Reaktif Enerji: Elektrik tesisatı verimliliği üzerinde olumsuz etkisi olan gereksiz bir yük ve maliyet
Bugün, birçok tesiste reaktif güç mevcuttur. Kurulum, ekipman ve nakliye altyapısı (kablolar ve borular gibi) üzerinde ekstra yük oluşturur. Reaktif güç harici ağda ve yerel ağda ortaya çıkabilir ve enerji tedarikçisinin yanı sıra son kullanıcı tarafından da kaynaklanabilir. Verimlilik ve kapasite üzerinde olumsuz bir etkisi vardır ve gereksiz (enerji) kayıplar ve maliyetler getirir.
Çözüm: Bir Cos Phi kapasitör ve / veya bir Pasif veya Aktif Harmonik Filtre takılması.
Aşırı reaktif güç aşağıdakilere yol açabilir:
- Elektrik tesisatı ve bağlı bileşenlerin aşırı yüklenmesi ve aşırı ısınması (kablolar, transformatörler….)
- Kurulumda kapasite sorunları
- Kurulu makinelerin ve ilgili iş süreçlerinin istem dışı kapatılması
- Enerji kayıpları nedeniyle gereksiz yere yüksek enerji faturası
- Enerji tedarikçisinden para cezası
- Ayrıca, reaktif güç akımın voltajını ve kalitesini etkileyebilir (Güç Kalitesi).
Aktif Enerji < – >Reaktif Enerji
Bir elektrik yükündeki elektrik enerjisi, kısmen diğer enerji formlarına dönüştürülür. Bir elektrik motorunda bu mekanik enerji olabilir, aynı zamanda ısı da olabilir. Belirli bir zaman diliminde elektrik formundan başka herhangi bir enerjiye dönüştürülen tüm enerjiye aktif güç (kW) denir.
Bununla birlikte, elektrik enerjisi de yüke doğru taşınabilir ancak başka bir enerji biçimine dönüştürülemez. Belirli bir süre içinde taşınan bu enerjiye reaktif güç (kVAr) denir. Reaktif enerji kaynağa geri taşınacaktır. Bu ekstra enerji nakliyesi kablolarda ek enerji kayıplarına neden olur ve elektrik tesisatı ve kablolardan ek kapasite gerektirir.
Bir sonraki mantıksal soru şudur: Bu enerji neden taşınıyor ancak dönüştürülemiyor? Üç tip elektrik yükünü ayırt edebiliriz: doğrusal, kapasitif ve endüktif. Doğrusal bir yük, yüke verilen tüm enerjiyi tamamen dönüştürecektir: bu% 100 aktif güce ve% 0 reaktif güce sahip olacaktır.
Bir elektrik yükündeki elektrik enerjisi, kısmen diğer enerji formlarına dönüştürülür. Bir elektrik motorunda bu mekanik enerji olabilir, aynı zamanda ısı da olabilir. Belirli bir zaman diliminde elektrik formundan başka herhangi bir enerjiye dönüştürülen tüm enerjiye aktif güç (kW) denir.
Bununla birlikte, elektrik enerjisi de yüke doğru taşınabilir ancak başka bir enerji biçimine dönüştürülemez. Belirli bir süre içinde taşınan bu enerjiye reaktif güç (kVAr) denir. Reaktif enerji kaynağa geri taşınacaktır. Bu ekstra enerji nakliyesi kablolarda ek enerji kayıplarına neden olur ve elektrik tesisatı ve kablolardan ek kapasite gerektirir.
Bir sonraki mantıksal soru şudur: Bu enerji neden taşınıyor ancak dönüştürülemiyor? Üç tip elektrik yükünü ayırt edebiliriz: doğrusal, kapasitif ve endüktif. Doğrusal bir yük, yüke verilen tüm enerjiyi tamamen dönüştürecektir: bu% 100 aktif güce ve % 0 reaktif güce sahip olacaktır.
Elektrik gücünün bir kısmı her zaman etkili bir şekilde kullanılır. Buna aktif güç veya gerçek güç (kW) denir. Bir kurulumda, gerçek güç mekanik enerjiye (motor), ışığa (lamba) veya termal enerjiye (ısıtma veya soğutma) dönüştürülür. Ancak, gücün bir kısmı her zaman kaybolur. Buna reaktif güç (kVAr) denir. Bu güç, transformatörler, kontrol dişlisi ve gaz deşarj lambaları gibi cihazların düzgün çalışması için gerekli olan manyetik ve elektrik alanlarının üretimi için gereklidir. Toplam güç veya görünen güç, gerçek (aktif) gücün ve reaktif gücün toplamıdır.
Reaktif gücün bir sonucu olarak, elektrik altyapısının yükü ve gereken minimum kapasitesi gibi görünen güç de artar. Daha fazla (güçlü) transformatör, daha kalın kablo, daha fazla bakır ve benzeri ile daha fazla bağlı kapasite gereklidir. Reaktif güç, kurulumdaki daha yüksek enerji kayıpları nedeniyle daha yüksek bir enerji faturasına da yol açar. Buna ek olarak, enerji tedarikçileri son kullanıcıya dahil edilen reaktif güç için maliyetleri giderek artırmaktadır. Bu ‘para cezası’ elektrik faturasında bulunabilir.
Toplam güç (kVA) = gerçek (aktif) güç (kW) + reaktif güç (kVAr)
Yukarıdaki resim gücü bir bardak birayla (toplam veya görünen güç) karşılaştırır. İçtiğiniz sıvı gerçek gücü ve köpük (ekstra ürün) reaktif gücü temsil eder.
Hangi durumlarda reaktif enerji YOKTUR?
Ohmik / dirençli bir yük ile tesisattaki mevcut güç doğrudan kullanılabilir enerjiye dönüştürülür. Örnek olarak elektrikli fırınlar, ampuller ve radyatörler verilebilir. Bu durumda akım voltaj ile fazdadır.
Hangi durumlarda reaktif enerji vardır?
Daha fazla veya daha az ölçüde, her bir elektrik tesisatında reaktif güç mevcuttur. Bu varlık elektronik ve endüktif yüklerin sürekli kullanımı ile yakından ilişkilidir.
Aşağıdaki reaktif enerji türlerini ayırt edebiliriz.
- Değişken reaktif güç: endüktif ve / veya kapasitif yüklerden kaynaklanır. Bunlar, voltajın (endüktif) arkasındaki “gecikmeli / geç çalışır” veya akımın voltajın (kapasitif) “ileri / geri gitmesini” sağlar.
- Çarpıcı reaktif güç: Bu, doğrusal olmayan yüklerin neden olduğu harmonik kirliliğiyle ilişkili görünen gücün ‘istenmeyen’ kısmıdır
Bu tiplerin bir kombinasyonu da meydana gelebilir. UPS sistemleri gibi belirli yükler, hem endüktif hem de bozulma gösteren reaktif güce neden olur. Doğru çözümü veya çözüm kombinasyonunu bulmak için uzman bilgisi gereklidir. BUL Mühendislik bunu desteklemek için bilgi, deneyim ve yüksek kaliteli ürünlere sahiptir.
Tümevarımsal Reaktif Enerji
- Endüktif yüklerin bir sonucu olarak ortaya çıkar.
- Özellikle çok sayıda endüktif yük bulunan tesislerde (transformatörler ve kaynak ekipmanları dahil) oluşur.
- Örneğin: endüstriyel tesisler.
- Akım ve voltaj fazda değildir; akım gerilimin arkasında “geç kalıyor / geç çalışıyor”.
Kapasitif Reaktif Enerji
- Kapasitif yükler nedeniyle ortaya çıkar.
- Özellikle yüksek oranda elektronik kurulumlarda meydana gelir.
- Büyük kapasitörlü kurulumlarda da bulunur.
- Örneğin: veri merkezleri, hastaneler, tüneller.
- Akım ve voltaj fazda değildir; akım gerilimi üzerinde ‘ilerler / ilerler’.
Bozucu Reaktif Enerji
- Elektrik tesisatındaki harmonik bileşenlerin bir sonucu olarak ortaya çıkar.
- Özellikle (çok) doğrusal olmayan yüke sahip tesislerde (doğrultucular, frekans dönüştürücüler, UPS) meydana gelir.
- Düşük voltajlı tesisatlarda da bulunur.
- Harmonik akımlar akımın deformasyonlarına neden olarak voltaj bozulmasına neden olur.
Reaktif enerji, güç faktörü ile ilgilidir.
Güç faktörü, alternatif bir voltaj tesisatında gerçek (aktif) güç ile görünen (toplam) güç arasındaki orandır. İdeal bir durumda, güç faktörü 1’e eşittir. Gerilim ve akım fazdadır; bu durumda aktif güç görünen güce eşittir. Endüktif ve / veya kapasitif reaktif gücün varlığı nedeniyle görünen güç artar ve güç faktörü 1’den az olur.
Güç faktörü, güç faktörünün (cos and) ve toplam harmonik kirliliğinin (THD veya Toplam Harmonik Bozulma) birleşimidir. Harmonikler doğrusal olmayan yüklere sahip kurulumlarda ortaya çıkar. Bu, akımın sinüzoidal şeklini bozar. Tüm harmonik akımların toplamı voltaj bozulmasına neden olabilir.
Azalan bir güç faktörü ile, aynı gerçek gücü aynı voltajda vermek için giderek daha büyük bir akım gereklidir. Çok düşük bir güç faktörü, şebekeye gereksiz yük yüklenmesine, taşıma kablosunda ek kayıplara ve tehlikeli durumlara neden olabilir.
Reaktif enerjiyi azaltmak için çözümler.
Cos Phi Kompansazyonu
Endüktif reaktif gücü telafi etmek ve güç faktörünü optimize etmek için bir Cos Phi tazminat bankası veya kapasitör bankası kullanılabilir. Cos Phi kapasitör bankı endüktif yükler için gereken gücü sağlar. Şebekeden artık reaktif güç çekilmiyor. Akım artık voltaj üzerinde geç kalmaz; gerilim ve akım fazdadır. Reaktif güç için para cezalarından kurtulmak kısa süre içinde bir kondansatör yatırımının geri kazanılmasına yardımcı olur.
Aktif veya Pasif Harmonik Filtre
Aktif Harmonik Filtre veya Pasif Harmonik Filtre, harmonik kirliliği azaltarak Güç Kalitesini artırır.
BUL MÜHENDİSLİK, reaktif enerjiyi ve maliyetlerini azaltmanıza yardımcı olur.
Reaktif gücünüzü azaltmak için gereken bilgi, deneyim ve yüksek kaliteli ürünlere sahibiz. Ölçümler yoluyla, özel kurulumunuzdaki durum hakkında bilgi ediniriz. Bu bize en uygun çözümü ölçeklendirmek ve tavsiye etmek için araçlar sağlar.
