O sistema elétrico gera energia total, que é dividida em energia útil ou ativa e residual denominada energia reativa. O artigo lhe dirá o que é e como é contabilizado.
Energia residual: o que é?
Todas as máquinas elétricas são representadas por elementos reativos e ativos. São eles que consomem eletricidade. Isso inclui conexões de cabos reativos, enrolamentos de capacitores e transformadores.
No processo de fluxo de corrente alternada, forças eletromotrizes reativas são indexadas nessas resistências, que criam uma corrente reativa.
Instalações e dispositivos que criam corrente alternada usam energia reativa na rede, o que cria um campo magnético do campo elétrico.
Influência da reatância indutiva na criação de um campo magnético
Todos os dispositivos que são alimentados pela rede elétrica possuem resistência indutiva. É graças a ele que os sinais de corrente e tensão são opostos. Por exemplo, a tensão ésinal negativo e a corrente é positiva, ou vice-versa.
Neste momento, a eletricidade gerada no elemento indutivo em reserva, oscila pela rede devido à carga do gerador e vice-versa. Este processo é chamado de potência reativa, que cria um campo magnético do campo elétrico.
Para que serve a potência reativa?
Pode-se dizer que visa regular as mudanças que a corrente elétrica provoca na rede. Estes incluem:
- manutenção do campo magnético durante a indutância no circuito;
- se houver capacitores e fios, suporte para sua carga.
Problemas na geração de potência reativa
Se houver uma grande parcela de geração de energia reativa na rede, você deve:
- aumentar a potência dos dispositivos de potência que são projetados para converter energia elétrica de um valor de tensão em energia elétrica de outro valor de tensão;
- aumentar a seção do cabo;
- combate a crescente perda de energia em dispositivos de energia e linhas de transmissão;
- aumentar as taxas de consumo de eletricidade;
- perda de potência de combate.
Qual é a diferença entre energia ativa e reativa?
As pessoas estão acostumadas a pagar pela eletricidade que consomem. Pagam a energia utilizada para aquecimento ambiente, cozinhar, aquecimento de água na casa de banho (quem utiliza esquentadores individuais) e outras utilidadesenergia elétrica. É ela que é chamada de ativa.
Energia ativa e reativa são diferentes, pois a última é a energia restante que não é usada em trabalho útil. Em outras palavras, ambos formam o poder total. Assim, não é rentável para os consumidores pagar, além da energia ativa, também a energia reativa na rede elétrica, e é benéfico para os fornecedores que paguem pela capacidade total. É possível resolver de alguma forma esse problema? Vamos dar uma olhada nisso.
Como é medido o consumo de energia?
Para medir a energia consumida, é utilizado um medidor de energia ativa e reativa. Todos eles são divididos em medidores com uma fase e três fases. Qual é a diferença deles?
Os medidores monofásicos são utilizados para contabilizar a energia elétrica dos consumidores que a utilizam para necessidades domésticas. A alimentação é fornecida por corrente monofásica.
Os medidores trifásicos são usados para medição de energia bruta. Eles são classificados com base no esquema de alimentação em três e quatro fios.
Distinguindo contadores pela forma como são ativados
A forma como eles acendem, eles são divididos em três grupos:
- Não utilizam transformadores e são conectados diretamente à rede por medidores de conexão direta.
- Com o uso de dispositivos de potência, os contadores de comutação semi-indiretos são acionados.
- Contadores de conexão indireta. Eles são conectados à rede não apenas usando dispositivos de alimentação de corrente, mas também usando transformadores de tensão.
Diferenciaçãocontadores por forma de pagamento
De acordo com o método de cobrança de energia elétrica, costuma-se dividir os medidores nos seguintes grupos:
- Metros baseados no uso de duas tarifas - seu efeito é que a tarifa de energia consumida muda durante o dia. Ou seja, de manhã e durante o dia é menor do que à noite.
- Medidores pré-pagos - o seu funcionamento baseia-se no facto de o consumidor pagar a electricidade antecipadamente, visto estar em locais remotos de residência.
- Medidores com indicação da carga máxima - o consumidor paga separadamente pela energia consumida e pela carga máxima.
Medição de potência total
A contabilização da energia útil visa determinar:
- Energia elétrica gerada por máquinas geradoras de tensão em uma usina.
- A quantidade de energia que é gasta nas próprias necessidades da subestação e da usina.
- Eletricidade a ser usada pelos consumidores.
- Energia transferida para outros sistemas de energia.
- Energia elétrica, que é lançada através dos pneus das usinas aos consumidores.
É necessário levar em consideração a energia elétrica reativa ao transmitir aos consumidores de uma usina somente se esses dados forem calculados e controlar o modo de operação dos dispositivos que compensam essa energia.
Onde a energia restante é monitorada?
Instalação do medidor de energia reativa:
- Mesmo lugar quemedidores de energia útil. Instalado para consumidores que pagam pela potência total que usam.
- Sobre fontes de conexão de potência reativa para consumidores. Isso é feito se você tiver que controlar o processo de trabalho.
Se o consumidor pode deixar a energia restante na rede, então eles colocam 2 contadores nos elementos do sistema onde a energia útil é contabilizada. Em outros casos, um medidor separado é instalado para contabilizar a energia reativa.
Como economizar no consumo de eletricidade?
Um dispositivo para economizar eletricidade é muito popular nesse sentido. Seu funcionamento é baseado na supressão de eletricidade residual.
No mercado atual você pode encontrar muitos dispositivos semelhantes, que são baseados em um transformador que direciona a eletricidade na direção certa.
O dispositivo de economia de eletricidade direciona essa energia para uma variedade de eletrodomésticos.
Eficiência Energética
Para o uso racional da energia elétrica, é aplicada a compensação de energia reativa. Para isso, são utilizadas unidades capacitivas, motores elétricos e compensadores.
Ajudam a reduzir as perdas de energia ativa causadas por fluxos de potência reativa. Isso afeta significativamente o nível de perdas tecnológicas de transporte das redes elétricas de distribuição.
Qual é o benefício da compensação de energia?
O uso de configurações de compensação de energia pode trazer grandes benefícios emplano econômico.
Segundo as estatísticas, seu uso traz até 50% de economia nas despesas com o uso de energia elétrica em todas as partes da Federação Russa.
Os investimentos de dinheiro gastos em sua instalação são recompensados no primeiro ano de uso.
Além disso, onde essas instalações são projetadas, o cabo é adquirido com uma seção transversal menor, o que também é muito benéfico.
Vantagens das unidades capacitivas
O uso de unidades capacitivas tem os seguintes aspectos positivos:
- Ligeira perda de energia ativa.
- Não há partes rotativas nas unidades capacitivas.
- Eles são fáceis de trabalhar e operar.
- Os custos de investimento são baixos.
- Trabalhe silenciosamente.
- Podem ser instalados em qualquer lugar da rede elétrica.
- Você pode escolher qualquer potência necessária.
A diferença entre unidades capacitivas e compensadores e motores síncronos é que as unidades compensadoras de filtro realizam a compensação de potência de forma síncrona e restringem parcialmente os harmônicos presentes na rede compensada. O custo da eletricidade dependerá da quantidade de energia compensada e, consequentemente, da tarifa atual.
Que tipos de compensação existem?
No processo de utilização de unidades capacitivas, distinguem-se os seguintes tipos de potência suprimida:
- Individual.
- Grupo.
- Centralizado.
Vamos dar uma olhada em cada um deles.
Poder Individual
As unidades condensadoras estão localizadas ao lado dos receptores elétricos e são comutadas ao mesmo tempo.
A desvantagem deste tipo de compensação é a dependência do tempo de acionamento da unidade capacitiva do tempo de início da operação dos receptores elétricos. Além disso, antes de realizar o trabalho, é necessário coordenar a capacidade da instalação e a indutância do receptor elétrico. Isso é necessário para evitar sobretensões ressonantes.
Poder do grupo
O nome já diz tudo. Esta potência é utilizada para compensar a potência de várias cargas indutivas que estão conectadas simultaneamente ao mesmo quadro com um banco de capacitores comum.
No processo de ligar simultaneamente a carga, o coeficiente aumenta, o que leva a uma diminuição da potência. Isso contribui para um melhor funcionamento da unidade capacitiva. A energia residual é suprimida de forma mais eficaz do que com energia individual.
O lado negativo desse processo é a descarga parcial de energia reativa na rede elétrica.
Energia centralizada
Ao contrário do poder individual e de grupo, este poder é ajustável. Aplica-se a uma ampla gama de consumo de energia residual.
A função de corrente de carga reativa desempenha um papel importante na regulação da potência de uma unidade capacitiva. Neste caso, a instalação deve estar equipada com um regulador automático, e sua potência de compensação total é dividida em etapas comutadas separadamente.
Quais problemas os capacitores resolvem
Claro, eles visam principalmente suprimir a potência reativa, mas na produção eles ajudam a resolver as seguintes tarefas:
- No processo de supressão da potência reativa, a potência aparente é correspondentemente reduzida, o que leva a uma diminuição da carga dos transformadores de potência.
- A carga é alimentada por um cabo com seção transversal menor, enquanto o isolamento não superaquece.
- É possível conectar potência ativa adicional.
- Permite evitar uma queda de tensão profunda nas linhas de energia de consumidores remotos.
- O uso da potência dos geradores autônomos a diesel está indo ao máximo (instalações elétricas de navios, fornecimento de energia para festas geológicas, canteiros de obras, sondas de exploração, etc.).
- A compensação individual simplifica a operação dos motores de indução.
- Em caso de emergência, a unidade condensadora será desligada imediatamente.
- O aquecimento ou ventilação da unidade liga automaticamente.
Existem duas opções para unidades capacitivas. São modulares, usados em grandes empresas, e monobloco - para pequenas empresas.
Resumindo
A energia reativa na rede elétrica afeta negativamente o funcionamento de todo o sistema elétrico. Isso leva a consequências como perda de tensão na rede e aumento nos custos de combustível.
Em conexãocom isso, compensadores desse poder são usados ativamente. Seu benefício não é apenas uma boa economia de dinheiro, mas também o seguinte:
- A vida útil dos dispositivos de energia está aumentando.
- Melhorar a qualidade da eletricidade.
- Economize dinheiro em cabos de bitola pequena.
- Reduz o consumo de eletricidade.
