ما هو تأثير المعاوقة على قياس الطاقة الكهربائية؟
يشير الترددي إلى المقاومة في الدائرة الناتجة عن العناصر الحثية (الحث) أو السعة (السعة الكهربائية)، مما يؤثر على تغير الطور بين التيار والجهد. ينعكس تأثير الترددي على قياس الطاقة بشكل أساسي في الجوانب التالية:
التغييرات في معامل القدرة
انخفاض معامل القدرة: في الدوائر التي تحتوي على عناصر حثية أو سعوية، يوجد فرق زاوي بين التيار والجهد. هذا يؤدي إلى انخفاض معامل القدرة (PF)، والذي يعرف بأنه نسبة القوة النشطة (كيلوواط) إلى القوة الظاهرية (كيلوفولت أمبير). معامل قدرة أقل يعني أن المزيد من الطاقة يستخدم لتأسيس المجالات الكهربائية أو المغناطيسية بدلاً من القيام بأعمال مفيدة.
قياس الطاقة غير المستخدمة: وجود الترددي يعني أن جزءًا من الطاقة لا يستخدم لأداء عمل حقيقي (أي تحويله إلى طاقة مفيدة) بل لتأسيس المجالات المغناطيسية أو الكهربائية. يتم تسمية هذا الجزء من الطاقة بالقوة التفاعلية (Reactive Power)، وتقاس بوحدة كيلوفار. القوة التفاعلية لا تتحول مباشرة إلى عمل مفيد ولكنها ما زالت تحتاج إلى نقل بواسطة نظام الطاقة.
تأثير على العدادات
الأخطاء في القياس: قد تظهر الأخطاء في القياس في العدادات الكهروميكانيكية التقليدية تحت الأحمال غير المقاومة النقية. هذا لأنها مصممة عادة للأحمال المقاومة النقية، وتتغير الزوايا الفاصلة تحت ظروف الأحمال غير المقاومة النقية مما يؤدي إلى قراءات غير دقيقة.
دقة العدادات الرقمية: تم تصميم العدادات الرقمية الحديثة لاعتبار الأحمال غير المقاومة النقية ويمكنها قياس القوة النشطة بدقة أكبر. ومع ذلك، فإن حتى العدادات المتقدمة تحتاج إلى ضبط صحيح للتأكد من القياس الدقيق في وجود قوة تفاعلية كبيرة.
تأثير على الفواتير
زيادة تكلفة الكهرباء: غالبًا ما تقوم شركات الطاقة بتعديل الفواتير بناءً على معامل القدرة للمستخدم. إذا كان معامل القدرة للمستخدم أقل من حد معين، فقد يتكبد رسومًا إضافية، حيث تحتاج شركات الطاقة إلى معدات إضافية للتعامل مع القوة التفاعلية.
تخفيض العائد على الاستثمار للمعدات: بالنسبة للمستخدمين الصناعيين، معامل قدرة أقل يعني استخدام غير فعال للمعدات الكهربائية (مثل المولدات، المحولات)، مما يؤدي إلى تخفيض العائد على الاستثمار لهذه المعدات.
الحلول
للتخفيف من تأثير الترددي على قياس الطاقة، يمكن اتخاذ الإجراءات التالية:
تصحيح معامل القدرة: تحسين معامل القدرة من خلال طرق مثل إضافة مكثفات متوازية يقلل من نسبة القوة التفاعلية ويحسن دقة قياس الطاقة.
استخدام العدادات المناسبة: اختيار العدادات المناسبة للأحمال غير المقاومة النقية للتأكد من القياس الدقيق.
تحسين تكوين الحمل: ترتيب الأحمال بكفاءة لتقليل إنتاج القوة التفاعلية وتحسين كفاءة النظام بشكل عام.
باختصار، يمكن أن يؤدي وجود الترددي إلى انخفاض معامل القدرة، مما يؤثر على دقة وكفاءة قياس الطاقة. من خلال اتخاذ خطوات معقولة لتحسين معامل القدرة في الدائرة، يمكن تقليل هذه الآثار السلبية بشكل فعال.
