Co je aktivní a jalová elektrická energie? Oficiální distributor Circutor

S nárůstem objemu jalové zátěže v sítích a intenzivním růstem složitosti charakteru této zátěže se regulace a řízení jalového výkonu stává prioritním úkolem jak pro energetické organizace, na jejichž zdrojovém zařízení se skutečně vyrábí hlavní podíl spotřebované jalové energie, tak pro energetické společnosti a spotřebitele, kteří jsou ve skutečnosti zodpovědní za ztráty energie, její účtování a vliv nerovnováhy na kvalitu elektřiny. Navzdory zastaralé koncepci jalové energie jako parazitního faktoru je přítomnost toků jalového výkonu v sítích různých napětí prakticky nevyhnutelná, i když určuje:

• přehřívání a opotřebení venkovních vedení, kabelových vedení a komunikačních vodičů síťových zařízení v důsledku zvýšeného proudu;
• snížení propustnosti sítí téměř všech napěťových úrovní a zejména spotřebitelů na sběrnicích rozvoden 6/10 kV a 0.4 kV;
• odchylka napětí v sítích a jejich jednotlivých segmentech, zpravidla směrem k poklesu v důsledku zvýšení podílu jalové (indukční) složky proudu;
• negativní dopad na elektromagnetickou kompatibilitu zařízení, přepínání sítí poruch proudu a/nebo napětí v důsledku jalových proudů vyšších řádů harmonických atd.

Řízení jalového výkonu, včetně maximální možné blízkosti výrobního zdroje ke spotřebiteli za účelem vyrovnání nebo výrazného snížení toku jalové energie, by se proto mělo stát prioritním úkolem pro řízení jakéhokoli zařízení, zejména proto, že:

• skutečné náklady na elektřinu pro distribuční společnost mohou být ve skutečnosti nižší než prodejní cena s účinnou kompenzací jalového výkonu v rozvodně;
• zvýšením kapacity sítě snížením objemu přenášeného jalového výkonu vzniká v rámci smluvní kapacity „rezerva“, kterou lze využít k rozšíření výroby;
• Platba účtů za elektřinu může být de facto snížena výrobou jalového výkonu v síti spotřebitele-předplatitele společnosti elektrické sítě.

FAQ: I po vyrovnání v letech 2018-2019. změny usnesení vlády RF ze dne 29. prosince 2011 č. 1178 a nařízení Federální tarifní služby ze dne 6. srpna 2004 č. 20-э/2 o slevách a přirážkách k tarifům za úhradu elektřiny za spotřebu a výrobu jalového výkonu, finanční přínos spotřebitele je nepodmíněný a je tvořen reaktivní složkou kalkulace reaktivního výkonu za snížení přenosových ztrát činného výkonu v tomto materiálu). Negativní vliv toků jalové energie na kvalitu elektrické energie lze navíc výrazně snížit kompenzací jalového výkonu, což znamená zvýšení životnosti zařízení, vytvoření lepších podmínek pro výrobní a technologické procesy, zlepšení kvality, snížení nákladové a spotřebitelské ceny výrobků/služeb, zvýšení konkurenceschopnosti podniku atd.

Výhody technicky zdatné kompenzace jalového výkonu ve spotřebitelských sítích.

Kromě snížení účtů za elektřinu integrací kompenzačních kondenzátorů, kondenzátorových bank nebo instalací korekce účiníku s ručním nebo automatickým řízením pomocí centralizovaných, skupinových, individuálních nebo kombinovaných kompenzačních metod (podrobněji o prostředcích a způsobech kompenzace jalové energie v tomto materiálu) je možné dosáhnout:

• uvolnění části kapacity transformátoru pro připojení nových zátěží při vývoji výroby (podrobnosti o kompenzaci jalového výkonu transformátorů výkonu rozvoden s výpočty zde);
• snížení ztrát aktivní složky při přenosu jalového výkonu;
• snížení ztrát aktivní složky proudu při snižování fázových proudů v síti zařízení;
• možnost použití kabelových vedení a spínacích zařízení s menším průřezem vodičů;
• snížení počtu a rizik nehod v síti a jejích úsecích;
• zvýšení životnosti energeticky náročných zařízení uvedením do optimálního provozního režimu, snížení rizika přehřátí a kritického zatížení;
• zlepšení kvality elektrické energie, včetně snížení amplitudy a rychlosti odchylky napětí, úrovně harmonického zkreslení v síti atd.

Měření, odečítání indikátorů, záznam toků jalové energie spotřebitelskou sítí a analýzu vlivu jalového výkonu na parametry sítě provádí specializovaná firma při energetickém auditu zařízení. Na základě odečtů a výsledků analýzy účtování a dopadu jalového výkonu specializovaní specialisté určují:

• způsob výpočtu zařízení nebo instalace pro kompenzaci jalového výkonu;
• typ instalace a optimální způsob kompenzace jalové energie;
• ruční nebo automatická regulace výroby energie instalací, počet regulačních stupňů;
• způsoby a opatření pro optimalizaci provozu korekční jednotky účiníku nebo kondenzátorové banky atd.

Výpočet elektrické energie spotřebované domácím nebo průmyslovým elektrickým spotřebičem se obvykle provádí s přihlédnutím k celkovému výkonu elektrického proudu procházejícího měřeným elektrickým obvodem.

V tomto případě jsou identifikovány dva ukazatele, které odrážejí náklady na plný výkon při obsluze spotřebitele. Tyto indikátory se nazývají aktivní a jalová energie. Celkový výkon je součtem těchto dvou ukazatelů.

Plný výkon.
Spotřebitelé podle zavedené praxe neplatí za užitečný výkon, který je přímo spotřebován v domácnosti, ale za plný výkon, který dodává dodavatel. Tyto indikátory se liší jednotkami měření – celkový výkon se měří ve voltampérech (VA) a užitečný výkon se měří v kilowattech. Aktivní a jalová elektřina je využívána všemi elektrickými spotřebiči napájenými ze sítě.

Aktivní elektřina.
Aktivní složka celkového výkonu vykonává užitečnou práci a přeměňuje se na takové druhy energie, které spotřebitel potřebuje. U některých domácích a průmyslových elektrických spotřebičů se činný a zdánlivý výkon ve výpočtech shodují. Mezi taková zařízení patří elektrické sporáky, žárovky, elektrické trouby, ohřívače, žehličky a žehlící lisy atd. Pokud pas uvádí aktivní výkon 1 kW, pak celkový výkon takového zařízení bude 1 kVA.

Koncept reaktivní elektřiny.
Tento typ elektřiny je vlastní obvodům, které obsahují reaktivní prvky. Jalová elektřina je ta část celkového příchozího výkonu, která není vynaložena na užitečnou práci. Ve stejnosměrných obvodech neexistuje žádný koncept jalového výkonu. Ve střídavých obvodech se reaktivní složka vyskytuje pouze tehdy, když je přítomna indukční nebo kapacitní zátěž. V tomto případě dochází k nesouladu mezi fází proudu a fází napětí. Tento fázový posun mezi napětím a proudem je označen symbolem „φ“. Při indukční zátěži v obvodu je pozorováno fázové zpoždění a při kapacitní zátěži je předsunuto. Ke spotřebiteli se tedy dostane jen část celkového výkonu a k hlavním ztrátám dochází zbytečným zahříváním přístrojů a nástrojů během provozu. Ke ztrátám výkonu dochází v důsledku přítomnosti indukčních cívek a kondenzátorů v elektrických zařízeních. Kvůli nim se v okruhu nějakou dobu hromadí elektřina. Poté je uložená energie přiváděna zpět do okruhu. Mezi zařízení, jejichž spotřeba energie zahrnuje reaktivní složku elektřiny, patří přenosné elektrické nářadí, elektromotory a různé domácí spotřebiče. Tato hodnota je vypočtena s přihlédnutím ke speciálnímu účiníku, který je označen jako cos φ.

Výpočet jalové elektřiny.
Účiník se pohybuje od 0,5 do 0,9; Přesnou hodnotu tohoto parametru naleznete v datovém listu elektrického zařízení. Zdánlivý výkon musí být určen jako činný výkon dělený faktorem. Pokud například pas elektrické vrtačky uvádí výkon 600 W a hodnotu 0,6, pak se celkový výkon spotřebovaný zařízením bude rovnat 600/06, tedy 1000 VA. Při absenci pasů pro výpočet celkového výkonu zařízení lze koeficient považovat za rovný 0,7. Vzhledem k tomu, že jedním z hlavních úkolů stávajících napájecích systémů je dodávat užitečný výkon koncovému uživateli, jsou ztráty jalového výkonu považovány za negativní faktor a zvýšení tohoto ukazatele zpochybňuje účinnost elektrického obvodu jako celku.

Hodnota koeficientu při zohlednění ztrát.
Čím vyšší je hodnota účiníku, tím nižší budou ztráty činné elektřiny – to znamená, že spotřebovaná elektrická energie bude konečného spotřebitele stát o něco méně. Pro zvýšení hodnoty tohoto koeficientu se v elektrotechnice používají různé techniky pro kompenzaci necílových ztrát elektřiny. Kompenzační zařízení jsou hlavní generátory proudu, které vyhlazují fázový úhel mezi proudem a napětím. Ke stejnému účelu se někdy používají kondenzátorové banky. Jsou připojeny paralelně k pracovnímu obvodu a používají se jako synchronní kompenzátory.

Kalkulace nákladů na elektřinu pro soukromé klienty.
Pro individuální použití není činná a jalová elektřina v účtech oddělena – na stupnici spotřeby je podíl jalové energie malý. Soukromí zákazníci s příkonem do 63 A tedy platí jeden účet, ve kterém je veškerá spotřebovaná elektřina považována za aktivní. Dodatečné ztráty v okruhu pro jalovou elektřinu se samostatně nepřidělují a neplatí se za ně. Účtování jalové elektřiny pro podniky Další věcí jsou podniky a organizace. Ve výrobních provozech a průmyslových dílnách je instalováno obrovské množství elektrozařízení a celková dodávaná elektřina obsahuje významnou část jalové energie, která je nezbytná pro provoz napájecích zdrojů a elektromotorů. Aktivní a jalová elektřina dodávaná podnikům a organizacím vyžaduje jasné oddělení a jiný způsob platby za ni. V tomto případě je základem pro úpravu vztahů mezi dodavatelem elektřiny a konečnými spotřebiteli standardní smlouva. Podle pravidel stanovených v tomto dokumentu potřebují organizace, které spotřebovávají elektřinu nad 63 A, speciální zařízení, které poskytuje odečty reaktivní energie pro účtování a platby. Síťová společnost instaluje jalový elektroměr a účtuje podle jeho odečtů.

Faktor reaktivní energie.
Jak již bylo zmíněno dříve, činná a jalová elektřina je v platebních fakturách zvýrazněna na samostatných řádcích. Pokud poměr objemů jalové a spotřebované elektřiny nepřekročí stanovenou normu, pak se neúčtuje žádný poplatek za jalovou energii. Poměrový koeficient lze zapsat různými způsoby, jeho průměrná hodnota je 0,15. Pokud je tato prahová hodnota překročena, doporučuje se spotřebitelskému podniku nainstalovat kompenzační zařízení.

Jalová energie v bytových domech.
Typickým odběratelem elektřiny je bytový dům s hlavním jištěním s odběrem elektřiny nad 63 A. Pokud se v takovém domě nachází výhradně obytné prostory, neplatí se za jalovou elektřinu. Obyvatelé bytového domu tak v poplatcích vidí platbu pouze za celkovou elektřinu dodanou do domu dodavatelem. Stejné pravidlo platí pro bytová družstva.

Speciální případy měření jalového výkonu.
Existují případy, kdy vícepodlažní budova obsahuje jak obchodní organizace, tak byty. Dodávku elektřiny do těchto domů upravují samostatné zákony. Dělením může být například velikost užitné plochy. Pokud v bytovém domě komerční organizace zabírají méně než polovinu užitné plochy, pak se platby za jalové energie neúčtují. Pokud je prahové procento překročeno, vzniká povinnost platit za jalovou elektřinu. V některých případech nejsou obytné budovy osvobozeny od placení za jalovou energii. Pokud má například budova přípojná místa pro výtahy pro byty, poplatky za použití jalové elektřiny se účtují samostatně, pouze za toto zařízení. Majitelé bytů stále platí pouze za činnou elektřinu.