El sistema eléctrico genera energía total, la cual se divide en energía útil o activa y energía residual denominada energía reactiva. El artículo le dirá qué es y cómo se contabiliza.
Energía residual: ¿qué es?
Todas las máquinas eléctricas están representadas por elementos reactivos y activos. Son los que consumen electricidad. Estos incluyen conexiones de cables reactivos, condensadores y devanados de transformadores.
En el proceso de flujo de corriente alterna, las fuerzas electromotrices reactivas se indexan en estas resistencias, lo que crea una corriente reactiva.
Las instalaciones y dispositivos que generan corriente alterna utilizan energía reactiva en la red, lo que crea un campo magnético del campo eléctrico.
Influencia de la reactancia inductiva en la creación de un campo magnético
Todos los dispositivos alimentados por la red eléctrica tienen resistencia inductiva. Es gracias a él que los signos de corriente y voltaje son opuestos. Por ejemplo, el voltaje essigno negativo y la corriente es positiva, o viceversa.
En este momento, la electricidad generada en el elemento inductivo en reserva, oscila por la red debido a la carga del generador y viceversa. Este proceso se llama potencia reactiva, que crea un campo magnético del campo eléctrico.
¿Para qué sirve la potencia reactiva?
Se puede decir que está dirigido a regular los cambios que provoca la corriente eléctrica en la red. Estos incluyen:
- mantener el campo magnético durante la inductancia en el circuito;
- si hay capacitores y cables, soporte para su carga.
Problemas en la generación de potencia reactiva
Si hay una gran proporción de generación de energía reactiva en la red, entonces debe:
- aumentar la potencia de los dispositivos de potencia diseñados para convertir la energía eléctrica de un valor de voltaje en energía eléctrica de otro valor de voltaje;
- aumentar la sección del cable;
- combatir la creciente pérdida de energía en dispositivos de energía y líneas de transmisión;
- aumentar las tarifas de consumo de electricidad;
- pérdida de potencia de combate.
¿Cuál es la diferencia entre energía activa y reactiva?
La gente está acostumbrada a pagar por la electricidad que consume. Pagan por la energía utilizada para calentar espacios, cocinar, calentar agua en el baño (quién usa calentadores de agua individuales) y otros útilesenergía eléctrica. Es ella la que se llama activa.
La energía activa y la reactiva se diferencian en que la última es la energía restante que no se utiliza en trabajo útil. En otras palabras, ambos forman pleno poder. En consecuencia, no es rentable para los consumidores pagar, además de la energía activa, también la energía reactiva en la red eléctrica, y es beneficioso para los proveedores que paguen por la capacidad total. ¿Es posible de alguna manera resolver este problema? Echemos un vistazo a esto.
¿Cómo se mide el consumo de energía?
Para medir la energía consumida se utiliza un contador de energía activa y reactiva. Todos ellos están divididos en contadores monofásicos y trifásicos. ¿Cuál es su diferencia?
Los medidores monofásicos se utilizan para contabilizar la energía eléctrica de los consumidores que la utilizan para necesidades domésticas. La energía es suministrada por corriente monofásica.
Los medidores trifásicos se utilizan para medir la energía bruta. Se clasifican según el esquema de suministro de energía en tres y cuatro hilos.
Distinguir los contadores por la forma en que se encienden
Por la forma en que se encienden, se dividen en tres grupos:
- No utilizan transformadores y se conectan directamente a la red mediante contadores de conexión directa.
- Con el uso de dispositivos de potencia, los contadores de conmutación semi-indirectos se encienden.
- Contadores de conexión indirecta. Están conectados a la red no solo mediante dispositivos de alimentación de corriente, sino también mediante transformadores de tensión.
Diferenciacióncontadores por método de pago
Según el método de carga de electricidad, se acostumbra dividir los medidores en los siguientes grupos:
- Contadores basados en el uso de dos tarifas: su efecto es que la tarifa de energía consumida cambia durante el día. Es decir, por la mañana y durante el día es menos que por la tarde.
- Contadores de prepago: su funcionamiento se basa en el hecho de que el consumidor paga la electricidad por adelantado, ya que se encuentra en lugares de residencia remotos.
- Contadores con indicación de la carga máxima - el consumidor paga por separado la energía consumida y la carga máxima.
Medición de potencia máxima
La contabilidad de la energía útil tiene como objetivo determinar:
- Energía eléctrica generada por máquinas generadoras de tensión en una central eléctrica.
- La cantidad de energía que se gasta en las propias necesidades de la subestación y la central eléctrica.
- Electricidad para uso de los consumidores.
- Energía transferida a otros sistemas de energía.
- Energía eléctrica, que se lanza a través de los neumáticos de las centrales eléctricas a los consumidores.
Es necesario tener en cuenta la energía eléctrica reactiva cuando se transmite a los consumidores desde una central eléctrica solo si estos datos se calculan y controlan el modo de funcionamiento de los dispositivos que compensan esta energía.
¿Dónde se controla la energía restante?
Instalación de medidor de energía reactiva:
- Mismo lugar quecontadores de energía útil. Instalado para consumidores que pagan por toda la potencia que utilizan.
- Sobre fuentes de conexión de potencia reactiva para consumidores. Esto se hace si tiene que controlar el proceso de trabajo.
Si al consumidor se le permite dejar entrar la energía restante a la red, entonces coloca 2 contadores en los elementos del sistema donde se contabiliza la energía útil. En otros casos, se instala un medidor separado para contabilizar la energía reactiva.
¿Cómo ahorrar en el consumo de electricidad?
Un dispositivo para ahorrar electricidad es muy popular en esta dirección. Su funcionamiento se basa en la supresión de la electricidad residual.
En el mercado actual puede encontrar muchos dispositivos similares, que se basan en un transformador que dirige la electricidad en la dirección correcta.
Dispositivo de ahorro de electricidad dirige esta energía a una variedad de electrodomésticos.
Eficiencia energética
Para el uso racional de la electricidad se aplica la compensación de energía reactiva. Para ello se utilizan unidades de condensadores, motores eléctricos y compensadores.
Ayudan a reducir las pérdidas de energía activa provocadas por los flujos de potencia reactiva. Esto afecta significativamente el nivel de pérdidas tecnológicas de transporte de las redes eléctricas de distribución.
¿Cuál es el beneficio de la compensación de energía?
El uso de configuraciones de compensación de energía puede traer grandes beneficios enplan económico.
Según las estadísticas, su uso genera hasta un 50 % de ahorro en los gastos por el uso de energía eléctrica en todas las partes de la Federación Rusa.
El dinero invertido en su instalación se amortiza en el primer año de uso.
Además, donde se diseñan estas instalaciones, el cable se compra con una sección transversal más pequeña, lo que también es muy beneficioso.
Ventajas de las unidades de condensadores
El uso de unidades de condensadores tiene los siguientes aspectos positivos:
- Leve pérdida de energía activa.
- No hay piezas giratorias en las unidades de capacitor.
- Es fácil trabajar con ellos y operarlos.
- Los costos de inversión son bajos.
- Trabaja en silencio.
- Se pueden instalar en cualquier punto de la red eléctrica.
- Puedes elegir cualquier potencia requerida.
La diferencia entre las unidades de capacitor y los compensadores y los motores síncronos es que las unidades de compensación de filtro realizan de manera síncrona la compensación de potencia y restringen parcialmente los armónicos presentes en la red compensada. El coste de la electricidad dependerá de la potencia que se compense y, en consecuencia, de la tarifa vigente.
¿Qué tipos de compensación existen?
En el proceso de uso de unidades de condensadores, se distinguen los siguientes tipos de potencia suprimida:
- Individual.
- Grupo.
- Centralizado.
Echemos un vistazo más de cerca a cada uno de ellos.
Poder individual
Las unidades condensadoras se encuentran justo al lado de los receptores eléctricos y se encienden al mismo tiempo que ellos.
Las desventajas de este tipo de compensación es la dependencia del tiempo de encendido de la unidad de capacitor desde el tiempo de inicio de la operación de los receptores eléctricos. Además, antes de realizar el trabajo, es necesario coordinar la capacidad de la instalación y la inductancia del receptor eléctrico. Esto es necesario para evitar sobretensiones resonantes.
Poder del grupo
El nombre lo dice todo. Esta potencia se utiliza para compensar la potencia de varias cargas inductivas que están conectadas simultáneamente a un mismo cuadro con una batería de condensadores común.
En el proceso de encender simultáneamente la carga, el coeficiente aumenta, lo que conduce a una disminución de la potencia. Esto contribuye a un mejor funcionamiento de la unidad de condensadores. La energía residual se suprime con mayor eficacia que con el poder individual.
El lado negativo de este proceso es la descarga parcial de energía reactiva en la red eléctrica.
Poder centralizado
A diferencia del poder individual y grupal, este poder es ajustable. Se aplica a una amplia gama de consumo de energía residual.
La función de corriente de carga reactiva desempeña un papel importante en la regulación de la potencia de una unidad de condensador. En este caso, la instalación debe estar equipada con un regulador automático, y su potencia de compensación total se divide en pasos conmutados por separado.
¿Qué problemas resuelven las unidades de condensadores?
Por supuesto, su objetivo principal es suprimir la potencia reactiva, pero en producción ayudan a resolver las siguientes tareas:
- En el proceso de supresión de la potencia reactiva, la potencia aparente se reduce correspondientemente, lo que conduce a una disminución de la carga de los transformadores de potencia.
- La carga es alimentada por un cable con una sección transversal más pequeña, mientras que el aislamiento no se sobrecalienta.
- Es posible conectar potencia activa adicional.
- Le permite evitar una fuerte caída de tensión en las líneas eléctricas de consumidores remotos.
- Se está maximizando el aprovechamiento de la potencia de los generadores diésel autónomos (instalaciones eléctricas de barcos, suministro de energía para partes geológicas, obras de construcción, plataformas de perforación de exploración, etc.).
- La compensación individual simplifica el funcionamiento de los motores de inducción.
- En caso de emergencia, la unidad de condensación se apagará inmediatamente.
- La calefacción o ventilación de la unidad se enciende automáticamente.
Hay dos opciones para las unidades de condensador. Estos son modulares, utilizados en grandes empresas y monobloque, para pequeñas empresas.
Resumiendo
La energía reactiva en la red eléctrica afecta negativamente el funcionamiento de todo el sistema eléctrico. Esto conduce a consecuencias tales como una pérdida de voltaje en la red y un aumento en los costos de combustible.
En conexióncon esto, se utilizan activamente compensadores de esta potencia. Su beneficio no es solo un buen ahorro de dinero, sino también lo siguiente:
- La vida útil de los dispositivos eléctricos está aumentando.
- Mejorar la calidad de la electricidad.
- Ahorre dinero en cables de calibre pequeño.
- Reduce el consumo de electricidad.
