Реактивна снага је основни концепт у електричним мрежама који често остаје непримећен, али може имати значајан утицај на енергетску ефикасност и рачуне за струју многих компанија. Иако се реактивна снага не претвара у користан рад, њено правилно управљање је кључно за избегавање додатних трошкова и оптимизацију коришћења електричне мреже.
У овом чланку ћемо се бавити тиме шта је реактивна снага, како се мери, какве ефекте има на електричне инсталације и које мере се могу предузети да би се избегли проблеми које изазива. Поред тога, истражићемо повезане концепте као што су фактор снаге, индуктивна и капацитивна реактивна снага и дати конкретне примере како да смањите утицај реактивне снаге на вашу електричну мрежу. Идемо тамо!
Шта је реактивна снага?
La реактивна снага То је један од облика енергије који циркулише кроз електричне мреже, али се не претвара директно у користан рад, као што то чини електрична енергија. активна снага. Уместо да је троши опрема, реактивна снага осцилује између извора и оптерећења услед дејства калемова и кондензатора у електричној опреми. Ова врста снаге је неопходна за рад уређаја као што су мотори, трансформатори или опрема за осветљење.
У колу наизменичне струје (АЦ), реактивна снага се генерише због фазне разлике између електричне струје и напона. У идеалном случају, напон и струја треба да буду у фази, што би омогућило да сва циркулишућа снага буде активна и у потпуности употребљива. Међутим, због природе многе опреме, струјни и напонски таласи су ван фазе, чиме се ствара реактивна снага.
Јединица мере за реактивну снагу је волт ампер реактивни (ВАр), а ова снага се може израчунати помоћу формуле:
Реактивна снага (К) = В * И * синϕ, где је ϕ фазни угао између напона и струје.
Разлика између активне и реактивне снаге
La активна снага То је онај који се троши и обавља користан рад, на пример, рад машине или паљење сијалице. Она се мери у ватима (В) и представља снагу коју заправо користимо и која се одражава на нашем рачуну за струју.
С друге стране, реактивна снага не ствара користан рад, али је неопходно одржавати рад одређених електричних уређаја. Иако се не троши директно, има утицаја на електрични систем, јер заузима простор у преносним мрежама и утиче на транспортни капацитет активне снаге.
Обе моћи су повезане са привидна снага, што је комбинација активне и реактивне снаге. Ово је векторски збир оба и мери се у волт амперима (ВА). Формула која их повезује је:
(Привидна снага)² = (Активна снага)² + (Реактивна снага)²
Овај троугао снаге нам омогућава да разумемо како да оптимизујемо потрошњу електричне енергије: што је нижа реактивна снага, то је већи део корисне активне снаге који можемо да искористимо.
Фактор снаге и косинус пхи
El фактор снаге, такође познат као косинус пхи (цос φ), је однос између активне снаге и привидне снаге. Фактор снаге одражава колико ефикасна инсталација користи електричну мрежу. Ако је фактор снаге 1, напон и струја су савршено синхронизовани и нема реактивне снаге. У пракси, ова вредност је обично нижа, на пример 0,85 или 0,9, у зависности од инсталације.
Ако је косинус пхи је мањи од 0,85, може доћи до проблема са прекомерном струјом, падова напона и додатних губитака у електричном преносу, што негативно утиче на енергетске перформансе. И у многим случајевима, мрежни оператери намећу казне великим потрошачима са малим фактором снаге.
Врсте реактивне снаге
Реактивна снага се може поделити у два главна типа:
- Индуктивна реактивна снага: Генерише се у опреми која ствара магнетна поља, као што су електромотори, трансформатори и електромагнети. У овом случају струја заостаје за напоном.
- Капацитивна реактивна снага: Генерише се у компонентама као што су кондензатори и неке врсте модерног осветљења (флуоресцентне цеви и ЛЕД лампе). Овде струја води напон.
Да задржи фактор снаге На оптималном нивоу, многа индустријска постројења запошљавају кондензаторске батерије, који компензују фазни помак изазван индуктивном реактивном снагом.
Утицај реактивне снаге на рачуне за електричну енергију
Једна од најдиректнијих последица ниског фактора снаге и велике реактивне снаге у вашој инсталацији је повећање трошкова електричне енергије. Многе компаније су погођене казне које намећу оператери мреже, посебно када фактор снаге падне испод 0,85.
На пример, у Шпанији, велики потрошачи са уговореном снагом већом од 15 кВ, морају обратити посебну пажњу на овај аспект, јер се суочавају са додатним трошковима за сваки потрошен киловолт ампер реактивне (кВАР) ако је реактивна снага превисока.
Занимљиво је приметити да се многа од ових доплата дешавају ноћу, када компаније имају тенденцију да имају мање активности, а самим тим и мање активне енергије. Ово може довести до значајног повећања процента реактивне енергије током овог периода.
Како смањити реактивну снагу
Смањење реактивне снаге је од суштинског значаја за побољшање енергетске ефикасности ваше инсталације и избегавање непотребних трошкова. Најчешће мере укључују:
- Инсталација кондензаторских батерија: Најчешће решење за компензацију индуктивне реактивне снаге је уградња кондензаторске банке, уређаја који генерише капацитивну реактивну снагу како би уравнотежио фазну разлику коју ствара опрема са калемовима.
- ВАР генератори: Ови уређаји убризгавају реактивну струју у мрежу како би контролисали фазни помак. Они могу да компензују и индуктивну и капацитивну реактивну снагу.
- Правилно одржавање опреме: Добро одржавање електричне опреме је од суштинског значаја да би се избегло стварање нежељене реактивне снаге. Неки уређаји, као што су лоше подешени мотори или системи флуоресцентног осветљења, могу да генеришу више реактивне снаге него што је потребно.
Уређаји који генеришу реактивну снагу
Већина уређаја који генеришу реактивну снагу су они који користе електромагнетне завојнице или кондензаторе. Међу најчешћим налазимо:
- Мотори и компресори, као што су они у фрижидерима, замрзивачима и системима за климатизацију.
- осветљење са флуоресцентне или ЛЕД лампе, посебно старијих.
- Трансформатори и електромагнети који се користе у индустријским машинама и кућним апаратима.
Важно је имати на уму да чак и свакодневна опрема у дому, као што су рачунари или одређени уређаји, може генерисати мале количине реактивне снаге, иако се углавном велике компаније суочавају са највећим проблемима због велике потрошње.
Како технологија еволуира, налазимо све више уређаја који, уместо да генеришу реактивну снагу, помажу да је надокнаде. На пример, неки модерни ХВАЦ системи су дизајнирани са уграђеном компензацијом како би се спречило заостајање.
Мерење реактивне снаге
Не постоји физички уређај који директно мери реактивну снагу у електричној инсталацији. Уместо тога, користи се математичка формула која узима у обзир напетост, интензитет и фазну разлику између обе варијабле. Тхе анализатори електричних мрежа Они су алати који омогућавају да се ове вредности забележе и да се израчуна реактивна снага.
Штавише, у многим областима дистрибутивна предузећа мере ове вредности у редовним временским интервалима како би израчунали одговарајуће казне на рачунима за струју, кад год потрошња реактивне енергије пређе одређене границе.
Предности смањења реактивне снаге
Смањење реактивне снаге има вишеструке предности, како економске тако и оперативне. међу њима:
- Уштеде на рачуну за струју: Минимизирањем количине реактивне снаге избегавају се казне везане за мали фактор снаге.
- Дужи век трајања опреме: Мања реактивна снага значи мање преоптерећења у објектима, што смањује ризик од кварова.
- Оптимизација капацитета мреже: Смањењем реактивне снаге, капацитет се ослобађа у мрежи за ношење веће активне снаге, што значи да се производња може повећати без потребе за повећањем електричне инфраструктуре.
Стога, одржавање добре контроле над реактивном снагом не само да помаже у избегавању непотребних трошкова, већ и подржава укупну оперативну ефикасност вашег објекта.