоснабжающей организации (генерация реактивной энергии) на границе раздела указанных сетей необходимо иметь отдельный учет потребления и генерации реактивной электроэнергии.

Расчетные приборы учета, контролирующие генерацию реактивной электроэнергии в сеть энергоснабжающей организации, должны быть установлены выше точек присоединений всех имеющихся в сети потребителя источников реактивной электроэнергии.

В условиях транзитных схем электроснабжения, имеющих многостороннее питание, расчетный учет как потребление, так и генерации реактивной электроэнергии, должна устанавливаться непосредственно на присоединениях потребителя.

При сложной схемы электроснабжения с переменными направлениями перетоков реактивной мощности как расчетная может использоваться автоматизированная система учета, которая должна учитывать все возможные соотношения перетоков в соответствующих временных интервалах и разрешена для применения в Украине.

3.4. Плата за потребление и генерацию реактивной электроэнергии определяется тремя составляющими величинами

П = П1 + П2 – П3, (грн.) (3.1)

где П1 – основная плата за потребление и генерацию реактивной электроэнергии;
П2 – надбавка за недостаточное оснащение электрической сети потребителя средствами КРП;
П3 – скидка платы за потребление и генерацию реактивной электроэнергии в случае участия потребителя в оптимальном суточном регулировании режимов сети энергоснабжающей организации в расчетный период.

3.5. Основная плата за потребленную и генерируемую реактивную электроэнергию определяется формулой

П1 = {n*} (WQсп + К * WQг) * D * T (грн.) (3.2)

где n – число точек расчетного учета реактивной энергии;
WQсп – потребление реактивной энергии в точке учета за расчетный период, кВАр.год.;
WQг – генерация реактивной энергии в сеть энергоснабжающей организации в точке учета за расчетный период, кВАр.год.;
К = 3 – нормативный коэффициент учета убытков энергосистемы от генерации реактивной электроэнергии с сети потребителя;
D – ЕЕРП, характеризующий долю влияния реактивного перетока в точке учета на технико-экономические показатели в расчетном режиме, кВт / кВАр;
T – фактическая средняя закупочная цена на электроэнергию, сложившуюся за расчетный период (рассчитывается в соответствии с нормативными документами НКРЕ), грн. / КВт.ч.

3.6. Вычисление ЕЕРП выполняются энергоснабжающей организацией один раз в два года. Значение ЕЕРП, базового коэффициента стимулирования капитальных вложений в средства КРП и коэффициента убытков от генерации реактивной мощности по сети потребителя указываются в Договоре.

Для новых потребителей расчетное значение ЕЕРП определяется энергоснабжающей организацией в зависимости от проектных схем питания, параметров и режима электрической сети.

3.7. При зонном учете основная плата за потребленную и генерируемую реактивную электроэнергию определяется формулой n v

П1 = {n*} ({v*, i = 1} WQспи + К * WQгн) * D * T (грн.) (3.3)

где n – число точек учета аналогично пункту 3.5;
v – число зон суточного графика электрической нагрузки энергоснабжающей организации;
i – номер зоны суточного графика;
WQспи – потребление реактивной энергии в точке учета в i-й зоне расчетного периода, кВАр.год.;
WQгн – генерация реактивной энергии в точке учета в ночных провалах суточных графиков расчетного периода, кВАр.год.;
К = 3 – нормативный коэффициент аналогично пункту 3.5;
D – ЕЕРП в точке учета аналогично пункту 3.5, кВт / кВАр;
T – фактическая средняя закупочная цена на электроэнергию, сложившуюся за расчетный период (рассчитывается в соответствии с нормативными документами НКРЕ), грн. / КВт.ч.

При условии зонного учета реактивной электроэнергии плата за генерацию начисляется только в зоне ночного провала суточного графика по вышеупомянутой фактической средней закупочной цене.

В случаях, когда потребитель рассчитывается за активную электроэнергию по тарифам, дифференцированным по зонам суток, но приборы учета реактивной электроэнергии не имеют разделения по зонам суток, суммарное потребление и суммарная генерация реактивной электроэнергии за расчетный период оплачиваются по вышеупомянутой фактической средней закупочной цене.

3.8. Надбавка за недостаточное оснащение электрической сети потребителя средствами компенсации реактивной мощности определяется формулой

П2 = П1 * Сбаз * (К j – 1), (грн.) (3.4)

где П1 – суммарная основная плата;
Сбаз = 1,0 – нормативное базовое значение коэффициента стимулирования капитальных вложений в средства КРП в электрических сетях потребителя;
К j – коэффициент, который выбирается из табл. 1 в зависимости от фактического коэффициента мощности потребителя tg j в среднем за расчетный период.
При вычислении табл. 1 введено зону нечувствительности надбавки П2 к потреблению реактивной мощности, ограниченной значением предельного коэффициента мощности – cos j г = 0,97 (tg j г = 0,25).

Надбавка начинает действовать, если фактический коэффициент мощности меньше приведенного значения cos j г.

3.9. Фактический коэффициент мощности потребителя в среднем за расчетный период определяется формулой

tg j = WQсп / WP, (3.5)

где WP – потребление активной электроэнергии за расчетный период, кВт.;
WQсп – потребление реактивной электроэнергии за тот же период, кВАр.год.

В случае получения значения tg j более 2,00 для выбора К j берется tg j = 2,00.

3.10. Скидка платы за потребление и генерацию реактивной электроэнергии возможна при условии достаточного оснащения электрической сети потребителя средствами КРП, наличии зонного учета потребленной и генерируемой электроэнергии, выполнения потребителем обусловленного энергоснабжающей организацией суточного графика потребления и генерации электроэнергии и наличия его оперативного контроля. Графики потребления и генерации, а также размеры скидки оговариваются в договоре.

4. Особые ситуации

4.1. При отсутствии у потребителя приборов учета реактивных перетоков:

4.1.1. Потребление реактивной электроэнергии в точке, где отсутствуют приборы учета, за расчетный период берется равным потреблению активной электроэнергии с учетом нормативного коэффициента мощности (tg j н), равный:

• для тяговых подстанций железнодорожного транспорта переменного тока – 1,0;
• для тяговых подстанций железнодорожного транспорта постоянного тока, метрополитена и городского электротранспорта – 0,5;
• для других потребителей – 0,8.

 

4.1.2. Суммарная реактивная электроэнергия, генерируемая в сеть энергоснабжающей организации, определяется по формуле

WQгр = Qку * tнр, (4.1)

где Qку – суммарная установленная мощность конденсаторных установок в электрической сети потребителя, зафиксированная в Договоре, кВАр;
tнр – число часов нерабочего времени потребителя за расчетный период, час.

Если потребитель имеет круглосуточный непрерывный режим производства, то для него применяются формулы

Qку’ = Qку + 0,3 * Pс.д.в / у, (4.2)
WQгр = Qку’ * tк – tg j н * WP, (4.3)

где Qку – суммарная установленная мощность конденсаторных установок, в т.ч. устройств технологической КРП, в электрической сети потребителя, зафиксированная в Договоре, кВАр;
Pс.д.в / у – суммарная установленная мощность высоковольтных (6, 10 кВ) синхронных электродвигателей в электрической сети потребителя, зафиксированная в Договоре, кВт;
WP – потребление активной электроэнергии за расчетный период, кВт.;
tк – календарное число часов в расчетном периоде, час.;
tg j н-нормативный коэффициент мощности согласно пункту 4.1.1.

В случае получения по формуле (4.3) величины WQгр <0 результат принимается равным нулю.

В случае отключения и опломбирования средств компенсации реактивной мощности при оформлении договора эти средства в расчетах по формулам (4.1 – 4.3) не включаются.Расчеты по формулам (4.1 – 4.3) выполняет електропередавальна организация.

4.1.3. В случае, когда граница раздела электрических сетей энергоснабжающей организации и потребителя имеет одну или несколько точек раздела, не оборудованных приборами учета генерации реактивной электроэнергии с сети потребителя, а он неопломбированные конденсаторные установки и / или высоковольтные синхронные электродвигатели, для расчета используются формулы (4.1 – 4.3), а значение ЕЕРП должно быть среднеарифметическим по n точкам учета.

4.2. В случае установления расчетных электросчетчиков не на границе раздела балансовой принадлежности электросетей:

 

4.2.1. Потери реактивной электроэнергии в силовых трансформаторах, расположенных между точкой раздела и местом установки электросчетчиков, определяются расчетным путем и относятся на счет организации, на балансе которого являются указанные трансформаторы. Потери реактивной электроэнергии в токоограничивающих реакторах, расположенных между точкой раздела и местом установки электросчетчиков, не учитываются.

4.2.2. Потери реактивной электроэнергии в силовом трансформаторе определяются расчетным путем по формуле

D WQтр = D Qх.х. * tк + kз2 * D Qк.з. * tр, (4.4)

где D Qх.х., D Qк.з. – Составляющие потерь реактивной мощности по данным холостого хода и короткого замыкания силового трансформатора, кВАр;
tк – календарное число часов в расчетном периоде, час.;
kз – коэффициент загрузки силового трансформатора за расчетный период;
tр – количество часов работы потребителя за расчетный период, час.

4.2.3. Составляющие потерь реактивной мощности определяются по паспортным данным трансформатора:

D Qх.х. = Sн.т. * Iх.х. / 100, (4.5)
D Qк.з. = Sн.т. * Uк.з. / 100, (4.6)

где Sн.т. – Номинальная мощность трансформатора, кВА;
Iх.х. – Ток холостого хода,%;
Uк.з. – Напряжение короткого замыкания,%.

4.2.4. Коэффициент загрузки силового трансформатора за расчетный период определяется формулой

kз = Sф / Sн.т., (4.7)

где Sф – фактическое средняя загрузка трансформатора за расчетный период, кВА;
Sн.т. – Номинальная мощность трансформатора, кВА.

4.2.5. Фактическое средняя загрузка трансформатора определяется по фактическому потреблению электроэнергии:

Sф = P2 + Q2, (4.8)
P = WP / tр, (4.9)
Q = WQсп / tр, (4.10)

где WP – потребление активной электроэнергии за расчетный период, кВт.;
WQсп – потребление реактивной электроэнергии за расчетный период, кВАр.год.;
tр – количество часов работы потребителя за расчетный период, час.

4.2.6. Расчеты по формулам (4.4 – 4.10) выполняет електропередавальна организация. Потери реактивной электроэнергии в силовых трансформаторах потребителя, связанные с передачей энергии его субпотребителям, распределяются между ними пропорционально долям потребления активной электроэнергии, но учитываются для оплаты только теми потребителями, которым електропередавальна организация или основной потребитель проводят расчеты за перетоки реактивной электроэнергии. В случае использования расчетной величины потерь реактивной электроэнергии при применении тарифов, дифференцированных по зонам суток, она распределяется пропорционально долям потребления активной электроэнергии.

4.2.7. В случаях отключения и опломбирования силового трансформатора потребителя со стороны высшего напряжения, оплата потерь в трансформаторе не начисляется. Если основной потребитель не может отключить трансформатор из-за того, что к нему подключены другие потребители, то отключаются и пломбируются присоединения основного потребителя, а потери реактивной электроэнергии в трансформаторе, обусловлены передачей энергии его субпотребителям, распределяются между ними пропорционально долям потребления активной электроэнергии, но учитываются для оплаты только теми потребителями, которым електропередавальна организация или основной потребитель проводят расчеты за перетекание реактивной электроэнергии.

4.2.8. В зависимости от мест установки расчетных электросчетчиков по границе раздела электросетей, расчетная величина потерь реактивной электроэнергии добавляется или отнимается от определенного счетчиками объема потребления реактивной электроэнергии. Если при вычитании получен результат, меньше нуля, он принимается равным нулю. Объем генерации реактивной электроэнергии для начисления основной платы П1 определяется только по приборам учета, без учета расчетного значения потерь.

При определении фактического коэффициента мощности для начисления надбавки П2, расчетное значение потерь реактивной электроэнергии в силовых трансформаторах потребителя не учитывается.

4.3. Привлечение потребителей к регулированию баланса реактивной мощности в енергорайони:

4.3.1. Если електропередавальна организация привлекает потребителя к регулированию баланса реактивной мощности в его енергорайони в согласованные часы суточного графика, то потребление и генерация реактивной электроэнергии должны регистрироваться отдельно для этих часов. График работы, способ учета и условия оплаты желаемых перетоков реактивной энергии согласовываются энергоснабжающей организацией и потребителем и отражаются в договоре.

4.3.2. При значительных повышениях или снижениях напряжения в отдельных узлах енергорайону електропередавальна организация имеет право корректировать Договор для создания специальных режимов работы устройств КРМ в электрических сетях соответствующих потребителей этого енергорайону.

4.3.3. При возможности питания электроустановок потребителя от его собственной электростанции и от сетей энергоснабжающей организации расчеты за потребление и за генерацию реактивной электроэнергии осуществляются только за приборами, предназначенными для расчетов потребителя с энергоснабжающей организацией.

4.3.4. Режимы и графики работы генераторов электростанций, синхронных компенсаторов и других устройств, принадлежащих потребителям электроэнергии и способны отдавать реактивную мощность в сеть или потреблять ее из сети, устанавливаются энергоснабжающей организацией в зависимости от баланса реактивной мощности в соответствующем енергорайони.

Генерация реактивной энергии от таких устройств в сеть энергоснабжающей организации осуществляется по специальным соглашениям. В этих случаях должен быть установлен двунаправленный учет реактивной электроэнергии в соответствии пунктом 3.3 настоящей Методики.

4.3.5. Решение о целесообразности привлечения потребителей к регулированию баланса реактивной мощности по специальным соглашениям принимает електропередавальна организация совместно с соответствующей энергосистемой и потребителем в зависимости от схемы и режима работы основной и распределительной сети.

5. Организационные вопросы

5.1. Составляющие ЕЕРП D1 рассчитываются для каждого центра питания потребителей по нормальной схеме и характерным режимом основной сети электроэнергетической системы. Расчетная схема и характерный режим определяются, а результаты расчетов D1 утверждаются Государственным предприятием “Национальная энергетическая компания” Укрэнерго”.

Составляющие ЕЕРП D2 рассчитываются для каждой точки расчетного учета на границе раздела балансовой принадлежности электросетей энергоснабжающей организации и потребителя по нормальным схемам и характерными режимами распределительных сетей электропередающих организаций. Расчетные схемы и характерные режимы определяются, а результаты расчетов D2 утверждаются соответствующими електропередавальними организациями.

5.2. Предусмотренный пунктом 3.6 Методики двухлетний срок использования значений ЕЕРП, рассчитанных в переходный период 1998 – 2000 гг, установлен с 01.01.2001.

5.3. При исчислении ЕЕРП (составная D2), если учет реактивной электроэнергии установлены за границей раздела балансовой принадлежности электросетей, силовые трансформаторы и токоограничивающих реакторов, принадлежащих потребителям, но расположенные в точке учета, включаются в схемы их питания. При исчислении ЕЕРП (составная D2) в условиях последовательной связи электросетей ряда потребителей, наличия питания сети энергоснабжающей организации через схемы потребителей и др., линии электропередачи, принадлежащих потребителям, не учитываются. При необходимости участия таких линий в схемах питания, они задаются с сопротивлением равным нулю.

5.4. Если електропередавальна организация осуществляет расчеты за перетекание реактивной электроэнергии с основным потребителем независимо от расчетов с субпотребителем, то:

• плата основного потребителя электропередаточной организации определяется с использованием значения ЕЕРП, рассчитанного к границе раздела электросетей энергоснабжающей организации и основного потребителя;
• плата субпотребителя основному потребителю регламентируется этой самой Методике и определяется с использованием значения ЕЕРП, рассчитанного к границе раздела электросетей основного потребителя и субпотребителя;
• по обращению основного потребителя електропередавальна организация должна предоставлять ему методическую и расчетную помощь.

 

5.5. Если електропередавальна организация осуществляет расчеты за перетоки реактивной энергии с основным потребителем, учитывая переток субпотребителя, то:

• при наличии как у основного, так и в субпотребителя приборов учета реактивной электроэнергии потребления субпотребителя вычитается от потребления, значение которого зафиксировано на границе раздела электросетей энергоснабжающей организации и основного потребителя, а генерация субпотребителя вычитается от генерации, значение которой зафиксировано на той же грани. Если при вычитании получен результат, меньше нуля, то он принимается равным нулю;
• при отсутствии приборов учета в субпотребителя, а также в условиях их наличия в субпотребителя, но в случае их отсутствия у основного потребителя, используются предусмотренные в пункте 4.1 Методики расчетные значения потребления и генерации реактивной электроэнергии, но плата основного потребителя определяется без вычитания перетоков субпотребителя;
• плата основного потребителя определяется с использованием значения ЕЕРП, рассчитанного к границе раздела электросетей энергоснабжающей организации и основного потребителя;
• плата субпотребителя электропередаточной организации определяется с использованием значения ЕЕРП, подсчитанного к границе раздела электросетей энергоснабжающей организации и основного потребителя.

 

Расчеты, учитывающие перетоки реактивной электроэнергии электросетями основного потребителя с использованием значения ЕЕРП, подсчитанного до границы раздела сетей основного потребителя и субпотребителя, проводятся только между ними. При этом субпотребитель платит основному потребителю плату за объемы перетоков на границе раздела их электросетей, а электропередаточная организация производит расчеты с основным потребителем за объемы перетоков на границе раздела собственных сетей и сетей основного потребителя в соответствии с пунктом 5.4 Методики. Если через сеть основного потребителя питаются транзитом потребители, подключенные к сетям энергоснабжающей организации, то расчеты между основным потребителем и энергоснабжающей организацией могут проводиться по разнице платы на питательной и транзитной точках балансового разграничения сетей с учетом соответствующих ЕЕРП. В случае получения отрицательного значения результата он принимается равным нулю.

5.6. В режимных ситуациях, когда основной потребитель или субпотребитель генерирует долю реактивной электроэнергии, которая потребляется соответственно субпотребителем или основным потребителем, как расчетная может использоваться автоматизированная система учета, которая должна учитывать все возможные соотношения перетоков в соответствующих временных интервалах и является разрешенной для использования в Украине.

Прямое вычитание генерации реактивной электроэнергии от ее потребления или потребления реактивной энергии от ее генерации технологически некорректно и недопустимо.

5.7. Статистический метод расчета ЕЕРП (величины dст) реализуется с помощью компьютерного комплекса Методики (комплекс кВАр) только для класса напряжений 10 (6) кВ и без учета активного сопротивления силовых трансформаторов независимо от их балансовой принадлежности.

Для потребителей, которые не имеют информации о параметрах и режимах основной или распределительной электросети (в случаях питание от других энергокомпаний или электрических связей с зарубежьем) используются средневзвешенные значения ЕЕРП (величины D1ср, d2ср), рассчитанные для соответствующих уровней напряжений. Названы значение D1ср, d2ср определяются по формулам (2.1, 2.2) Методики по данным соответствующего энергоснабжающей организации и утверждаются на ее уровне. При исчислении ЕЕРП (составляющие D2) для потребителей, питание которых осуществляется распределительными сетями 10 (6) кВ, в условиях отсутствия информации о фактических нагрузки электросети расчетные коэффициенты загруженности трансформаторов принимаются равными 0,2.

5.8. Если потребитель имеет несколько площадок, приложения для расчетов за реактивную электроэнергию оформляются отдельно для каждой площадки.

Многообъектные потребители типа тепловых сетей, водоканализационных хозяйств и т.д. за взаимного согласия энергоснабжающей организации и потребителя могут оформлять одно приложение для группы объектов.

5.9. Для потребителей, которые впервые начинают расчеты согласно пункту 3.1, плата за потребление и генерацию реактивной электроэнергии начисляется с постепенной коррекцией результата по формуле (3.1) в течение трех лет с момента введения расчетов за реактивную электроэнергию, с учетом коэффициента:

• первый год – 0,25;
• второй год – 0,5;
• третий год – 0,75;
• в дальнейшем – 1,0.

 

5.10. В случаях непредставления данных о перетоки реактивной электроэнергии в сроки, определенные в Договоре, електропередавальна организация осуществляет расчет так же, как и при отсутствии приборов учета в соответствии с пунктами 4.1.1 и 4.1.2 настоящей Методики. При повреждении расчетных приборов учета реактивной электроэнергии, вызванного преднамеренными действиями потребителя, изменению схем подключения приборов учета или краже электроэнергии, потребление реактивной электроэнергии принимается равным активному, определенном за расчетный период, а значение генерации реактивной электроэнергии исчисляется согласно пункту 4.1.2 настоящей Методики.

5.11. В случае временного нарушения учета, не вызвано умышленными действиями потребителя, расчет за перетоки реактивной электроэнергии осуществляется по среднесуточными показателями за предыдущий расчетный период.

Период расчета по среднесуточным показателям не должен превышать один месяц, в течение которого учет должен быть восстановлен. В случае, когда по объективным причинам учет не может быть восстановлен в указанный срок, порядок дальнейших расчетов устанавливается двусторонним соглашением между энергоснабжающей организацией и потребителем.

5.12. Разногласия, возникающие между потребителями и энергоснабжающей организацией по этой Методики, рассматриваются Госэнергонадзором Украины. В случае несогласия сторон вопрос решается в соответствии с действующим законодательством.

Таблица 1. Зависимость К j от tg j для расчетов по формуле (3.4)

tg j	К j	tg j	К j	tg j	К j	tg j	К j
0,00	1,0000
0,01	1,0000	0,51	1,0676	1,01	1,5776	1,51	2,5876
0,02	1,0000	0,52	1,0729	1,02	1,5929	1,52	2,6129
0,03	1,0000	0,53	1,0784	1,03	1,6084	1,53	2,6384
0,04	1,0000	0,54	1,0841	1,04	1,6241	1,54	2,6641
0,05	1,0000	0,55	1,0900	1,05	1,6400	1,55	2,6900
0,06	1,0000	0,56	1,0961	1,06	1,6561	1,56	2,7161
0,07	1,0000	0,57	1,1024	1,07	1,6724	1,57	2,7424
0,08	1,0000	0,58	1,1089	1,08	1,6889	1,58	2,7689
0,09	1,0000	0,59	1,1156	1,09	1,7056	1,59	2,7956
0,10	1,0000	0,60	1,1225	1,10	1,7225	1,60	2,8225
0,11	1,0000	0,61	1,1296	1,11	1,7396	1,61	2,8496
0,12	1,0000	0,62	1,1369	1,12	1,7569	1,62	2,8769
0,13	1,0000	0,63	1,1444	1,13	1,7744	1,63	2,9044
0,14	1,0000	0,64	1,1521	1,14	1,7921	1,64	2,9321
0,15	1,0000	0,65	1,1600	1,15	1,8100	1,65	2,9600
0,16	1,0000	0,66	1,1681	1,16	1,8281	1,66	2,9881
0,17	1,0000	0,67	1,1764	1,17	1,8464	1,67	3,0164
0,18	1,0000	0,68	1,1849	1,18	1,8649	1,68	3,0449
0,19	1,0000	0,69	1,1936	1,19	1,8836	1,69	3,0736
0,20	1,0000	0,70	1,2025	1,20	1,9025	1,70	3,1025
0,21	1,0000	0,71	1,2116	1,21	1,9216	1,71	3,1316
0,22	1,0000	0,72	1,2209	1,22	1,9409	1,72	3,1609
0,23	1,0000	0,73	1,2304	1,23	1,9604	1,73	3,1904
0,24	1,0000	0,74	1,2401	1,24	1,9801	1,74	3,2201
0,25	1,0000	0,75	1,2500	1,25	2,0000	1,75	3,2500
0,26	1,0001	0,76	1,2601	1,26	2,0201	1,76	3,2801
0,27	1,0004	0,77	1,2704	1,27	2,0404	1,77	3,3104
0,28	1,0009	0,78	1,2809	1,28	2,0609	1,78	3,3409
0,29	1,0016	0,79	1,2916	1,29	2,0816	1,79	3,3716
0,30	1,0025	0,80	1,3025	1,30	2,1025	1,80	3,4025
0,31	1,0036	0,81	1,3136	1,31	2,1236	1,81	3,4336
0,32	1,0049	0,82	1,3249	1,32	2,1449	1,82	3,4649
0,33	1,0064	0,83	1,3364	1,33	2,1664	1,83	3,4964
0,34	1,0081	0,84	1,3481	1,34	2,1881	1,84	3,5281
0,35	1,0100	0,85	1,3600	1,35	2,2100	1,85	3,5600
0,36	1,0121	0,86	1,3721	1,36	2,2321	1,86	3,5921
0,37	1,0144	0,87	1,3844	1,37	2,2544	1,87	3,6244
0,38	1,0169	0,88	1,3969	1,38	2,2769	1,88	3,6569
0,39	1,0196	0,89	1,4096	1,39	2,2996	1,89	3,6896
0,40	1,0225	0,90	1,4225	1,40	2,3225	1,90	3,7225
0,41	1,0256	0,91	1,4356	1,41	2,3456	1,91	3,7556
0,42	1,0289	0,92	1,4489	1,42	2,3689	1,92	3,7889
0,43	1,0324	0,93	1,4624	1,43	2,3924	1,93	3,8224
0,44	1,0361	0,94	1,4761	1,44	2,4161	1,94	3,8561
0,45	1,0400	0,95	1,4900	1,45	2,4400	1,95	3,8900
0,46	1,0441	0,96	1,5041	1,46	2,4641	1,96	3,9241
0,47	1,0484	0,97	1,5184	1,47	2,4884	1,97	3,9584
0,48	1,0529	0,98	1,5329	1,48	2,5129	1,98	3,9929
0,49	1,0576	0,99	1,5476	1,49	2,5376	1,99	4,0276
0,50	1,0625	1,00	1,5625	1,50	2,5625	2,00	4,0625

заместитель главного государственного инспектора Украины по энергетическому надзору Е. Л. Арбузов

Что такое полная, активная и реактивная мощность?

ЧТО ТАКОЕ ПОЛНАЯ, АКТИВНАЯ И РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ? ОТ СЛОЖНОГО К ПРОСТОМУ.

 

В повседневной жизни практически каждый сталкивается с понятием “электрическая мощность”, “потребляемая мощность” или “сколько эта штука “кушает” электричества”. В данной подборке мы раскроем понятие электрической мощности переменного тока для технически подкованных специалистов и покажем на картинке электрическую мощность в виде “сколько эта штука кушает электричества” для людей с гуманитарным складом ума :-). Мы раскрываем наиболее практичное и применимое понятие электрической мощности и намеренно уходим от описания дифференциальных выражений электрической мощности.

 

ЧТО ТАКОЕ МОЩНОСТЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА?

В цепях переменного тока формула для мощности постоянного тока может быть применена лишь для расчёта мгновенной мощности, которая сильно изменяется во времени и для практических расчётов бесполезна. Прямой расчёт среднего значения мощности требует интегрирования по времени. Для вычисления мощности в цепях, где напряжение и ток изменяются периодически, среднюю мощность можно вычислить, интегрируя мгновенную мощность в течение периода. На практике наибольшее значение имеет расчёт мощности в цепях переменного синусоидального напряжения и тока.

Для того, чтобы связать понятия полной, активной, реактивной мощностей и коэффициента мощности, удобно обратиться к теории комплексных чисел. Можно считать, что мощность в цепи переменного тока выражается комплексным числом таким, что активная мощность является его действительной частью, реактивная мощность — мнимой частью, полная мощность — модулем, а угол φ (сдвиг фаз) — аргументом. Для такой модели оказываются справедливыми все выписанные ниже соотношения.

Активная мощность (Real Power)

Единица измерения — ватт (русское обозначение: Вт, киловатт – кВт; международное: ватт -W, киловатт – kW).

Среднее за период Τ  значение мгновенной мощности называется активной  мощностью, и

 

выражается формулой:  

В цепях однофазного синусоидального тока , где υ и Ι это  среднеквадратичные значения напряжения и тока,  а φ — угол сдвига фаз между ними.Для цепей несинусоидального тока электрическая мощность равна сумме соответствующих средних мощностей отдельных гармоник. Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую и электромагнитную). Активная мощность может быть также выражена через силу тока, напряжение и активную составляющую сопротивления цепи r или её проводимость g по формуле . В любой электрической цепи как синусоидального, так и несинусоидального тока активная мощность всей цепи равна сумме активных мощностей отдельных частей цепи, для трёхфазных цепей электрическая мощность определяется как сумма мощностей отдельных фаз. С полной мощностью S, активная связана соотношением . 

В теории длинных линий (анализ электромагнитных процессов в линии передачи, длина которой сравнима с длиной электромагнитной волны) полным аналогом активной мощности является проходящая мощность, которая определяется как разность между падающей мощностью и отраженной мощностью.

Реактивная мощность (Reactive Power)

Единица измерения — вольт-ампер реактивный (русское обозначение: вар, кВАР; международное: var).

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению среднеквадратичных значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними:

 (если ток отстаёт от напряжения, сдвиг фаз считается положительным, если опережает — отрицательным). Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощностью P  соотношением:  .

Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду.

Необходимо отметить, что величина sin φ для значений φ от 0 до плюс 90° является положительной величиной. Величина sin φ для значений φ от 0 до минус 90° является отрицательной величиной. В соответствии с формулой    

реактивная мощность может быть как положительной величиной (если нагрузка имеет активно-индуктивный характер), так и отрицательной (если нагрузка имеет активно-ёмкостный характер). Данное обстоятельство подчёркивает тот факт, что реактивная мощность не участвует в работе электрического тока. Когда устройство имеет положительную реактивную мощность, то принято говорить, что оно её потребляет, а когда отрицательную — то производит, но это чистая условность, связанная с тем, что большинство электропотребляющих устройств (например,асинхронные двигатели), а также чисто активная нагрузка, подключаемая через трансформатор, являются активно-индуктивными.

Синхронные генераторы, установленные на электрических станциях, могут как производить, так и потреблять реактивную мощность в зависимости от величины тока возбуждения, протекающего в обмотке ротора генератора. За счёт этой особенности синхронных электрических машин осуществляется регулирование заданного уровня напряжения сети. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности.

Применение современных электрических измерительных преобразователей на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии возвращаемой от индуктивной и емкостной нагрузки в источник переменного напряжения

Полная мощность (Apparent Power)

Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (русское обозначение: В·А, ВА, кВА-кило-вольт-ампер; международное: V·A, kVA).

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её зажимах: ; соотношение полной мощности с активной и реактивной мощностями выражается в следующем виде:     где P — активная мощность, Q — реактивная мощность (при индуктивной нагрузке Q›0, а при ёмкостной Q‹0).Векторная зависимость между полной, активной и реактивной мощностью выражается формулой:

Полная мощность имеет практическое значение, как величина, описывающая нагрузки, фактически налагаемые потребителем на элементы подводящей электросети (провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередачи), так как эти нагрузки зависят от потребляемого тока, а не от фактически использованной потребителем энергии. Именно поэтому полная мощность трансформаторов и распределительных щитов измеряется в вольт-амперах, а не в ваттах.

 

Визуально и интуитивно-понятно все вышеперечисленные формульные и текстовые описания полной, реактивной и активной мощностей передает следующий рисунок 🙂 

Специалисты компании НТС-групп (ТМ Электрокапризам-НЕТ) имеют огромный опыт подбора специализированного оборудования для построения систем обеспечения жизненно важных объектов бесперебойным электропитанием. Мы умеем максимально качественно учитывать множество электрических и эксплуатационных параметров, которые позволяют выбрать экономически обоснованный вариант построения системы бесперебойного электропитанияс применением стабилизаторов напряжения, топливных электростанций, источников бесперебойного питания и др. сопутствующего оборудования.

 

© Материал подготовлен специалистами компании НТС-групп (ТМ Электрокапризам-НЕТ) с использованием информации из открытых источников, в т.ч. из свободной энциклопедии ВикипедиЯ https://ru.wikipedia.org  

 

Реактивная мощность: от возникновения к практике

Реактивная мощность – часть электрической энергии, возращенная нагрузкой источнику. Явление возникновения ситуации считается вредным.

Возникновение реактивная мощность

Допустим, цепь содержит источник питания постоянного тока и идеальную индуктивность. Включение цепи порождает переходный процесс. Напряжение стремится достичь номинального значения, росту активно мешает собственное потокосцепление индуктивности. Каждый виток провода согнут круговой траекторией. Образуемое магнитное поле будет пересекать соседствующий сегмент. Если витки расположены один за другим, характер взаимодействия усилится. Рассмотренное называется собственным потокосцеплением.

Характер процесса таков: наводимая ЭДС препятствует изменениям поля. Ток пытается стремительно вырасти, потокосцепление тянет обратно. Вместо ступеньки видим сглаженный выступ. Энергия магнитного поля потрачена, чтобы воспрепятствовать процессу создавшему. Случай возникновения реактивной мощности. Фазой отличается от полезной, вредит. Идеально: направление вектора перпендикулярно активной составляющей. Подразумевается, сопротивление провода нулевое (фантастический расклад).

При выключении цепи процесс повторится обратным порядком. Ток стремится мгновенно упасть до нуля, в магнитном поле запасена энергия. Пропади индуктивность, переход пройдет внезапно, потокосцепление придает процессу иную окраску:

1. Уменьшение тока вызывает снижение напряженности магнитного поля.
2. Произведенный эффект наводит противо-ЭДС витков.
3. В результате после отключения источника питания ток продолжает существовать, понемногу затухая.

Графики напряжения, тока, мощности

Реактивная мощность некое звено инерции, постоянно запаздывающее, мешающее. Первый вопрос: зачем тогда нужны индуктивности? О, у них хватает полезных качеств. Польза заставляет мириться с реактивной мощностью. Распространенным положительным эффектом назовем работу электрических двигателей. Передача энергии идет через магнитный поток. Меж витками одной катушки, как было показано выше. Взаимодействию подвержены постоянный магнит, дроссель, все, способное захватить вектором индукции.

Случаи нельзя назвать в смысле описательном всеобъемлющими. Иногда применяется поток сцепления в виде, показанном для примера. Принцип используют пускорегулирующие аппараты газоразрядных ламп. Дроссель снабжен несметным количеством витков: отключение напряжения вызывает не плавное снижение тока, но выброс большой амплитуды противоположной полярности. Индуктивность велика: отклик поистине потрясающий. Превышает исходные 230 вольт на порядок. Достаточно, чтобы возникла искра, лампочка зажглась.

Реактивная мощность и конденсаторы

Реактивная мощность запасается энергией магнитного поля индуктивностями. А конденсатор? Выступает источником возникновения реактивной составляющей. Дополним обзор теорией сложения векторов. Поймет рядовой читатель. В физике электрических сетей часто используются колебательные процессы. Всем известные 220 вольт (теперь принятые 230) в розетке частотой 50 Гц. Синусоида, амплитуда которой равна 315 вольт. Анализируя цепи, удобно представить вращающимся по часовой стрелке вектором.

Анализ цепей графическим методом

Упрощается расчет, можно пояснить инженерное представление реактивной мощности. Угол фазы тока считают равным нулю, откладывается вправо по оси абсцисс (см. рис.). Реактивная энергия индуктивности совпадает фазой с напряжением UL, опережает на 90 градусов ток. Идеальный случай. Практикам приходится учитывать сопротивление обмотки. Реактивной на индуктивности будет часть мощности (см. рис.). Угол меж проекциями важен. Величина называется коэффициентом мощности. Что означает на практике? Перед ответом на вопрос рассмотрим понятие треугольника сопротивлений.

Треугольник сопротивлений и коэффициент мощности

Чтобы проще вести анализ электрических цепей, физики предлагают использовать треугольник сопротивлений. Активная часть откладывается, как ток, – вправо оси абсцисс. Договорились, индуктивность направлять вверх, емкость – вниз. Вычисляя полное сопротивление цепи, значения вычитаем. Исключено комбинированный случай. Доступно два варианта: реактивное сопротивление положительное, либо отрицательное.

Получая емкостное/индуктивное сопротивление, параметры элементов цепи домножают коэффициентом, обозначаемым греческой буквой «омега». Круговая частота – произведение частоты сети на удвоенное число Пи (3.14). Еще одно замечание по поводу нахождения реактивных сопротивлений укажем. Если индуктивность просто домножается указанным коэффициентом, для емкостей берутся величины обратные произведению. Понятно из рисунка, где приведены указанные соотношения, помогающие вычислять напряжения. После домножения берем алгебраическую сумму индуктивного, емкостного сопротивлений. Первые рассматриваются положительными величинами, вторые – отрицательными.

Формулы реактивных составляющих

Две составляющие сопротивления – активная и мнимая – являются проекциями вектора полного сопротивления на оси абсцисс и ординат. Углы сохраняются при переносе абстракций на мощности. Активная откладывается по оси абсцисс, реактивная – вдоль сои ординат. Емкости и индуктивности являются основополагающей причиной возникновения в сети негативных эффектов. Было показано выше: без реактивных элементов становится невозможным построение электротехнических устройств.

Коэффициентом мощности принято называть косинус угла меж полным вектором сопротивления и горизонтальной осью. Столь важное значение параметру приписывают, поскольку полезная часть энергии источника является долей полных трат. Доля высчитывается умножением полной мощности на коэффициент. Если векторы напряжения и тока совпадают, косинус угла равен единице. Мощность теряется нагрузкой, улетучиваясь теплом.

Сказанному верить! Средняя мощность периода при подключении к источнику чисто реактивного сопротивления равна нулю. Половину времени индуктивность принимает энергию, вторую отдает. Обмотка двигателя обозначается на схемах прибавлением источника ЭДС, описывающего передачу энергии валу.

Практическое истолкование коэффициента мощности

Многие замечают неувязку в случае практического рассмотрения реактивной мощности. Для снижения коэффициента рекомендуют параллельно обмоткам двигателя включать конденсаторы большого размера. Индуктивное сопротивление уравновешивает емкостное, ток вновь совпадает с напряжением фазой. Сложно понять вот по какой причине:

1. Допустим, к источнику переменного напряжения подключили первичную обмотку трансформатора.
2. В идеале активное сопротивление равно нулю. Мощность должна быть реактивной. Но это плохо: угол между напряжением и током стремятся сделать нулевым!

Коэффициент мощности

Величина энергии, запасаемой полем, определяется размером индуктивности или емкости. Прочитаете в любом учебнике физики для ВУЗов (Курс физики Жданова и Маранджяна, т. 2, стр. 234), точнее – пропорциональна квадрату величины. Теория реактивной мощности предполагает: некая энергия запасается каждый период паразитной индуктивностью, емкостью, потом уходит во внешнюю цепь. Получается своеобразная циркуляция внутри колебательного контура. Сильно нагреваются соединительные провода, если индуктивность находится слишком далеко от ёмкости.

Но! Колебательный процесс безучастен работе двигателей, трансформаторов. Теория реактивной мощности предполагает: колебания совершает вся энергия. До последней капли. В трансформаторе, двигателе из поля происходит активная “утечка” энергии на совершение работы, наведение тока вторичной обмотки. Энергия циркулировать между источником и потребителем не может.

Реальная цепь процесс согласования отдельных участков затрудняет. Для перестраховки поставщики требуют установить параллельно обмотке двигателя конденсаторы, чтобы энергия циркулировала в локальном сегменте, не выходила наружу, нагревая соединительные провода. Важно избежать перекомпенсации. Если емкость конденсаторов будет слишком велика, батарея станет причиной увеличения коэффициента мощности.

Что касается сдвига фаз, возникает на вторичной обмотке трансформатора подстанции. Роль играет не это. Двигатель работает, часть энергии не преобразована в полезную работу, отражается назад. В результате возникает коэффициент мощности. Участвующая составляющая индуктивности – технологический, конструкционный дефект. Часть, не приносящая пользы. Скомпенсируем, добавляя конденсаторные блоки.

Проверка правильности согласования ведется по факту отсутствия сдвига фаз между напряжением и током работающего электродвигателя. Лишняя энергия циркулирует меж избыточной индуктивностью обмоток, установленным конденсаторным блоком. Достигнута цель мероприятия – избежать нагрева проводников питающей устройство сети.

Что предлагают под видом экономии электроэнергии

В сети предлагают купить устройства экономии электроэнергии. Компенсаторы реактивной мощности. Важно не перегнуть палку. Допустим, компенсатор будет уместно смотреться рядом с включенным компрессором холодильника, коллекторным двигателем пылесоса, обременять квартиру мерами при работающих лампочках накала – предприятие сомнительное. До установки потрудитесь узнать сдвиг фаз меж напряжением и током, согласно информации, правильно рассчитайте объем блока конденсаторов. Иначе попытки сэкономить таким образом потерпят неудачу, разве случайно удастся навести палец в небо, попасть в точку.

Вторым аспектом компенсации реактивной мощности является учет. Делается для крупных предприятий, где стоят мощные двигатели, создающие большие углы сдвига фаз. Внедряют специальные счетчики учета реактивной мощности, оплачиваемой согласно тарифу. Для расчетов коэффициента оплаты применяется оценка тепловых потерь проводов, ухудшение режима эксплуатации кабельной сети, некоторые другие факторы.

Перспективы дальнейшего изучения реактивной энергии, как явления

Реактивная мощность выступает явлением отражения энергии. Идеальные цепи явления лишены. Реактивная мощность проявляется выделенным теплом на активном сопротивлении кабельных линий, искажает синусоидальную форму сигнала. Отдельная тема разговора. При отклонениях от нормы двигатели работают не столь гладко, трансформаторам – помеха.

Что такое реактивная мощность и почему она имеет значение?

читать | Делиться:

Реактивная мощность имеет решающее значение для поддержания уровней напряжения в системе передачи.

Но что именно?

Используя аналогию с муниципальной системой водоснабжения, подумайте о напряжении как об эквиваленте «давления» водяной системы – без него вода просто сидит в трубах, а при слишком большом количестве трубы взрываются.Поэтому очень важно, чтобы давление воды было постоянным и постоянным.

Напряжение играет аналогичную роль в электрической системе в обеспечении стабильности потоков мощности. Однако последствия несоблюдения напряжения в электрической системе гораздо более ужасны, поскольку падение напряжения может серьезно повредить генерирующее, передающее и распределительное оборудование и привести к широко распространенным каскадным отключениям.

Реактивная мощность генерируется или поглощается электрическими генераторами (или, в некоторых случаях, устройствами, известными как «конденсаторы») для поддержания постоянного уровня напряжения, обычно называемого «поддержкой напряжения».«Генераторы, обеспечивающие поддержание напряжения, часто страдают от тепловых потерь, что приводит к снижению способности вырабатывать« реальную »мощность. Мы все больше знакомы с реальной мощностью: она зажигает лампочки, вращает моторы и заряжает айфоны. Важно то, что реальная мощность – это то, что компенсируется на оптовых рынках электроэнергии RTO. Таким образом, когда системные операторы приказывают генераторам генерировать или поглощать реактивную мощность для поддержания напряжения, они жертвуют своей способностью генерировать реальную мощность и получать рыночные доходы RTO. Рассчитанная маржа на эти упущенные рыночные доходы выплачивается производителям, обеспечивающим поддержку напряжением, посредством внебиржевых платежей.

Основная проблема использования реактивной мощности для управления напряжением заключается в том, что реактивная мощность не распространяется до реальной мощности в электрической системе. Во многих случаях самые дешевые источники реальной мощности расположены удаленно от центров нагрузки, и системные операторы должны контролировать уровни напряжения в центрах нагрузки, чтобы гарантировать поддержание постоянного уровня напряжения. Если уровни напряжения становятся слишком высокими или слишком низкими, генераторы в центре нагрузки работают для стабилизации уровней напряжения, генерируя или потребляя реактивную мощность.

Проблема реактивной мощности вышла на первый план на территории PJM Interconnection. По мере того, как зона обслуживания PJM расширялась, а использование более дешевой удаленной генерации для обслуживания центров нагрузки стало более распространенным явлением, PJM расширила свои возможности мониторинга напряжения за счет внедрения интерфейсов передачи. Такие интерфейсы измеряют потоки мощности по выбранным высоковольтным линиям электропередачи в удаленные центры нагрузки, чтобы указать, когда необходима дополнительная локальная генерация (в центре нагрузки) для поддержания уровней напряжения.

Еще несколько лет назад способность генерировать реактивную мощность в PJM в основном воспринималась как должное. Поддержка напряжения обычно обеспечивалась унаследованными станциями, генерирующими базовую нагрузку, которые уже давно оплатили капитальные затраты на оборудование, необходимое для предоставления этой услуги, либо с помощью исторической регулируемой базы тарифов, либо с помощью тарифных положений PJM, которые позволяют возмещать такие затраты.

Две тенденции изменили статус-кво. Во-первых, поскольку цены на природный газ снизились, объекты генерации базовой нагрузки, которые исторически обеспечивали поддержание напряжения (т.е. угольные станции) уже не работают так стабильно или экономично. В некоторых случаях они запускались и работали без потерь, чтобы обеспечить реактивную мощность. Во-вторых, из-за экономических факторов и приближающихся экологических норм, многие из тех же генерирующих объектов базовой нагрузки теперь потребовали вывода из эксплуатации. Эти тенденции привели к существенным выплатам вне рынка этих генераторов базовой нагрузки, поскольку они были отправлены исключительно для обеспечения поддержки напряжением. В некоторых случаях контракты по обеспечению надежности использовались для поддержания работоспособности генерирующих мощностей в целях обеспечения реактивной мощности, включая некоторые угольные блоки в Пенсильвании.

Итак, что все это значит для наших клиентов в будущем?

Поскольку нерыночные платежи за поддержку напряжения и запросы на вывод из эксплуатации накапливаются, PJM провела модернизацию системы передачи, чтобы смягчить основные проблемы с напряжением, расходы на которые несут налогоплательщики. Ожидается, что разработка таких обновлений будет продолжена.

PJM сейчас начинает обсуждения по моделированию потребности в реактивной мощности на своих рынках на сутки вперед и в реальном времени, что означает, что рыночные цены могут начать отражать реактивную мощность.Кроме того, с увеличением количества распределенных ресурсов все большее внимание уделяется обеспечению наличия адекватной реактивной способности, особенно учитывая, что высокая степень проникновения солнечной энергии требует большей реактивной мощности. Это может привести к необходимости возмещения капитальных затрат через рынки или тарифные планы PJM. Поскольку FERC фокусируется на ценообразовании – что в некотором смысле является кодом для поиска дополнительных доходов для производителей в эпоху низких цен на природный газ – существует вероятность того, что реактивная мощность станет более явным продуктом, требующим дополнительной компенсации.

Следите за обновлениями в бизнес-блоге Direct Energy, чтобы узнать о дальнейших политических и нормативных изменениях. Прочтите о том, как законопроект № 380 Сената Калифорнии может потенциально повлиять на цены на природный газ в Южной Калифорнии.

Размещено: 23 мая 2016 г.

Что такое реактивная мощность? – Определение из Техопедии

Что означает реактивная мощность?

В системах электросетей реактивная мощность – это мощность, которая течет обратно от пункта назначения к сети в сценарии переменного тока.

В системе постоянного тока напряжение и нагрузка статичны, и, проще говоря, направление энергии «одностороннее», но в переменном токе есть разные фазы, связанные с элементами системы, такими как конденсаторы. и индукторы.

Реактивная мощность возвращает энергию обратно в сеть во время пассивных фаз.

Реактивная мощность также известна как фантомное питание.

Techopedia объясняет реактивную мощность

Другой способ объяснить это состоит в том, что реактивная мощность – это результирующая мощность в ваттах цепи переменного тока, когда форма волны тока не совпадает по фазе с формой волны напряжения, обычно на 90 градусов, если нагрузка является чисто реактивной, и является результатом емкостных или индуктивных нагрузок.

Фактическая работа выполняется только тогда, когда ток находится в фазе с напряжением, например, в резистивных нагрузках. Пример – включение лампы накаливания; в реактивной нагрузке энергия течет к нагрузке половину времени, тогда как в другой половине мощность течет от нее, что создает иллюзию, что нагрузка не рассеивает и не потребляет мощность.

Три вида мощности

Реактивная мощность – это один из трех типов мощности, присутствующих в нагруженных цепях.

Истинная мощность

Фактическая мощность в ваттах, рассеиваемая схемой

Реактивная мощность

Рассеиваемая мощность от индуктивных и емкостных нагрузок, измеренная в вольт-амперах, реактивная (ВАр)

Полная мощность

Комбинация измерения реактивной и истинной мощности в вольт-амперах (ВА)

Реактивная мощность также называется «фантомной мощностью», потому что неясно, куда она идет.Общеизвестно, что реактивные нагрузки, такие как конденсаторы и катушки индуктивности, на самом деле не рассеивают мощность в том смысле, что она не используется для их питания, но измерение напряжения и тока вокруг них указывает на то, что они падают напряжение и потребляют ток.

Мощность, рассеиваемая при этом падении напряжения и потребляемом токе, представляет собой тепло или ненужную энергию и не выполняется как фактическая работа; поэтому инженеры искали способы уменьшить это. Из-за этого фантомного питания проводники и генераторы должны иметь соответствующий номинал и размер, чтобы выдерживать полный ток, включая потери, а не только ток, который выполняет фактическую работу.

Маятник часов

Некоторые эксперты в области энергетики говорят о реактивной мощности как части движения конденсатора, которое напоминает движение маятника часов от зенита до надира. По этой аналогии, когда маятник качается вверх, переменный ток подает активную мощность на устройство назначения. По мере того, как маятник движется вниз, реактивная мощность возвращается в сеть для поглощения.

В таких определениях эксперты сказали бы, что реактивная энергия – это энергия, циркулирующая взад и вперед между источником и нагрузкой, а именно, что реактивная мощность «исчезает» обратно к источнику.В некотором смысле это связано с задержкой между током и напряжением. Помимо конденсаторов, статические компенсаторы VAr и синхронные конденсаторы могут использоваться для управления реактивной мощностью в системе.

Ключевым моментом является размещение оборудования реактивного тока рядом с силовыми нагрузками. Это уменьшает количество реактивного тока, который система доставки должна переносить на определенное расстояние.

Реактивная мощность в сети

Чтобы справиться с реалиями переменного тока и изменения путей передачи энергии, проектировщики принимают меры по контролю напряжения.Эксперты в области энергетики отмечают, что даже 5% -ное изменение напряжения в данной системе может вызвать отключение электроэнергии и другие проблемы.

С этой целью многие элементы электрической системы, такие как трансформаторы, могут переключаться с подачи на поглощение реактивной мощности по фазам. Но те, кто близок к отрасли, подчеркивают, что это станет еще более важным, когда мы переведем части американской электросети на возобновляемые источники энергии.

Реактивная мощность и возобновляемые источники энергии

Реактивная мощность также очень важна в контексте меняющихся энергосистем.

По многим важным причинам возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер, заменяют традиционные источники энергии, такие как уголь и природный газ. Но это может иметь разветвления для электросети в целом.

«Всплеск возобновляемых источников энергии в сети без достаточной вращающейся массы может вызвать серьезные проблемы: отключение электроэнергии в определенных областях, чтобы привести спрос в соответствие с предложением; и отключение крупных электростанций от сети, чтобы предотвратить их перегрузку », – пишет Арчи Робб из Renewable Energy World, описывая принцип« инерции сети »и то, как это применимо к управлению реактивной мощностью в системе, которая переходит на возобновляемые источники энергии. строить.

Поскольку возобновляемые источники энергии поставляют энергию в сеть по-разному, возникнет потребность в микроуправлении активной мощностью и реактивной мощностью соответственно.

Что такое реактивная мощность? – Определение из Техопедии

Что означает реактивная мощность?

В системах электросетей реактивная мощность – это мощность, которая течет обратно от пункта назначения к сети в сценарии переменного тока.

В системе постоянного тока напряжение и нагрузка статичны, и, проще говоря, направление энергии «одностороннее», но в переменном токе есть разные фазы, связанные с элементами системы, такими как конденсаторы. и индукторы.

Реактивная мощность возвращает энергию обратно в сеть во время пассивных фаз.

Реактивная мощность также известна как фантомное питание.

Techopedia объясняет реактивную мощность

Другой способ объяснить это состоит в том, что реактивная мощность – это результирующая мощность в ваттах цепи переменного тока, когда форма волны тока не совпадает по фазе с формой волны напряжения, обычно на 90 градусов, если нагрузка является чисто реактивной, и является результатом емкостных или индуктивных нагрузок.

Фактическая работа выполняется только тогда, когда ток находится в фазе с напряжением, например, в резистивных нагрузках. Пример – включение лампы накаливания; в реактивной нагрузке энергия течет к нагрузке половину времени, тогда как в другой половине мощность течет от нее, что создает иллюзию, что нагрузка не рассеивает и не потребляет мощность.

Три вида мощности

Реактивная мощность – это один из трех типов мощности, присутствующих в нагруженных цепях.

Истинная мощность

Фактическая мощность в ваттах, рассеиваемая схемой

Реактивная мощность

Рассеиваемая мощность от индуктивных и емкостных нагрузок, измеренная в вольт-амперах, реактивная (ВАр)

Полная мощность

Комбинация измерения реактивной и истинной мощности в вольт-амперах (ВА)

Реактивная мощность также называется «фантомной мощностью», потому что неясно, куда она идет.Общеизвестно, что реактивные нагрузки, такие как конденсаторы и катушки индуктивности, на самом деле не рассеивают мощность в том смысле, что она не используется для их питания, но измерение напряжения и тока вокруг них указывает на то, что они падают напряжение и потребляют ток.

Мощность, рассеиваемая при этом падении напряжения и потребляемом токе, представляет собой тепло или ненужную энергию и не выполняется как фактическая работа; поэтому инженеры искали способы уменьшить это. Из-за этого фантомного питания проводники и генераторы должны иметь соответствующий номинал и размер, чтобы выдерживать полный ток, включая потери, а не только ток, который выполняет фактическую работу.

Маятник часов

Некоторые эксперты в области энергетики говорят о реактивной мощности как части движения конденсатора, которое напоминает движение маятника часов от зенита до надира. По этой аналогии, когда маятник качается вверх, переменный ток подает активную мощность на устройство назначения. По мере того, как маятник движется вниз, реактивная мощность возвращается в сеть для поглощения.

В таких определениях эксперты сказали бы, что реактивная энергия – это энергия, циркулирующая взад и вперед между источником и нагрузкой, а именно, что реактивная мощность «исчезает» обратно к источнику.В некотором смысле это связано с задержкой между током и напряжением. Помимо конденсаторов, статические компенсаторы VAr и синхронные конденсаторы могут использоваться для управления реактивной мощностью в системе.

Ключевым моментом является размещение оборудования реактивного тока рядом с силовыми нагрузками. Это уменьшает количество реактивного тока, который система доставки должна переносить на определенное расстояние.

Реактивная мощность в сети

Чтобы справиться с реалиями переменного тока и изменения путей передачи энергии, проектировщики принимают меры по контролю напряжения.Эксперты в области энергетики отмечают, что даже 5% -ное изменение напряжения в данной системе может вызвать отключение электроэнергии и другие проблемы.

С этой целью многие элементы электрической системы, такие как трансформаторы, могут переключаться с подачи на поглощение реактивной мощности по фазам. Но те, кто близок к отрасли, подчеркивают, что это станет еще более важным, когда мы переведем части американской электросети на возобновляемые источники энергии.

Реактивная мощность и возобновляемые источники энергии

Реактивная мощность также очень важна в контексте меняющихся энергосистем.

По многим важным причинам возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер, заменяют традиционные источники энергии, такие как уголь и природный газ. Но это может иметь разветвления для электросети в целом.

«Всплеск возобновляемых источников энергии в сети без достаточной вращающейся массы может вызвать серьезные проблемы: отключение электроэнергии в определенных областях, чтобы привести спрос в соответствие с предложением; и отключение крупных электростанций от сети, чтобы предотвратить их перегрузку », – пишет Арчи Робб из Renewable Energy World, описывая принцип« инерции сети »и то, как это применимо к управлению реактивной мощностью в системе, которая переходит на возобновляемые источники энергии. строить.

Поскольку возобновляемые источники энергии поставляют энергию в сеть по-разному, возникнет потребность в микроуправлении активной мощностью и реактивной мощностью соответственно.

Что такое реактивная мощность? – Определение из Техопедии

Что означает реактивная мощность?

В системах электросетей реактивная мощность – это мощность, которая течет обратно от пункта назначения к сети в сценарии переменного тока.

В системе постоянного тока напряжение и нагрузка статичны, и, проще говоря, направление энергии «одностороннее», но в переменном токе есть разные фазы, связанные с элементами системы, такими как конденсаторы. и индукторы.

Реактивная мощность возвращает энергию обратно в сеть во время пассивных фаз.

Реактивная мощность также известна как фантомное питание.

Techopedia объясняет реактивную мощность

Другой способ объяснить это состоит в том, что реактивная мощность – это результирующая мощность в ваттах цепи переменного тока, когда форма волны тока не совпадает по фазе с формой волны напряжения, обычно на 90 градусов, если нагрузка является чисто реактивной, и является результатом емкостных или индуктивных нагрузок.

Фактическая работа выполняется только тогда, когда ток находится в фазе с напряжением, например, в резистивных нагрузках. Пример – включение лампы накаливания; в реактивной нагрузке энергия течет к нагрузке половину времени, тогда как в другой половине мощность течет от нее, что создает иллюзию, что нагрузка не рассеивает и не потребляет мощность.

Три вида мощности

Реактивная мощность – это один из трех типов мощности, присутствующих в нагруженных цепях.

Истинная мощность

Фактическая мощность в ваттах, рассеиваемая схемой

Реактивная мощность

Рассеиваемая мощность от индуктивных и емкостных нагрузок, измеренная в вольт-амперах, реактивная (ВАр)

Полная мощность

Комбинация измерения реактивной и истинной мощности в вольт-амперах (ВА)

Реактивная мощность также называется «фантомной мощностью», потому что неясно, куда она идет.Общеизвестно, что реактивные нагрузки, такие как конденсаторы и катушки индуктивности, на самом деле не рассеивают мощность в том смысле, что она не используется для их питания, но измерение напряжения и тока вокруг них указывает на то, что они падают напряжение и потребляют ток.

Мощность, рассеиваемая при этом падении напряжения и потребляемом токе, представляет собой тепло или ненужную энергию и не выполняется как фактическая работа; поэтому инженеры искали способы уменьшить это. Из-за этого фантомного питания проводники и генераторы должны иметь соответствующий номинал и размер, чтобы выдерживать полный ток, включая потери, а не только ток, который выполняет фактическую работу.

Маятник часов

Некоторые эксперты в области энергетики говорят о реактивной мощности как части движения конденсатора, которое напоминает движение маятника часов от зенита до надира. По этой аналогии, когда маятник качается вверх, переменный ток подает активную мощность на устройство назначения. По мере того, как маятник движется вниз, реактивная мощность возвращается в сеть для поглощения.

В таких определениях эксперты сказали бы, что реактивная энергия – это энергия, циркулирующая взад и вперед между источником и нагрузкой, а именно, что реактивная мощность «исчезает» обратно к источнику.В некотором смысле это связано с задержкой между током и напряжением. Помимо конденсаторов, статические компенсаторы VAr и синхронные конденсаторы могут использоваться для управления реактивной мощностью в системе.

Ключевым моментом является размещение оборудования реактивного тока рядом с силовыми нагрузками. Это уменьшает количество реактивного тока, который система доставки должна переносить на определенное расстояние.

Реактивная мощность в сети

Чтобы справиться с реалиями переменного тока и изменения путей передачи энергии, проектировщики принимают меры по контролю напряжения.Эксперты в области энергетики отмечают, что даже 5% -ное изменение напряжения в данной системе может вызвать отключение электроэнергии и другие проблемы.

С этой целью многие элементы электрической системы, такие как трансформаторы, могут переключаться с подачи на поглощение реактивной мощности по фазам. Но те, кто близок к отрасли, подчеркивают, что это станет еще более важным, когда мы переведем части американской электросети на возобновляемые источники энергии.

Реактивная мощность и возобновляемые источники энергии

Реактивная мощность также очень важна в контексте меняющихся энергосистем.

По многим важным причинам возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер, заменяют традиционные источники энергии, такие как уголь и природный газ. Но это может иметь разветвления для электросети в целом.

«Всплеск возобновляемых источников энергии в сети без достаточной вращающейся массы может вызвать серьезные проблемы: отключение электроэнергии в определенных областях, чтобы привести спрос в соответствие с предложением; и отключение крупных электростанций от сети, чтобы предотвратить их перегрузку », – пишет Арчи Робб из Renewable Energy World, описывая принцип« инерции сети »и то, как это применимо к управлению реактивной мощностью в системе, которая переходит на возобновляемые источники энергии. строить.

Поскольку возобновляемые источники энергии поставляют энергию в сеть по-разному, возникнет потребность в микроуправлении активной мощностью и реактивной мощностью соответственно.

Мощность

– Что такое реактивная энергия?

В электроэнергетике переменного тока реактивная энергия – это электрическая энергия, которая хранится, а не преобразуется в какую-либо другую форму энергии и, таким образом, «используется» или «потребляется». Реактивная мощность – это скорость передачи реактивной энергии от одного элемента накопителя к другому.

На схеме ниже показана типичная передача мощности от электрической сети к точке использования.Источник напряжения подается пользователю и считается идеальным однофазным источником переменного напряжения. Нагрузку можно представить в виде резистора, включенного параллельно катушке индуктивности. Напряжение источника – это напряжение на обоих компонентах нагрузки.

Ток резистора синфазен с напряжением источника. Форма волны мгновенной мощности резистора представляет собой произведение тока резистора, умноженного на напряжение источника. Эти минимальные точки на этой кривой лежат на оси X. Мощность всегда положительная, что указывает на то, что вся мощность передается от источника к резистору.Площадь под кривой представляет собой энергию, полученную резистором и рассеиваемую в виде тепла.

Ток катушки индуктивности отстает от напряжения источника на 90 градусов. Произведение напряжения источника и тока катушки индуктивности представляет собой синусоидальную волну, которая имеет положительные и отрицательные значения, среднее значение которых равно нулю. Поскольку это не является реальной мощностью, это называется «вольт-ампер, реактивный» или «переменный ток». Над и под кривой есть равные площади, показывающие энергию, полученную от источника и возвращенную к источнику.Это реактивная энергия.

Показанная как идеальная схема, средняя и чистая передача реактивной энергии равны нулю. Однако есть реальная энергия, которая постоянно движется вперед и назад. В идеальной системе реактивная энергия генерируется при подключении нагрузки, передается взад и вперед, пока нагрузка подключена, и возвращается к источнику при выключении нагрузки. На самом деле примерно 7% энергии теряется при каждой передаче между нагрузкой и генератором.Компания установит конденсаторные накопители на местных подстанциях или даже на опорах линий электропередачи. Используя свою структуру тарифов, коммунальные предприятия поощряют крупных пользователей поставлять свои собственные конденсаторы.

Общий вольт-ампер (ВА) – это сумма мощности (ватт) и реактивного вольт-ампера (ВАР). Это показано как синусоида, которая опускается ниже нулевой оси.

Данные цепи для выше

Напряжение питания: 240 В (среднеквадр.), 339,4 В (пик.)

Ток резистора: 200 Ампер (282.8 шт)

Ток индуктора: 150 Ампер (212,1 пк)

Ток питания: 250 А (353,8 пика)

Мощность: 48 кВт (96 пик-пик)

Реактивная мощность: 36 кВАр (72 пик-пик)

Полная мощность: 60 кВА (120 пик-пик)

нет передачи полезной энергии из-за реактивной составляющей импеданса нагрузки.

Нет чистой энергии, но это только потому, что энергия передается в обоих направлениях.

… реактивная энергия и соответствующие им счетчики… какую энергию на самом деле показывают эти счетчики?

Они считывают скорость передачи энергии туда и обратно.

Если это «реактивная энергия», что они под этим подразумевают?

См. Выше.

… Почему они так определяют?

VAR называются VAR, чтобы отличить энергию, которая передается туда и обратно, от энергии, которая «потребляется». «Потребляемая» энергия имеет гораздо более высокую стоимость, чем энергия, которая просто передается туда и обратно, но у VAR все же есть стоимость.

Коммунальные счетчики

Единица измерения, которую мы использовали для выставления счетов за электроэнергию, – киловатт-час. Это площадь под кривой мощности, интегрированной в течение расчетного цикла. Для выработки ископаемого топлива энергия, измеренная счетчиком киловатт-часов, равна содержанию энергии во входящем топливе плюс потери, понесенные при производстве, передаче и распределении энергии. Большинство этих потерь прямо пропорциональны произведенной энергии.

Коммунальные предприятия также могут измерять киловар-часы.Это площадь под кривой var, интегрированной за цикл выставления счетов без учета направления потока энергии. Хотя чистая переданная реактивная энергия равна нулю, потери, возникающие при передаче и распределении переменных, прямо пропорциональны общему количеству переданных переменных. Также существуют связанные капитальные затраты на оборудование для производства, передачи и распределения, которые пропорциональны общему количеству переданных вар.

Формулы выставления счетов и используемые количества определяются отдельными коммунальными предприятиями.Основы в целом схожи, но используются различные конкретные методы.

Список литературы

Основная информация представлена ​​аналогичным образом в учебниках по цепям переменного тока. Вот несколько ссылок, относящихся к электроэнергетике:

Edison Electric Institute, Справочник по учету электроэнергии

Майкл Бирден, Общие сведения о потоке мощности и соглашениях об именах в Приложения для двунаправленного измерения

Мощность

– активная энергия, реактивная энергия или просто энергия?

Могу ли я сказать, что, используя активную мощность, я могу оценить потребление активной энергии двигателем, или что активная энергия не является широко используемым термином, особенно в промышленной среде?

Истинная мощность – это фактическое потребление / преобразование энергии, поэтому нет необходимости оценивать его, если вы это уже знаете.Активная или истинная энергия, если предположить, что это действительные термины, будет просто количеством энергии, которое должно быть преобразовано в неэлектрическую энергию, а активная / истинная мощность – это скорость преобразования.

Если я могу использовать вышеуказанный термин, можно ли вообще не учитывать реактивную энергию? Имеет ли смысл говорить о реактивной энергии?

Я подозреваю, что это сильно зависит от того, что вы делаете. Если это не имеет отношения к вашей задаче, да, вы можете проигнорировать это, но если вы обычно спрашиваете, можете ли вы игнорировать коэффициент мощности или что-то в этом роде, ответ – нет.

Что мы обычно имеем в виду, когда говорим об электроэнергии на заводе?

Когда мы говорим об электроэнергии на заводе или в любой другой системе, мы имеем в виду потенциальную энергию, доступную из-за разницы напряжений, которая вызывает протекание тока для выполнения задач, электрических по своей природе или нет.

Мы имеем в виду сумму активной мощности в кВтч?

кВтч, или тысяча ватт-часов, относится к потреблению / преобразованию энергии, которую они производят, умножая скорость преобразования энергии (показатель мощности) на период, в течение которого энергия преобразуется, поэтому цифра в кВтч выражает количество используемой или доступной энергии.

Или мы используем полную мощность для расчета энергии в этом случае?

Хммм, я думаю, вы можете быть очень не уверены в том, что в первую очередь означают мощность и энергия. Прежде чем продолжить, я хотел бы указать, что непонятно, о чем вы говорите. Используем ли мы , какое значение полной мощности в каким образом , чтобы вычислить какое значение энергии? На большинство ваших вопросов также трудно ответить, поэтому я добавлю следующее:

Хмммм… Хорошо, я думаю, небольшое разъяснение может исправить ситуацию для вас.

Истинная мощность – это мощность, которая фактически «используется» (преобразуется в какую-либо другую форму энергии и удаляется из схемы в виде тепла, кинетической энергии и т. Д.).

Реактивная мощность – это мощность, которая накапливается в реакторах (катушках индуктивности и конденсаторах) и позже возвращается в схему. Хотя эта мощность сама по себе не используется схемой, она может способствовать потере тепла, поскольку увеличивает ток в отдельных частях схемы, поскольку он «звенит» взад и вперед между реакторами.

Полная мощность – это мощность, которая появляется, когда вы просто измеряете цепь без выделения реактивной части мощности. Какой-то модный парень понял, что взаимосвязь между этими фигурами может быть выражена с помощью математики, связанной со сторонами треугольника, как вы видите здесь:

Реактивная энергия, во всяком случае, будет энергией, запасенной реакторами в цепи, и ее скорость передачи / накопления, вероятно, будет реактивной мощностью.

Надеюсь, это поможет.

Что конкретно такое реактивная мощность?

Поскольку я не знаю, что вы знаете, я объясню несколько связанных концепций, связанных с однофазным электричеством синусоидальной волны.

Если коротко, то мнимая часть мощности возникает из-за сдвига фаз между напряжением и током. Если они синфазны, мнимая часть равна нулю. Если они сдвинуты по фазе на 90 градусов, действительная часть равна нулю. Между этими двумя углами будет получен промежуточный результат.Итак, почему?

Первое понятие – коэффициент мощности. Когда источник подает напряжение на нагрузку, ток, потребляемый нагрузкой, будет синусоидальным (при условии, что это линейная нагрузка … например, катушка индуктивности, конденсатор, резистор или их комбинация), но может не совпадать по фазе с напряжением. Если нагрузка представляет собой резистор, то ток находится в фазе с напряжением, что означает, что пик тока и пик напряжения происходят в один и тот же момент, а коэффициент мощности равен 1,0.

Вот как это выглядит.Обратите внимание, что напряжение и ток всегда имеют один и тот же знак. Таким образом, произведение I (t) * V (t) всегда положительно, что означает, что мощность подается на нагрузку в течение всего цикла (за исключением единственного момента при пересечении нуля).

Если нагрузка не является резистивной по своей природе, это означает, что нагрузка РЕАКТИВНА, или что коэффициент мощности меньше 1, или что нагрузка содержит конденсаторы и / или катушки индуктивности. Все разные способы сказать одно и то же.

Но, если напряжение и ток не совпадают по фазе, это означает, что существует часть каждого цикла синусоидального напряжения, когда энергия доставляется к источнику от нагрузки (другими словами, в обратном направлении). Это еще один способ сказать, что нагрузка накапливает часть переданной ей энергии и возвращает ее источнику во время других частей цикла. Каждый раз, когда знак формы волны напряжения противоположен знаку формы волны тока, поток энергии идет в отрицательном направлении от нагрузки к источнику.Вот как это выглядит. Заштрихованная область между красными вертикальными линиями показывает противоположные знаки и обратный поток энергии.

Средняя мощность, подаваемая на нагрузку, может быть получена путем интегрирования мгновенной мощности за полный цикл и деления на один период. Но люди уже разработали краткий ответ, что это IRMS * VRMS * PF, где PF – коэффициент мощности, который является косинусом разности фаз между током и напряжением. И это только реальная часть сложной мощности.

Мнимую часть, я полагаю, можно рассматривать как энергию, которая не потребляется нагрузкой. Когда фазовый угол между напряжением и током составляет 90 градусов, знаки напряжения и тока противоположны в половине случаев, что означает, что энергия течет вперед и назад, но не потребляется. Это тот случай, когда нагрузка является чисто реактивной (катушка индуктивности или конденсатор) или мощность является чисто мнимой, а не реальной. Это выглядит так:

.