Bir AC devresinde, yüke güç kaynağı tarafından sağlanan iki tür elektrik gücü vardır: biri aktif güç, diğeri reaktif güçtür. Gerilim ve akım aynı fazdadır, güç kaynağı yüke güç sağlar ve yük de elektrik enerjisini başka bir enerjiye dönüştürür, buna da aktif güç denir. Gerilim ve akımın farklı fazlardaki kısmı, güç kaynağı ve yük alışverişi elektrik enerjisi. Elektrik enerjisinin bu kısmı (hat kaybı hariç) reaktif güç adı verilen başka bir enerjiye (elektromanyetik enerji dışında) dönüştürülmez.
Aktif güç
Aktif güç, elektrikli ekipmanın normal çalışmasını sürdürmek için gereken elektrik gücüdür, yani elektrik enerjisini diğer enerji biçimlerine (mekanik enerji, ışık enerjisi, termal enerji) dönüştüren elektrik gücüdür. Örneğin: 5,5 kilovatlık bir motor, su pompalamak için bir su pompasını veya tahılları harmanlamak için bir harman makinesini çalıştırmak üzere 5,5 kilovatlık elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür; çeşitli aydınlatma ekipmanları, insanların yaşamlarını ve işlerini aydınlatmak için elektrik enerjisini ışık enerjisine dönüştürür. Aktif gücün sembolü P ile temsil edilir ve birimler arasında watt (W), kilowatt (kW) ve megawatt (MW) bulunur.
Aktif güç: Bir AC devresinde, güç kaynağının bir çevrim içerisinde yaydığı anlık gücün (veya yük direncinin tükettiği gücün) ortalama değerine "aktif güç" adı verilir. Aşırı düşük aktif güç, hat kayıplarının artmasına, kapasitenin azalmasına ve ekipman kullanımının azalmasına yol açarak elektrik enerjisi israfının artmasına neden olur.
Reaktif güç
Güç şebekesindeki endüktif yükler (motorlar, bobinler, transformatörler, endüksiyonlu ısıtıcılar ve kaynak makineleri vb.), endüktans adı verilen değişen derecelerde elektriksel histerezis üretecektir.
Endüktif yükler öyle bir özelliğe sahiptir ki, uygulanan gerilim yön değiştirse bile, endüktif yükün histerezisi yine de akımın yönünü (ileri gibi) bir süre koruyabilmektedir. Akım ve gerilim arasındaki bu faz farkı oluştuğunda negatif güç üretilir ve şebekeye geri beslenir. Akım ve gerilim tekrar aynı fazda olduğunda, endüktif yükte manyetik alan oluşturmak için aynı miktarda elektrik enerjisine ihtiyaç vardır. Bu manyetik alanın ters elektrik enerjisine reaktif güç denir.
Tanım: İndüktörlü veya kapasitörlü bir devrede, her yarım döngüde, güç kaynağı enerjisi manyetik alan (veya elektrik alanı) enerjisine dönüştürülür ve depolanır ve daha sonra serbest bırakılır ve depolanan manyetik alan (veya elektrik alanı) enerjisi, devreye geri döndü. Güç kaynağı yalnızca bu enerji alışverişini gerçekleştirir ve aslında enerji tüketmez. Bu değişimin güç değerine "reaktif güç" diyoruz.
Reaktif güç nispeten soyuttur. Bir devre içindeki elektrik alanlarını ve manyetik alanları değiştirmek ve elektrikli ekipmanlarda manyetik alanları oluşturmak ve sürdürmek için kullanılan elektrik gücüdür. Dışarıdan iş yapmaz, ancak diğer enerji türlerine dönüştürülür. Elektromanyetik bobinlere sahip herhangi bir elektrikli ekipman, manyetik alan oluşturmak için reaktif güç tüketir. Örneğin, 40-watt'lık bir floresan lamba, ışık yaymak için 40 watt'tan fazla aktif güç gerektirir (balast ayrıca aktif gücün bir kısmını tüketir) ve ayrıca balast bobininin ışık oluşturması için yaklaşık 80 watt reaktif güç gerektirir. alternatif bir manyetik alan. Dışarıdan hiçbir iş yapmadığı için "reaktif" olarak adlandırılır. Reaktif gücün sembolü Q ile temsil edilir ve birimi Var (Var) veya kVar (kVar)'dır.
Çok yüksek reaktif gücün dezavantajları:
1) Reaktif güç, akım ve görünen gücün artmasına, bunun sonucunda da sistem kapasitesinin azalmasına yol açacaktır;
2) Reaktif güçteki artış toplam akımı artıracak, dolayısıyla ekipman ve hat kayıplarını artıracaktır;
3) Hattın gerilim düşümü artar ve reaktif yükün etkisi de gerilimin şiddetli dalgalanmasına neden olur.
Dağıtım ağındaki transformatörler, motorlar, kaynak makineleri, klimalar, çamaşır makineleri, buzdolapları, sodyum lambalar, floresan lambalar vb. gibi endüktif elektrikli ekipmanlar devreye alındıktan sonra, bunların yalnızca güçten aktif gücü absorbe etmemesi gerekir. iş için ızgara, ama aynı zamanda atıl gücü de emer. İş gücü manyetik bir alan yaratır ve bu da elektrik müşterileri için genel olarak düşük bir doğal güç faktörüne neden olur. Ülkemiz, elektrik müşterilerinin elektrik tüketiminde uyması gereken güç faktörü standartlarını belirlemektedir.
Reaktif güç kesinlikle yararsız bir güç değildir, büyük kullanım alanları vardır. Motorun, rotoru döndürmek ve böylece mekanik hareketi sağlamak için dönen bir manyetik alan oluşturması ve sürdürmesi gerekir. Motorun rotor manyetik alanı, güç kaynağından reaktif güç elde edilerek oluşturulur. Transformatörler ayrıca transformatörün birincil bobininde bir manyetik alan oluşturmak ve ikincil bobinde voltajı indüklemek için reaktif güce ihtiyaç duyar. Bu nedenle reaktif güç olmadan motor dönmez, trafo voltajı değişmez ve AC kontaktörü kapanmaz. Bu sorunu canlı bir şekilde göstermek için bir örnek verelim: Kırsal su koruma inşaatı kazı ve toprak nakliyesi gerektirir. Toprağı taşırken bambu sepetler toprakla doldurulur. Toplanan toprak aktif güce, boş bambu sepet ise reaktif güce benzer. , Bambu sepetler işe yaramaz değil. Bambu sepetler olmadan toprak sete nasıl taşınabilir?
Normal şartlarda elektrikli ekipmanların sadece güç kaynağından aktif güç alması değil, aynı zamanda güç kaynağından reaktif güç alması da gerekir. Güç şebekesindeki reaktif güç yetersizse, elektrikli ekipman normal bir elektromanyetik alan oluşturmaya yetecek kadar reaktif güce sahip olmayacaktır. Daha sonra bu elektrikli ekipmanlar nominal koşullar altında çalışmayı sürdüremeyecek ve elektrikli ekipmanların terminal voltajı düşecektir. Bu, elektrikli ekipmanın normal çalışmasını etkiler.
Reaktif gücün elektrik arzı ve tüketimi üzerinde başlıca aşağıdaki olumsuz etkileri vardır:
(1) Jeneratörün aktif güç çıkışını azaltın.
(2) Güç iletim ve dönüşüm ekipmanının güç kaynağı kapasitesini azaltın.
(3) Hat voltajı kaybının artmasına ve güç kaybının artmasına neden olur.
(4) Düşük güç faktörü çalışmasına ve voltaj düşüşüne neden olur, böylece elektrikli ekipmanın kapasitesi tam olarak kullanılamaz.
Jeneratörlerden ve yüksek gerilim iletim hatlarından sağlanan reaktif güç, yükün ihtiyacını karşılamaktan uzaktır. Bu nedenle, kullanıcıların reaktif güç ihtiyaçlarını karşılayabilmek amacıyla, reaktif gücü desteklemek amacıyla güç şebekelerinde bazı reaktif güç kompanzasyon cihazlarının kurulması gerekmektedir. Bu sayede elektrikli ekipmanlar ancak anma geriliminde çalışabilir. Bu nedenle elektrik şebekesinin reaktif güç kompanzasyon cihazları kurması gerekiyor.
