Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определение активной мощности по счетчику

Существует ли реактивная электроэнергия?

Для энергетиков предприятий и крупных торговых центров сомнений в существовании реактивной энергии нет. Ежемесячные счета и вполне реальные деньги, которые уходят на оплату реактивной электроэнергии, убеждают в реальности ее существования. Но некоторые электротехники всерьез, с математическими выкладками, доказывают, что данный тип электроэнергии фикция, что разделение электрической энергии на активную и реактивную составляющие искусственно.

Давайте попробуем и мы разобраться в этом вопросе, тем более, что на незнании отличий разных видов электроэнергии спекулируют создатели “уникальных” и “революционных” энергосберегающих устройств. Обещая огромные проценты экономии энергии, они сознательно или по незнанию подменяют один вид электрической энергии другим.

Начнем с понятий активной и реактивной электроэнергии. Не вдаваясь в дебри формул электротехники, можно определить активную энергию как ту, которая совершает работу: нагревает пищу на электроплитах, освещает ваше помещение, охлаждает воздух с помощью кондиционера. А реактивная электроэнергия создает необходимые условия для совершения подобной работы. Не будет реактивной энергии, и двигатели не смогут вращаться, холодильник не будет работать. В ваше помещение не поступит напряжение величиной 220 Вольт, так как ни один силовой трансформатор не работает без потребления реактивной электроэнергии.

Если на осциллографе одновременно наблюдать сигналы тока и напряжения, то две эти синусоиды всегда имеют сдвиг относительно друг друга на величину, называемую фазовым углом. Вот этот сдвиг и характеризует вклад реактивной энергии в полную энергию, потребляемую нагрузкой. Измеряя только ток в нагрузке, выделить реактивную часть энергии невозможно.

Учитывая, что реактивная энергия не совершает работы, ее можно вырабатывать на месте потребления. Для этого служат конденсаторы. Дело в том, что катушки и конденсаторы потребляют различные виды реактивной энергии: индуктивную и емкостную соответственно. Они сдвигают кривую тока по отношению к напряжению в противоположные стороны.

В силу этих обстоятельств конденсатор можно считать потребителем емкостной энергии или генератором индуктивной. Для двигателя, потребляющего индуктивную энергию, конденсатор, расположенный рядом, может стать ее источником. Такая обратимость возможна только для реактивных элементов схемы, не совершающих работу. Для активной энергии подобная обратимость не существует: ее генерация связана с затратами топлива. Ведь прежде чем совершить работу, нужно затратить энергию.

В бытовых условиях за реактивную энергию электропередающие организации плату не изымают, и бытовой счетчик считает только активную составляющую электрической энергии. Совершенно другая ситуация на крупных предприятиях: большое количество электродвигателей, сварочных аппаратов и трансформаторов, для работы которых требуется реактивная энергия, создают дополнительную нагрузку на линии электропередач. При этом растет ток и тепловые потери уже активной энергии.

В этих случаях потребление реактивной энергии учитывается счетчиком и отдельно оплачивается. Стоимость реактивной электроэнергии меньше стоимости активной, но при больших объемах ее потребления платежи могут быть очень значительными. Кроме этого, за потребление реактивной энергии сверх оговоренных значений, накладываются штрафы. Поэтому экономически выгодно для подобных предприятий становится выработка подобной энергии на месте ее потребления.

Для этого применяются или отдельные конденсаторы, или автоматические установки компенсации, которые отслеживают объемы потребления и подключают или отключают конденсаторные батареи. Современные системы компенсации позволяют значительно уменьшить потребление реактивной энергии из внешней сети.

Возвращаясь к вопросу в заголовке статьи, можно ответить на него утвердительно. Реактивная энергия существует. Без нее невозможна работа электроустановок, в которых создается магнитное поле. Не совершая видимой работы, она, тем не менее, является необходимым условием для выполнения работ, совершаемой активной электрической энергией.

Читайте так же:
Внутридомовые счетчики как платить

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.

Читайте так же:
Население египта счетчик населения

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

Что такое активная и реактивная электроэнергия?

Расчет электрической энергии, используемой бытовым или промышленным электроприбором, обычно выполняется с учетом полной мощности электрического тока, протекающего через измеряемую электрическую цепь. При этом выделяют два показателя, отражающих затраты на полную мощность при обслуживании потребителей. Эти показатели называются активной и реактивной энергией. Кажущаяся мощность — это сумма двух. В этой статье мы постараемся рассказать вам, что такое активная и реактивная электроэнергия и как проверить размер начисленных платежей.

Полная мощность

По сложившейся практике потребители платят не за полезную мощность, которая используется непосредственно в компании, а за всю мощность, которую продает поставщик. Эти показатели различаются по единицам измерения: полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА), а полезная мощность — в киловаттах. Активное и реактивное электричество используется всеми электроприборами, подключенными к сети.

Активная электроэнергия

Активная составляющая общей мощности выполняет полезную работу и преобразуется в те виды энергии, которые необходимы потребителю. Для некоторых бытовых приборов и бытовых приборов в расчетах активная и полная мощность совпадают. Среди этих устройств — электрические плиты, лампы накаливания, электрические духовки, обогреватели, утюги, гладильные прессы и так далее.

Если в паспорте указана активная мощность 1 кВт, то суммарная мощность такого устройства составит 1 кВА.

Понятие реактивной электроэнергии

Этот вид электричества присущ цепям, содержащим реактивные элементы. Реактивная электроэнергия — это часть общей отпущенной мощности, которая не расходуется на полезную работу.

В цепях постоянного тока понятие реактивной мощности отсутствует. В цепях переменного тока реактивная составляющая возникает только при наличии индуктивной или емкостной нагрузки. В этом случае возникает несоответствие между фазой тока и фазой напряжения. Этот сдвиг фаз между напряжением и током обозначается символом «φ».

При индуктивной нагрузке в цепи наблюдается отставание по фазе, при емкостной — ее преимущество. Таким образом, до потребителя доходит только часть общей мощности, а основные потери происходят из-за ненужного нагрева приборов и устройств в процессе эксплуатации.

Потери мощности возникают из-за наличия индуктивных катушек и конденсаторов в электрических устройствах. Благодаря им в цепи некоторое время накапливается электричество. Впоследствии накопленная энергия возвращается в схему. Устройства, в потреблении энергии которых присутствует реактивная составляющая электричества, включают переносные электроинструменты, электродвигатели и различные бытовые приборы. Это значение рассчитывается с учетом специального коэффициента мощности, называемого cos.

Расчет реактивной электроэнергии

Коэффициент мощности колеблется от 0,5 до 0,9; точное значение этого параметра можно узнать в паспорте на электроприбор. Полная мощность определяется как отношение активной мощности к коэффициенту.

Читайте так же:
Счетчик моточасов 12 24v

Например, если в паспорте электродрели указана мощность 600 Вт и значение 0,6, то суммарная мощность, потребляемая устройством, составит 600/06, то есть 1000 ВА. При отсутствии паспортов для расчета общей мощности устройства коэффициент можно принять равным 0,7.

Поскольку одна из основных задач существующих энергосистем — обеспечение полезной мощности конечного потребителя, потери реактивной мощности считаются отрицательным фактором, а увеличение этого показателя ставит под сомнение эффективность электрической схемы в целом. Баланс между активной и реактивной мощностью в цепи можно представить в виде забавной картинки:

Значение коэффициента при учете потерь

Чем выше значение коэффициента мощности, тем меньше будут активные потери электроэнергии, а значит, потребленная электроэнергия будет стоить конечному потребителю немного дешевле. Чтобы увеличить значение этого коэффициента, в электротехнике используются различные методы компенсации недостаточных потерь электроэнергии. Компенсирующие устройства — это ведущие генераторы тока, которые сглаживают фазовый угол между током и напряжением. Иногда с той же целью используются конденсаторные батареи. Они включаются параллельно рабочей цепи и используются как синхронные компенсаторы.

Расчет стоимости электроэнергии для частных клиентов

При индивидуальном потреблении активная и реактивная электроэнергия не разделяется в счетах: с точки зрения потребления доля реактивной энергии невелика. Таким образом, частные потребители с потреблением энергии до 63 А оплачивают счет, в котором вся потребленная электроэнергия считается активной. Дополнительные потери в цепи реактивной электроэнергии отдельно не распределяются и не оплачиваются.

Учет реактивной электроэнергии для предприятий

Бизнес и организация — это нечто другое. На заводах-изготовителях и промышленных цехах установлено огромное количество электрооборудования, а в общей поступающей электроэнергии составляет значительная часть реактивной энергии, которая необходима для работы источников питания и электродвигателей. Активная и реактивная электроэнергия, поставляемая предприятиям и организациям, требует четкого разделения и другой формы оплаты. В этом случае основой для регулирования взаимоотношений поставщика электроэнергии и конечных потребителей является стандартный договор. Согласно правилам, изложенным в этом документе, организациям, потребляющим электроэнергию выше 63А, необходимо специальное устройство, обеспечивающее показания реактивной энергии для учета и оплаты.
Сетевая компания устанавливает счетчик реактивной электроэнергии и взимает плату по его показаниям.

Коэффициент реактивной энергии

Как упоминалось выше, активная и реактивная электроэнергия показывается в счетах отдельными строками. Если соотношение объемов реактивной и потребленной электроэнергии не превышает установленную норму, плата за реактивную энергию не взимается. Коэффициент отношения можно указать по-разному, его среднее значение 0,15. При превышении этого порогового значения предприятию-потребителю рекомендуется установить компенсирующие устройства.

Реактивная энергия в многоквартирных домах

Типичным потребителем электроэнергии является многоквартирный дом с главным предохранителем, который потребляет более 63 А. Таким образом, жильцы многоквартирного дома видят в начисленной оплате только всю электроэнергию, поставленную в дом поставщиком. То же правило касается жилищных кооперативов.

Частные случаи учета реактивной мощности

Бывают случаи, когда в многоэтажном доме есть и коммерческие организации, и квартиры. Электроснабжение таких домов регулируется отдельными законами. Например, размер полезной площади может выступать в качестве деления. Если коммерческие организации занимают в многоквартирном доме менее половины полезной площади, плата за реактивную энергию не взимается. В случае превышения порогового процента возникают обязательства по оплате реактивной электроэнергии.

В некоторых случаях жилые дома не освобождаются от уплаты за реактивную энергию. Например, если в здании есть точки подключения лифтов для квартир, плата за использование реактивной электроэнергии взимается отдельно, только для этого оборудования. Владельцы квартир продолжают платить только за активную электроэнергию.

Читайте так же:
Бесплатная розетка первая после счетчика

Понимание сущности активной и реактивной энергии позволяет правильно рассчитать экономический эффект от установки различных компенсирующих устройств, снижающих потери от реактивной нагрузки. По статистике такие устройства позволяют увеличить значение cos с 0,6 до 0,97. Таким образом, устройства автоматической компенсации позволяют экономить до трети электроэнергии, поставляемой потребителю. Значительное снижение тепловых потерь увеличивает срок службы устройств и механизмов на производственных площадках и снижает стоимость готовой продукции.

Что такое активная и реактивная электроэнергия?

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.

Читайте так же:
Что gsm модем счетчику меркурий

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию