О природе реактивной энергии / Хабр

Вокруг реактивной энергии сложилось немало легенд, активно способствовала развитию околонаучного фольклора любовь нашего человека к халяве и разнообразным теориям глобального заговора.

В рунете можно найти множество success story о том как простой мужичок из глубинки годами эксплуатирует халявную реактивную энергию (которую бытовой счетчик электроэнергии не регистрирует) и живет себе, не зная бед. Так же можно найти заметки людей, призывающих бросить бесполезное занятие поиска источника халявы в халявной реактивной энергии. Для того чтобы окончательно раставить точки над ‘i’ в этом вопросе, я решил написать этот пост, не мудрствуя лукаво.

Как известно, потребляемая от источника переменного тока энергия складывается из двух составляющих:

1. Активной энергии
2. Реактивной энергии

1. Активная энергия — та часть потребляемой энергии, которая целиком и безвозвратно преобразуется приемником в другие виды энергии.

Пример: Протекая через резистор, ток совершает активную работу, что выражается в увеличении тепловой энергии резистора. Вне зависимости от фазы протекающего тока, резистор преобразует его энергию в тепловую. Резистору не важно в каком направлении течет по нему ток, важна лишь его величина: чем он больше, тем больше тепла высвободится на резисторе (количество выделенного тепла равно произведению квадрата тока и сопротивления резистора).

2. Реактивная энергия — та часть потребляемой энергии, которая в следующую четверть периода будет целиком отдана обратно источнику.

Пример: Представим себе, что к источнику переменного тока подключен конденсатор. Начальный заряд на обкладках конденсатора равен нулю, начальная фаза напряжения источника так же равна нулю. Одно полное колебание состоит из четырех четвертьпериодов:

1. Напряжение источника растет от 0 до максимального мгновенного значения (при действующем значении U источника 230V оно равно 230 * 1,4142 = 325V) При этом конденсатор потребляет ток, необходимый для его полного заряда
2. Напряжение источника стремительно уменьшается (движется к нулю), при этом, напряжение на заряженном конденсаторе оказывается выше чем на источнике, что вызывает течение тока в обратную сторону (ведь ток течет от большего потенциала к меньшему), то есть конденсатор разряжается, отдавая накопленную энергию обратно источнику!
3. Для следующих двух четвертьпериодов вышеописанная история повторяется с тем лишь различием, что токи заряда и разряда емкости потекут в противоположных направлениях.

   В случае включения вместо конденсатора катушки индуктивности, суть процесса не изменится.

   В этом и состоит главный фокус реактивной энергии — в момент ‘прилива’ мы заполняем свои цистерны, в момент отлива же, мы сливаем их содержимое обратно. Как можно заметить из этой простой аналогии, мы просто туда-сюда переливаем жидкость (или ток в электроцепях). Если же мы соблазнимся слить хоть немного жидкости ‘налево’ (включить последовательно с реактивным конденсатором активный резистор), то мы станем брать ‘несколько больше’ чем возвращать, а это ‘несколько больше’ уже является активной энергией по определению (ведь мы эту часть не возвращаем обратно, не так ли?), за которую как известно, приходится платить.

   Или иной пример: предположим, что мы берем у кредитора некоторую сумму денег взаймы и сразу же возвращаем ему взятый только что кредит. Если мы отдадим ровно столько, сколько взяли (чистая реактивность) — мы придем к исходному состоянию и никто никому не будет ничего должен. В случае же, если мы потратим часть кредита на какую ни будь покупку и вернем то, что осталось от кредита после совершения покупки (добавим в цепь активную нагрузку и часть энергии уйдет из системы) — мы будем все еще должны. Эта потраченная часть является активной составляющей взятого нами кредита.

   Теперь у вас может возникнуть один весьма резонный вопрос — если все так просто, и для того чтобы энергия считалась реактивной, ее просто нужно полностью вернуть обратно источнику, почему предприятия вынуждены платить за потребляемую (и полностью возвращаемую) реактивную энергию?

   Все дело в том, что в случае чисто реактивной нагрузки, момент максимально потребляемого тока (реактивного) приходится на момент минимального значения напряжения, и наоборот, в момент максимума напряжения на клеммах нагрузки, протекающий через нее ток равен нулю.

   Протекающий реактивный ток греет питающие проводники — но это активные потери, вызванные протеканием реактивного тока по проводникам с ограниченной проводимостью, что эквивалентно последовательно включенным с реактивной нагрузкой активным резистором. Так же, поскольку в момент максимума реактивного тока напряжение на полюсах реактивного элемента переходит через ноль, активная мощность подводимая к нему в этот момент (произведение тока и напряжения) равна нулю. Вывод — реактивный ток вызывает нагрев проводов, не совершая при этом никакой полезной работы. Следует заметить, что эти потери так-же является активными и будут засчитываться бытовым счетчиком активной энергии.

   Большие предприятия сопсобны генерировать достаточно большие реактивные токи, которые отрицательно сказываются на функционировании энергосистемы. По этой причине, для них проводится учет как активной, так и реактивной составляющей потребленной энергии. Для уменьшения генерации реактивных токов (вызывающих вполне реальные активные потери), на предприятиях размещают установки компенсации реактивной мощности.

Реактивная мощность: от возникновения к практике

Содержание

• 1 Возникновение реактивная мощность
• 2 Реактивная мощность и конденсаторы
• 3 Треугольник сопротивлений и коэффициент мощности
• 4 Практическое истолкование коэффициента мощности
• 5 Что предлагают под видом экономии электроэнергии
• 6 Перспективы дальнейшего изучения реактивной энергии, как явления

Реактивная мощность – часть электрической энергии, возращенная нагрузкой источнику. Явление возникновения ситуации считается вредным.

Возникновение реактивная мощность

Допустим, цепь содержит источник питания постоянного тока и идеальную индуктивность. Включение цепи порождает переходный процесс. Напряжение стремится достичь номинального значения, росту активно мешает собственное потокосцепление индуктивности. Каждый виток провода согнут круговой траекторией. Образуемое магнитное поле будет пересекать соседствующий сегмент. Если витки расположены один за другим, характер взаимодействия усилится. Рассмотренное называется собственным потокосцеплением.

Характер процесса таков: наводимая ЭДС препятствует изменениям поля. Ток пытается стремительно вырасти, потокосцепление тянет обратно. Вместо ступеньки видим сглаженный выступ. Энергия магнитного поля потрачена, чтобы воспрепятствовать процессу создавшему. Случай возникновения реактивной мощности. Фазой отличается от полезной, вредит. Идеально: направление вектора перпендикулярно активной составляющей. Подразумевается, сопротивление провода нулевое (фантастический расклад).

При выключении цепи процесс повторится обратным порядком. Ток стремится мгновенно упасть до нуля, в магнитном поле запасена энергия. Пропади индуктивность, переход пройдет внезапно, потокосцепление придает процессу иную окраску:

1. Уменьшение тока вызывает снижение напряженности магнитного поля.
2. Произведенный эффект наводит противо-ЭДС витков.
3. В результате после отключения источника питания ток продолжает существовать, понемногу затухая.

Графики напряжения, тока, мощности

Реактивная мощность некое звено инерции, постоянно запаздывающее, мешающее. Первый вопрос: зачем тогда нужны индуктивности? О, у них хватает полезных качеств. Польза заставляет мириться с реактивной мощностью. Распространенным положительным эффектом назовем работу электрических двигателей. Передача энергии идет через магнитный поток. Меж витками одной катушки, как было показано выше. Взаимодействию подвержены постоянный магнит, дроссель, все, способное захватить вектором индукции.

Случаи нельзя назвать в смысле описательном всеобъемлющими. Иногда применяется поток сцепления в виде, показанном для примера. Принцип используют пускорегулирующие аппараты газоразрядных ламп. Дроссель снабжен несметным количеством витков: отключение напряжения вызывает не плавное снижение тока, но выброс большой амплитуды противоположной полярности. Индуктивность велика: отклик поистине потрясающий. Превышает исходные 230 вольт на порядок. Достаточно, чтобы возникла искра, лампочка зажглась.

Реактивная мощность и конденсаторы

Реактивная мощность запасается энергией магнитного поля индуктивностями. А конденсатор? Выступает источником возникновения реактивной составляющей. Дополним обзор теорией сложения векторов. Поймет рядовой читатель. В физике электрических сетей часто используются колебательные процессы. Всем известные 220 вольт (теперь принятые 230) в розетке частотой 50 Гц. Синусоида, амплитуда которой равна 315 вольт. Анализируя цепи, удобно представить вращающимся по часовой стрелке вектором.

Анализ цепей графическим методом

Упрощается расчет, можно пояснить инженерное представление реактивной мощности. Угол фазы тока считают равным нулю, откладывается вправо по оси абсцисс (см. рис.). Реактивная энергия индуктивности совпадает фазой с напряжением UL, опережает на 90 градусов ток. Идеальный случай. Практикам приходится учитывать сопротивление обмотки. Реактивной на индуктивности будет часть мощности (см. рис.). Угол меж проекциями важен. Величина называется коэффициентом мощности. Что означает на практике? Перед ответом на вопрос рассмотрим понятие треугольника сопротивлений.

Треугольник сопротивлений и коэффициент мощности

Чтобы проще вести анализ электрических цепей, физики предлагают использовать треугольник сопротивлений. Активная часть откладывается, как ток, – вправо оси абсцисс. Договорились, индуктивность направлять вверх, емкость – вниз. Вычисляя полное сопротивление цепи, значения вычитаем. Исключено комбинированный случай. Доступно два варианта: реактивное сопротивление положительное, либо отрицательное.

Получая емкостное/индуктивное сопротивление, параметры элементов цепи домножают коэффициентом, обозначаемым греческой буквой «омега». Круговая частота – произведение частоты сети на удвоенное число Пи (3.14). Еще одно замечание по поводу нахождения реактивных сопротивлений укажем. Если индуктивность просто домножается указанным коэффициентом, для емкостей берутся величины обратные произведению. Понятно из рисунка, где приведены указанные соотношения, помогающие вычислять напряжения. После домножения берем алгебраическую сумму индуктивного, емкостного сопротивлений. Первые рассматриваются положительными величинами, вторые – отрицательными.

Формулы реактивных составляющих

Две составляющие сопротивления – активная и мнимая – являются проекциями вектора полного сопротивления на оси абсцисс и ординат. Углы сохраняются при переносе абстракций на мощности. Активная откладывается по оси абсцисс, реактивная – вдоль сои ординат. Емкости и индуктивности являются основополагающей причиной возникновения в сети негативных эффектов. Было показано выше: без реактивных элементов становится невозможным построение электротехнических устройств.

Коэффициентом мощности принято называть косинус угла меж полным вектором сопротивления и горизонтальной осью. Столь важное значение параметру приписывают, поскольку полезная часть энергии источника является долей полных трат. Доля высчитывается умножением полной мощности на коэффициент. Если векторы напряжения и тока совпадают, косинус угла равен единице. Мощность теряется нагрузкой, улетучиваясь теплом.

Сказанному верить! Средняя мощность периода при подключении к источнику чисто реактивного сопротивления равна нулю. Половину времени индуктивность принимает энергию, вторую отдает. Обмотка двигателя обозначается на схемах прибавлением источника ЭДС, описывающего передачу энергии валу.

Практическое истолкование коэффициента мощности

Многие замечают неувязку в случае практического рассмотрения реактивной мощности. Для снижения коэффициента рекомендуют параллельно обмоткам двигателя включать конденсаторы большого размера. Индуктивное сопротивление уравновешивает емкостное, ток вновь совпадает с напряжением фазой. Сложно понять вот по какой причине:

1. Допустим, к источнику переменного напряжения подключили первичную обмотку трансформатора.
2. В идеале активное сопротивление равно нулю. Мощность должна быть реактивной. Но это плохо: угол между напряжением и током стремятся сделать нулевым!

Коэффициент мощности

Величина энергии, запасаемой полем, определяется размером индуктивности или емкости. Прочитаете в любом учебнике физики для ВУЗов (Курс физики Жданова и Маранджяна, т. 2, стр. 234), точнее – пропорциональна квадрату величины. Теория реактивной мощности предполагает: некая энергия запасается каждый период паразитной индуктивностью, емкостью, потом уходит во внешнюю цепь. Получается своеобразная циркуляция внутри колебательного контура. Сильно нагреваются соединительные провода, если индуктивность находится слишком далеко от ёмкости.

Но! Колебательный процесс безучастен работе двигателей, трансформаторов. Теория реактивной мощности предполагает: колебания совершает вся энергия. До последней капли. В трансформаторе, двигателе из поля происходит активная “утечка” энергии на совершение работы, наведение тока вторичной обмотки. Энергия циркулировать между источником и потребителем не может.

Реальная цепь процесс согласования отдельных участков затрудняет. Для перестраховки поставщики требуют установить параллельно обмотке двигателя конденсаторы, чтобы энергия циркулировала в локальном сегменте, не выходила наружу, нагревая соединительные провода. Важно избежать перекомпенсации. Если емкость конденсаторов будет слишком велика, батарея станет причиной увеличения коэффициента мощности.

Что касается сдвига фаз, возникает на вторичной обмотке трансформатора подстанции. Роль играет не это. Двигатель работает, часть энергии не преобразована в полезную работу, отражается назад. В результате возникает коэффициент мощности. Участвующая составляющая индуктивности – технологический, конструкционный дефект. Часть, не приносящая пользы. Скомпенсируем, добавляя конденсаторные блоки.

Проверка правильности согласования ведется по факту отсутствия сдвига фаз между напряжением и током работающего электродвигателя. Лишняя энергия циркулирует меж избыточной индуктивностью обмоток, установленным конденсаторным блоком. Достигнута цель мероприятия – избежать нагрева проводников питающей устройство сети.

Что предлагают под видом экономии электроэнергии

В сети предлагают купить устройства экономии электроэнергии. Компенсаторы реактивной мощности. Важно не перегнуть палку. Допустим, компенсатор будет уместно смотреться рядом с включенным компрессором холодильника, коллекторным двигателем пылесоса, обременять квартиру мерами при работающих лампочках накала – предприятие сомнительное. До установки потрудитесь узнать сдвиг фаз меж напряжением и током, согласно информации, правильно рассчитайте объем блока конденсаторов. Иначе попытки сэкономить таким образом потерпят неудачу, разве случайно удастся навести палец в небо, попасть в точку.

Вторым аспектом компенсации реактивной мощности является учет. Делается для крупных предприятий, где стоят мощные двигатели, создающие большие углы сдвига фаз. Внедряют специальные счетчики учета реактивной мощности, оплачиваемой согласно тарифу. Для расчетов коэффициента оплаты применяется оценка тепловых потерь проводов, ухудшение режима эксплуатации кабельной сети, некоторые другие факторы.

Перспективы дальнейшего изучения реактивной энергии, как явления

Реактивная мощность выступает явлением отражения энергии. Идеальные цепи явления лишены. Реактивная мощность проявляется выделенным теплом на активном сопротивлении кабельных линий, искажает синусоидальную форму сигнала. Отдельная тема разговора. При отклонениях от нормы двигатели работают не столь гладко, трансформаторам – помеха.

Что такое реактивная мощность и почему она важна?

читать

|
Делиться:

Реактивная мощность имеет решающее значение для поддержания уровней напряжения в системе передачи.

Но что именно?

Используя аналогию с муниципальной системой водоснабжения, думайте о напряжении как о «давлении» в системе водоснабжения — без него вода просто застаивается в трубах, а при слишком большом количестве трубы взрываются. Таким образом, жизненно важно, чтобы давление воды было постоянным и постоянным.

Напряжение играет аналогичную роль в электрической системе, обеспечивая стабильность потоков энергии. Однако последствия отсутствия поддержания напряжения в электрической системе гораздо более ужасны, поскольку падение напряжения может серьезно повредить генерирующее, передающее и распределительное оборудование и привести к широкомасштабным каскадным отключениям электроэнергии.

Реактивная мощность либо генерируется, либо поглощается электрическими генераторами (или, в некоторых случаях, устройствами, известными как «конденсаторы») для поддержания постоянного уровня напряжения, что обычно называют «поддержкой напряжения». Генераторы, обеспечивающие поддержку напряжения, часто страдают от тепловых потерь, что приводит к снижению способности генерировать «реальную» мощность. Нам всем больше знакома настоящая энергия: она зажигает лампочки, крутит моторы и заряжает айфоны. Критически важно, что реальная мощность — это то, что компенсируется на оптовых рынках электроэнергии RTO. Таким образом, когда системные операторы заказывают генераторам генерировать или поглощать реактивную мощность для поддержания напряжения, они жертвуют своей способностью генерировать реальную мощность и получать рыночные доходы RTO. Рассчитанная маржа по этим упущенным рыночным доходам выплачивается производителям, обеспечивающим поддержку напряжения посредством внерыночных платежей.

Основная проблема использования реактивной мощности для управления напряжением заключается в том, что реактивная мощность не распространяется так далеко, как реальная мощность в электрической системе. Во многих случаях самые дешевые источники реальной электроэнергии расположены на удалении от центров нагрузки, и системные операторы должны контролировать уровни напряжения в центрах нагрузки, чтобы поддерживать постоянный уровень напряжения. Если уровни напряжения становятся слишком высокими или слишком низкими, генераторы в центре нагрузки работают для стабилизации уровней напряжения, вырабатывая или потребляя реактивную мощность.

Проблема реактивной мощности вышла на первый план на территории PJM Interconnection. По мере того, как зона присутствия PJM расширялась, а более дешевая удаленная генерация для обслуживания центров нагрузки стала более распространенной, PJM расширила свои возможности мониторинга напряжения за счет внедрения интерфейсов передачи. Такие интерфейсы измеряют потоки мощности по выбранным высоковольтным линиям электропередачи в удаленные центры нагрузки, чтобы указать, когда требуется дополнительная локальная генерация (в пределах центра нагрузки) для поддержания уровней напряжения.

Еще несколько лет назад способность генерировать реактивную мощность считалась в PJM само собой разумеющейся. Поддержка напряжения обычно обеспечивалась устаревшими генерирующими станциями базовой нагрузки, которые уже давно оплатили капитальные затраты на оборудование, необходимое для предоставления этой услуги, либо посредством исторической регулируемой тарифной базы, либо тарифных положений PJM, которые позволяют возмещать такие затраты.

Две тенденции изменили статус-кво. Во-первых, поскольку цены на природный газ снизились, объекты базовой нагрузки, которые исторически обеспечивали поддержку напряжения (т. е. угольные электростанции), больше не работают так последовательно и экономично. В некоторых случаях они были запущены и работают в убыток, чтобы обеспечить реактивную мощность. Во-вторых, из-за экономических проблем и предстоящих экологических норм многие из тех же генерирующих объектов базовой нагрузки теперь требуют вывода из эксплуатации. Эти тенденции привели к значительным внерыночным платежам этим генераторам базовой нагрузки, поскольку они были отправлены исключительно для обеспечения поддержки напряжения. В некоторых случаях контракты Reliability Must Run использовались для поддержания генерирующих мощностей в рабочем состоянии для обеспечения реактивной мощностью, включая некоторые угольные блоки в Пенсильвании.

Итак, что все это означает для наших клиентов в будущем?

По мере того, как внерыночные платежи за поддержку напряжения и заявки на вывод из эксплуатации накапливаются, PJM провела модернизацию системы передачи, чтобы смягчить основные проблемы с напряжением, расходы на которые ложатся на плательщиков налогов. Ожидается, что разработка таких обновлений будет продолжена.

В настоящее время PJM начинает обсуждение модели потребностей в реактивной мощности на рынках «на сутки вперед» и «в реальном времени», что означает, что рыночные цены могут начать отражать реактивную мощность. Кроме того, с увеличением распределенных ресурсов все больше внимания уделяется обеспечению адекватной реактивной мощности, особенно с учетом того, что высокое проникновение солнечной энергии требует большей реактивной мощности. Это может привести к необходимости возмещения капитальных затрат за счет рынков или тарифных сеток PJM. Поскольку FERC фокусируется на ценообразовании, что в некотором смысле является кодом для поиска дополнительных доходов для производителей в эпоху низких цен на природный газ, существует вероятность того, что реактивная мощность станет более явным продуктом, требующим дополнительной компенсации.

Следите за новостями в бизнес-блоге Direct Energy, чтобы быть в курсе дальнейших событий в области политики и регулирования. Прочтите о том, как законопроект 380 Сената Калифорнии может потенциально повлиять на цены на природный газ в Южной Калифорнии.

Опубликовано: 23 мая 2016 г.

Что такое реактивная мощность, как она генерируется и каков ее источник?

спросил
7 лет, 1 месяц назад

Изменено
3 года, 9 месяцев назад

Просмотрено
26 тысяч раз

\$\начало группы\$

Многие люди, в том числе и я, умеют работать с активной и реактивной мощностью в системах перетока мощности, но в конце концов у них все еще возникает вопрос: что такое реактивная мощность и как она генерируется или каков ее источник? Пройдя несколько курсов по силовой электронике, я попытался придумать простое объяснение того, что такое реактивная мощность и каков ее источник.

• мощность
• силовая электроника
• реактивная мощность

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Источник переменного напряжения подает реальную мощность на резистор; напряжение находится в фазе с током, и это означает, что резистор производит «настоящие ватты», и вам выставляется счет за использование энергии.

Рассмотрим конденсатор (или катушку индуктивности) подходящего размера, который также потребляет такой же ток от того же источника переменного напряжения. Теперь средняя потребляемая мощность равна нулю, и вам не выставляется счет от поставщика энергии.

Если вы умножите среднеквадратичные значения напряжения и тока, вы получите то, что известно как «полная мощность», а для резистора это также «активная мощность», НО для конденсатора или катушки индуктивности это вся реактивная мощность. Итак, у вас есть три термина, которые связаны математически: —

Но почему реактивная мощность не учитывается, т. е. что такого особенного в токе, который течет в конденсаторе или катушке индуктивности по сравнению с резистором?

Ответ: на примере конденсатора Q=CV, т.е. накопленный заряд = емкость x напряжение. Если вы математически продифференцируете обе стороны, вы получите: —

\$\dfrac{dQ}{dt} = C\dfrac{dV}{dt}\$ и скорость изменения заряда равна току

Таким образом, форма тока в конденсаторе «следует» за разностью напряжения питания Напряжение. Если напряжение питания представляет собой синусоиду, то ток представляет собой косинусоидальную волну, т. е. (и вот что важно) он сдвинут на 90 градусов вперед, и, если бы вы вычислили реальную мощность, вы бы нашли где-то в алгебре cos (wt), умноженный на sin(wt) и невозможно избежать того, что это создает сигнал, который имеет среднее значение, равное нулю (идите, делайте триггер!): —

Вам выставляется счет за среднюю мощность, а не за пиковую мощность или (не дай Бог) среднеквадратичную мощность или даже за реактивную мощность.

Красивый график украден отсюда. Обратите внимание, что форма сигнала мощности в два раза превышает частоту напряжения или тока. Для резистивной нагрузки V и I будут в фазе, а кривая мощности будет полностью положительной, т. е. синяя кривая сдвинется вверх, а красный и зеленый станут синфазными.

См. ниже несколько сценариев смещения фаз тока относительно напряжения и то, что это означает для положения кривой мощности: —

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Реактивная мощность — это энергия, циркулирующая между источником и нагрузкой. Обычно нагрузкой является асинхронный двигатель. Энергия, хранящаяся в магнитном поле двигателя, передается к источнику и обратно каждый раз, когда полярность магнитного поля меняется на противоположную. В качестве альтернативы энергия может передаваться на конденсаторы компенсации коэффициента мощности и обратно. Эта передача энергии является реактивной мощностью.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Реальная мощность — это энергия, потребляемая нагрузкой. Он был преобразован в другую форму энергии и не возвращается. Реактивная мощность — это просто энергия, которая накапливается в нагрузке любыми конденсаторами или катушками индуктивности внутри нее. Он может быть возвращен к источнику и действительно делает это цикл за циклом в линейных системах переменного тока.

Термины просто способ упростить анализ энергосистем переменного тока. Они полезны, потому что, когда мы говорим о двигателе, обогревателе или свете, мы действительно хотим знать реальную мощность, которая преобразуется устройством, но если вы просто измерите напряжения и токи на клеммах, вы получите неверный ответ. из-за наличия реактивной мощности.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Еще один способ понять реактивную мощность — представить себе недемпфированную систему масса-пружина.

Проведем аналогию: Мощность = сила . скорость эквивалентна Мощность = напряжение. ток

Итак, когда у вас есть незатухающая система масса-пружина с некоторым начальным возбуждением, масса будет колебаться вечно, с скоростью отставанием силой 90º градусов. Энергия переходит от массы (кинетической) к пружине (упругой) и наоборот, но в среднем не совершается никакой реальной работы (у вас есть положительный и отрицательный полуциклы мощности).

Это механическая аналогия системы чистой реактивной мощности — в данном случае это LC-цепь, в которой происходит обмен энергией между катушкой индуктивности и конденсатором.

В однофазной энергосистеме реактивная мощность возникает в результате взаимодействия обмоток генератора и любых индуктивных нагрузок в системе, и это плохо, потому что тогда у вас есть этот обмен энергией между нагрузкой и источником, проходящий через всю систему передачи, перегружая линии и привести к убыткам.

При использовании, например, конденсатора для коррекции коэффициента мощности нагрузки, вы на самом деле переводите энергию из общесистемной в локальную, ближе к нагрузке, поэтому ваши потери снижаются.

Однако для сбалансированных трехфазных систем важно отметить, что обмен реактивной мощностью происходит не между источником и нагрузкой , а между фазами системы (да, от одного провода к двум другим).

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Итак, вот мой взгляд и понимание потока электроэнергии:

Просто представьте себе электростанцию, вырабатывающую электроэнергию, как основной «резервуар для воды», поставляющий воду населению. Этот резервуар для воды имеет два крана.

Первый кран используется только людьми (т. е. резисторами) для непосредственного использования воды, например, для питья, приготовления пищи и т. д. После того, как эти люди используют воду из первого крана, она исчезает (преобразуется в какую-то другую форму, но это уже не вода) !

Вода из второго крана используется для наполнения небольших ведер для резерва, т. е. для компенсации «больших пузырьков воздуха или временных отключений» в первом кране, гарантируя таким людям, как (резисторам), воду всегда! Люди, такие как конденсаторы и катушки индуктивности (двигатели), используют этот второй кран. Эта вода может быть использована снова, когда это потребуется таким людям, как резистор.
Что еще более важно, ОБА крана всасывают фактическую воду из основного бака!! Итак, отвечая на вопрос, как генерируется реактивная мощность? Ну, на самом деле, это то же самое, как генерируется настоящая сила! Они оба количество воды, ничего больше!

Воду, вытекающую из второго крана, можно назвать реактивной водой (обозначим ее мнимой цифрой j), а из первого крана – настоящей водой. К счастью, люди, использующие первое касание, взаимодействуют с людьми, использующими второе касание.