Розрахунок електричної енергії, використовуваної побутовим чи промисловим електротехнічним приладом, що виробляється, зазвичай, з урахуванням повної потужності електричного струму, що проходить через вимірюваний електричний ланцюг. При цьому виділяються два показники, що відображають витрати повної потужності при обслуговуванні споживача. Ці показники називаються активна і реактивна енергія. Повна потужність являє собою суму цих двох показників. Про те, що таке активна і реактивна електроенергія і як перевірити суму нарахованих оплат, спробуємо розповісти в цій статті.
Повна потужність
По сформованій практиці споживачі оплачують корисну потужність, яка безпосередньо використовується в господарстві, а повну, яку відпускає підприємство-постачальник. Розрізняють ці показники за одиницями виміру – повна потужність вимірюється у вольт-амперах (ВА), а корисна – в кіловатах. Активна і реактивна електроенергія використовується всіма запитанными від мережі електроприладами.
Активна електроенергія
Активна складова повної потужності виконує корисну роботу і перетворюється в ті види енергії, які потрібні споживачеві. У частині побутових і промислових електроприладів у розрахунках активна і повна потужність збігаються. Серед таких пристроїв – електроплити, лампи розжарювання, електропечі, обігрівачі, праски та прасувальні преси та інше.
Якщо в паспорті вказана активна потужність 1 кВт, то повна потужність такого приладу буде складати 1 кВА.
Поняття реактивної електроенергії
Цей вид електроенергії притаманний ланцюгам, у складі яких є реактивні елементи. Реактивна електроенергія – це частина повної потужності, яка не витрачається на корисну роботу.
В електричному колі постійного струму поняття реактивної потужності відсутнє. У ланцюгах змінного струму реактивна складова виникає тільки в тому випадку, коли є індуктивне чи ємнісне навантаження. В такому випадку спостерігається невідповідність фази струму з фазою напруги. Даний зсув фаз між напругою і струмом позначається символом «?».
При індуктивному навантаженні в ланцюзі спостерігається відставання фази, при ємнісній – її випередження. Тому споживачу приходить тільки частина повної потужності, а основні втрати відбуваються через лишнє нагрівання пристроїв і приладів в процесі експлуатації.
Втрати потужності відбуваються через наявності в електричних пристроях індуктивних котушок і конденсаторів. Через них в ланцюзі протягом деякого часу відбувається накопичення електроенергії. Після цього запасена енергія надходить назад в ланцюг. До приладів, у складі споживаної потужності яких є реактивна складова електроенергії, відносяться переносні електроінструменти, електродвигуни і різна побутова техніка. Ця величина розраховується з урахуванням особливого коефіцієнта потужності, який позначається як cos ?.
Розрахунок реактивної електроенергії
Коефіцієнт потужності лежить в межах від 0,5 до 0,9; точне значення цього параметра можна дізнатися з паспорта електроприладу. Повна потужність повинна бути визначена як приватне від розподілу активної потужності на коефіцієнт.
Наприклад, якщо в паспорті електричної дрилі вказана потужність 600 Вт і значення 0,6, тоді споживана пристроєм повна потужність буде рівна 600/06, тобто 1000 ВА. При відсутності паспортів для обчислення повної потужності приладу коефіцієнт можна брати рівним 0,7.
Оскільки одним з основних завдань діючих систем електропостачання є доставка корисної потужності кінцевому споживачеві, реактивні втрати електроенергії вважаються негативним фактором, і зростання цього показника ставить під сумнів ефективність електроланцюга в цілому. Баланс активної та реактивної потужності в ланцюзі може бути наочно представлений у вигляді цього веселого малюнка:
Значення коефіцієнта при обліку втрат
Чим вище значення коефіцієнта потужності, тим менші будуть втрати активної електроенергії – а значить кінцевому споживачеві споживана електрична енергія обійдеться трохи дешевше. Для того щоб підвищити значення цього коефіцієнта, в електротехніці використовуються різні прийоми компенсації нецільових втрат електроенергії. Компенсуючі пристрої являють собою генератори випереджаючого струму, що згладжують кут зсуву фаз між струмом і напругою. Для цієї ж мети іноді використовуються батареї конденсаторів. Вони підключаються паралельно до робочого ланцюга і використовуються як синхронні компенсатори.
Розрахунок вартості електроенергії для приватних клієнтів
Для індивідуального користування активна і реактивна електроенергія в рахунках не розділяється – в масштабах споживання частка реактивної енергії невелика. Тому приватні клієнти при споживанні потужності до 63 А оплачують один рахунок, в якому вся споживана електроенергія вважається активною. Додаткові втрати в ланцюзі на реактивну електроенергію окремо не виділяються і не оплачуються.
Облік реактивної електроенергії для підприємств
Інша справа – підприємства і організації. У виробничих приміщеннях і промислових цехах встановлено величезне число електрообладнання, і в загальній електроенергії, що надходить, є значна частина реактивної енергії, яка необхідна для роботи блоків живлення і електродвигунів. Активна і реактивна електроенергія, що поставляється підприємствам і організаціям, потребує чіткого поділу і іншого способу оплати за неї. Підставою для регуляції відносин підприємства-постачальника електроенергії і кінцевих споживачів в цьому випадку виступає типовий договір. Згідно з правилами, встановленими у цьому документі, організації, які споживають електроенергію понад 63 А, потребують особливого пристрою, який надає свідчення реактивної енергії для обліку і оплати.
Мережеве підприємство встановлює лічильник реактивної електроенергії і нараховує оплату згідно з його показаннями.
Коефіцієнт реактивної енергії
Як говорилося раніше, активна і реактивна електроенергія в рахунках на оплату виділяються окремими рядками. Якщо співвідношення обсягів реактивної та спожитої електроенергії не перевищує встановленої норми, то плата за реактивну енергію не нараховується. Коефіцієнт співвідношення буває прописаний по-різному, його середнє значення становить 0,15. При перевищенні цього порогового значення підприємству-споживачеві рекомендують встановити компенсаторні пристрою.
Реактивна енергія в багатоквартирних будинках
Типовим споживачем електроенергії є багатоквартирний будинок з головним запобіжником, що споживає електроенергію понад 63 А. Якщо в такому будинку є виключно житлові приміщення, плата за реактивну електроенергію не стягується. Таким чином, мешканці багатоквартирного будинку бачать в нарахуваннях оплату тільки за повну електроенергію, поставлену в будинок підприємством-постачальником. Та ж норма стосується житлових кооперативів.
Приватні випадки обліку реактивної потужності
Бувають випадки, коли в багатоповерховому будинку є і комерційні організації, і квартири. Постачання електроенергії в такі будинки регулюється окремими Актами. Наприклад, поділом можуть служити розміри корисної площі. Якщо у багатоквартирному будинку комерційні організації займають менше половини корисної площі, то оплата за реактивну енергію не нараховується. Якщо граничний відсоток був перевищений, то виникають зобов’язання оплати за реактивну електроенергію.
У ряді випадків житлові будинки не звільняються від плати за реактивну енергію. Наприклад, якщо в будинку встановлені пункти підключення ліфтів для квартир, нарахування за використання реактивної електроенергії відбувається окремо, лише для цього обладнання. Власники квартир досі оплачують лише активну електроенергію.
Розуміння сутності активної і реактивної енергії дає можливість грамотно розрахувати економічний ефект від установки різних компенсаційних пристроїв, що знижують втрати від реактивного навантаження. Згідно зі статистикою, такі пристрої дозволяють піднімати значення cos ? від 0.6 до 0.97. Тим самим автоматичні компенсаторні пристрої допомагають заощадити до третини наданої споживачеві електроенергії. Значне зменшення теплових втрат збільшує строк експлуатації приладів і механізмів на виробничих дільницях та знижує собівартість готової продукції.
