การคำนวณพลังงานไฟฟ้าที่ใช้โดยอุปกรณ์ไฟฟ้าในครัวเรือนหรืออุตสาหกรรมมักจะคำนึงถึงกำลังทั้งหมดของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านวงจรไฟฟ้าที่วัดได้ ในเวลาเดียวกัน มีตัวบ่งชี้สองตัวที่สะท้อนถึงต้นทุนของพลังงานเต็มที่เมื่อให้บริการผู้บริโภค ตัวบ่งชี้เหล่านี้เรียกว่าพลังงานที่ใช้งานและปฏิกิริยา พลังรวมคือผลรวมของตัวเลขสองตัวนี้ เราจะพยายามบอกเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าที่ใช้งานและปฏิกิริยาและวิธีการตรวจสอบจำนวนเงินค้างจ่าย เราจะพยายามบอกในบทความนี้
เต็มกำลัง
ตามหลักปฏิบัติ ผู้บริโภคไม่ต้องจ่ายสำหรับความจุที่มีประโยชน์ ซึ่งใช้โดยตรงในระบบเศรษฐกิจ แต่สำหรับเต็มจำนวนซึ่งออกโดยองค์กรซัพพลายเออร์ ตัวบ่งชี้เหล่านี้มีความโดดเด่นตามหน่วยการวัด - กำลังทั้งหมดวัดเป็นโวลต์ - แอมแปร์ (VA) และพลังงานที่มีประโยชน์วัดเป็นกิโลวัตต์ เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้ไฟหลักทั้งหมดใช้ไฟฟ้าแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟ
ไฟฟ้าที่ใช้งาน
ส่วนประกอบที่ทำงานเต็มกำลังทำงานได้ดีและถูกแปลงเป็นพลังงานประเภทที่ผู้บริโภคต้องการ สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนและอุตสาหกรรมบางประเภท กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานและปรากฏชัดเจนในการคำนวณจะเท่ากัน ในบรรดาอุปกรณ์ดังกล่าว ได้แก่ เตาไฟฟ้า หลอดไส้ เตาไฟฟ้า เครื่องทำความร้อน เตารีดและที่รองรีด เป็นต้น
หากมีการระบุกำลังไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ในหนังสือเดินทาง กำลังไฟฟ้ารวมของอุปกรณ์ดังกล่าวจะเท่ากับ 1 kVA
แนวคิดของไฟฟ้าปฏิกิริยา
ไฟฟ้าประเภทนี้มีอยู่ในวงจรที่มีองค์ประกอบปฏิกิริยา ไฟฟ้ารีแอกทีฟคือส่วนของกำลังไฟฟ้าเข้าทั้งหมดที่ไม่ได้ใช้สำหรับงานที่เป็นประโยชน์
ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง ไม่มีแนวคิดเรื่องกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ส่วนประกอบที่เกิดปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเมื่อมีโหลดอุปนัยหรือประจุไฟฟ้าเท่านั้น ในกรณีนี้ เฟสของกระแสกับเฟสของแรงดันไฟไม่ตรงกัน การเลื่อนเฟสระหว่างแรงดันและกระแสจะแสดงด้วยสัญลักษณ์ "φ"
ด้วยโหลดอุปนัยในวงจร จะสังเกตเห็นการหน่วงของเฟส โดยมีโหลด capacitive อยู่ข้างหน้า ดังนั้นผู้บริโภคจึงใช้พลังเต็มที่เพียงบางส่วนและความสูญเสียหลักเกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนของอุปกรณ์และอุปกรณ์ที่ไม่มีประโยชน์ระหว่างการใช้งาน
การสูญเสียพลังงานเกิดจากการมีขดลวดเหนี่ยวนำในอุปกรณ์ไฟฟ้าและตัวเก็บประจุ ด้วยเหตุนี้ไฟฟ้าจึงสะสมอยู่ในวงจรเป็นระยะเวลาหนึ่ง พลังงานที่เก็บไว้จะถูกป้อนกลับเข้าไปในวงจร เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีการใช้พลังงานรวมถึงส่วนประกอบปฏิกิริยาของไฟฟ้า ได้แก่ เครื่องมือไฟฟ้าแบบพกพา มอเตอร์ไฟฟ้า และเครื่องใช้ในครัวเรือนต่างๆ ค่านี้คำนวณโดยคำนึงถึงตัวประกอบกำลังพิเศษ ซึ่งแสดงเป็น cos φ
การคำนวณไฟฟ้าปฏิกิริยา
ตัวประกอบกำลังตั้งแต่ 0.5 ถึง 0.9; ค่าที่แน่นอนของพารามิเตอร์นี้สามารถพบได้ในหนังสือเดินทางของเครื่องใช้ไฟฟ้า พลังที่ชัดเจนจะต้องถูกกำหนดเป็นผลหารของพลังงานที่ใช้งานหารด้วยปัจจัย
ตัวอย่างเช่น หากกำลังของสว่านไฟฟ้าคือ 600 W และค่าคือ 0.6 ดังนั้นพลังงานทั้งหมดที่อุปกรณ์ใช้จะเป็น 600/06 นั่นคือ 1,000 VA ในกรณีที่ไม่มีหนังสือเดินทางสำหรับคำนวณกำลังรวมของอุปกรณ์ ค่าสัมประสิทธิ์สามารถนำมาเท่ากับ 0.7
เนื่องจากหนึ่งในภารกิจหลักของระบบจ่ายไฟที่มีอยู่คือการส่งมอบพลังงานที่มีประโยชน์ให้กับผู้บริโภคปลายทาง การสูญเสียพลังงานปฏิกิริยาถือเป็นปัจจัยลบ และการเพิ่มขึ้นของตัวบ่งชี้นี้ทำให้เกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับประสิทธิภาพของวงจรไฟฟ้า โดยรวม ความสมดุลของพลังงานแอคทีฟและรีแอกทีฟในวงจรสามารถเห็นภาพได้ในรูปของภาพตลกๆ นี้:
ค่าสัมประสิทธิ์เมื่อคำนึงถึงการสูญเสีย
ยิ่งสูงค่าของตัวประกอบกำลังไฟฟ้าที่น้อยกว่าจะเป็นการสูญเสียไฟฟ้าที่ใช้งาน - ซึ่งหมายความว่าผู้บริโภคสุดท้ายของพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไปจะมีราคาน้อยลงเล็กน้อย เพื่อที่จะเพิ่มมูลค่าของสัมประสิทธิ์นี้ วิศวกรรมไฟฟ้าใช้วิธีการต่างๆ ในการชดเชยการสูญเสียไฟฟ้าที่ไม่ได้กำหนดเป้าหมาย อุปกรณ์ชดเชยเป็นเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าชั้นนำที่ทำให้มุมเฟสระหว่างกระแสและแรงดันเรียบขึ้น ธนาคารตัวเก็บประจุบางครั้งใช้เพื่อวัตถุประสงค์เดียวกัน ต่อขนานกับวงจรการทำงานและใช้เป็นตัวชดเชยซิงโครนัส
คำนวณค่าไฟฟ้าสำหรับลูกค้าเอกชน
สำหรับการใช้งานส่วนบุคคล ไฟฟ้าแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟจะไม่แยกจากกันในใบเรียกเก็บเงิน - ในแง่ของการบริโภค ส่วนแบ่งของพลังงานปฏิกิริยามีน้อย ดังนั้นลูกค้าเอกชนที่กินไฟถึง 63 A จ่ายบิลเดียวซึ่งไฟที่บริโภคหมดถือว่าใช้งานอยู่ การสูญเสียเพิ่มเติมในวงจรสำหรับไฟฟ้าปฏิกิริยาจะไม่ถูกจัดสรรแยกต่างหากและไม่ต้องจ่าย
วัดค่าไฟฟ้ารีแอกทีฟสำหรับธุรกิจ
อีกสิ่งหนึ่งคือองค์กรและองค์กร มีการติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมากในโรงงานอุตสาหกรรมและโรงงานอุตสาหกรรม และในกระแสไฟฟ้าขาเข้าทั้งหมดจะมีพลังงานปฏิกิริยาเป็นส่วนสำคัญ ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของแหล่งจ่ายไฟและมอเตอร์ไฟฟ้า ไฟฟ้าแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟที่จ่ายให้กับองค์กรและองค์กรจำเป็นต้องมีการแยกส่วนที่ชัดเจนและแตกต่างออกไปการชำระเงินสำหรับมัน ในกรณีนี้ สัญญามาตรฐานทำหน้าที่เป็นพื้นฐานในการควบคุมความสัมพันธ์ระหว่างผู้ผลิตไฟฟ้ากับผู้บริโภคปลายทาง ตามกฎที่กำหนดไว้ในเอกสารนี้ องค์กรที่ใช้ไฟฟ้าเกิน 63 A จำเป็นต้องมีอุปกรณ์พิเศษที่ให้การอ่านค่าพลังงานปฏิกิริยาสำหรับการวัดแสงและการชำระเงินผู้ให้บริการเครือข่ายติดตั้งมิเตอร์ไฟฟ้าปฏิกิริยาและชาร์จตามค่าที่อ่านได้
ปัจจัยพลังงานปฏิกิริยา
ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ กระแสไฟฟ้าที่ใช้งานและปฏิกิริยาในใบแจ้งหนี้สำหรับการชำระเงินจะได้รับการจัดสรรในบรรทัดที่แยกจากกัน หากอัตราส่วนของปริมาตรของปฏิกิริยาและไฟฟ้าที่ใช้แล้วไม่เกินเกณฑ์ปกติ จะไม่มีการเรียกเก็บเงินค่าพลังงานปฏิกิริยา ค่าสัมประสิทธิ์อัตราส่วนสามารถกำหนดได้หลายวิธี ค่าเฉลี่ยคือ 0.15 หากเกินค่าเกณฑ์นี้ องค์กรผู้บริโภคควรติดตั้งอุปกรณ์ชดเชย
พลังงานปฏิกิริยาในอาคารอพาร์ตเมนต์
ผู้ใช้ไฟฟ้าทั่วไปคืออาคารอพาร์ตเมนต์ที่มีฟิวส์หลักซึ่งกินไฟมากกว่า 63A ดังนั้น ผู้อยู่อาศัยในอาคารอพาร์ตเมนต์จะคิดค่าธรรมเนียมเฉพาะค่าไฟฟ้าที่จ่ายให้บ้านโดยซัพพลายเออร์เท่านั้น กฎเดียวกันกับสหกรณ์เคหะ
กรณีพิเศษของการบัญชีกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ
มีบางกรณีที่มีทั้งองค์กรการค้าและอพาร์ตเมนต์ในอาคารหลายชั้น การจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านดังกล่าวถูกควบคุมโดยพระราชบัญญัติแยกต่างหาก ตัวอย่างเช่น การแบ่งสามารถเป็นขนาดของพื้นที่ใช้สอยได้ หากองค์กรการค้าใช้พื้นที่น้อยกว่าครึ่งหนึ่งในอาคารอพาร์ตเมนต์ จะไม่มีการเรียกเก็บเงินค่าพลังงานปฏิกิริยา หากเกินเปอร์เซ็นต์เกณฑ์ ก็มีภาระผูกพันในการชำระค่าไฟฟ้ารีแอกทีฟ
ในบางกรณี อาคารที่พักอาศัยจะไม่ได้รับการยกเว้นค่าธรรมเนียมพลังงานปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น หากอาคารมีจุดเชื่อมต่อลิฟต์สำหรับอพาร์ทเมนท์ ค่าใช้จ่ายสำหรับการใช้ไฟฟ้ารีแอกทีฟจะเกิดขึ้นแยกต่างหาก สำหรับอุปกรณ์นี้เท่านั้น เจ้าของอพาร์ตเมนต์ยังคงจ่ายเฉพาะค่าไฟที่ใช้งานได้
การทำความเข้าใจสาระสำคัญของพลังงานแอคทีฟและพลังงานปฏิกิริยาทำให้สามารถคำนวณผลทางเศรษฐกิจของการติดตั้งอุปกรณ์ชดเชยต่างๆ ที่ลดความสูญเสียจากโหลดปฏิกิริยาได้อย่างถูกต้อง ตามสถิติ อุปกรณ์ดังกล่าวช่วยให้คุณสามารถเพิ่มมูลค่าของ cos φ จาก 0.6 เป็น 0.97 ดังนั้นอุปกรณ์ชดเชยอัตโนมัติจึงช่วยประหยัดพลังงานได้ถึงหนึ่งในสามของกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับผู้บริโภค การสูญเสียความร้อนที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญจะเพิ่มอายุการใช้งานของอุปกรณ์และกลไกที่ไซต์การผลิตและลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป