Kompensacja energii biernej

Niedopełnienie obowiązku zapewnienia wystarczającej mocy biernej w sieciach elektrycznych może prowadzić do obniżenia poziomu napięcia i, w pewnych warunkach pracy, do całkowitego załamania sieci lub zaniku zasilania. Inną konsekwencją jest to, że dodanie mocy pozornej dla dwóch obciążeń nie da dokładnie całkowitej mocy.

Kompensacja mocy biernej obliczenia

Konwencjonalnie kondensatory traktuje się tak, jakby wytwarzały moc bierną, a cewki indukcyjne tak, jakby ją zużywały. Jeśli kondensator i cewka indukcyjna są umieszczone równolegle, wówczas prądy przepływające przez kondensator i cewkę mają tendencję do zanikania, a nie dodawania. Jest to podstawowy mechanizm kontroli współczynnika mocy w przesyłaniu energii elektrycznej. Kompensacja mocy biernej obliczenia są dość skomplikowane.

Kompensacja energii biernej

Obwody czysto pojemnościowe dostarczają moc bierną z przebiegiem prądu prowadzącym przebieg napięcia o 90 stopni, podczas gdy obwody czysto indukcyjne pochłaniają moc bierną z przebiegiem prądu opóźnionym o przebieg napięcia o 90 stopni. Wynika to z tego, że pojemnościowe i indukcyjne elementy obwodu mają tendencję do wzajemnego znoszenia się. Jednostką mocy dla wszystkich form mocy jest wat, ale generalnie jest zarezerwowana dla mocy czynnej. Moc pozorna jest konwencjonalnie wyrażana w woltamperach, ponieważ jest iloczynem wartości skutecznej napięcia i wartości skutecznej prądu. Jednostkę mocy biernej wyraża się jako var, co oznacza bierność woltoamperową. Ponieważ moc bierna nie przenosi żadnej energii netto na obciążenie, jest to czasami nazywane mocą „bez watów”.

Kompensacja mocy

Stosunek mocy czynnej do mocy pozornej w obwodzie nazywany jest współczynnikiem mocy. W przypadku dwóch systemów przesyłających tę samą ilość mocy czynnej, system o niższym współczynniku mocy będzie miał wyższe prądy krążące ze względu na energię, która powraca do źródła z magazynowania energii w obciążeniu. Te wyższe prądy powodują wyższe straty i zmniejszają ogólną wydajność transmisji. Obwód o niższym współczynniku mocy będzie miał wyższą moc pozorną i wyższe straty dla tej samej ilości mocy czynnej. Współczynnik mocy wynosi 1,0, gdy napięcie i prąd są w fazie. Kompensacja energii biernej jest łatwa do obliczenia. Gdy napięcie i prąd są o 180 stopni poza fazą, współczynnik mocy jest ujemny, a ładunek dostarcza energię do źródła.