چه تأثیری دارایی واکنشی (Reactance) بر اندازه‌گیری انرژی الکتریکی دارد

Reactance refers to the impedance in a circuit caused by inductive (inductance) or capacitive (capacitance) elements, affecting the phase shift of the current relative to the voltage. The impact of reactance on energy metering is mainly reflected in the following aspects:

تغییرات در عامل قدرت

1. کاهش عامل قدرت: در مدارهای حاوی المان‌های القایی یا خازنی، تفاوت زاویه فازی بین جریان و ولتاژ وجود دارد. این منجر به کاهش عامل قدرت (PF) که به عنوان نسبت قدرت فعال (kW) به قدرت ظاهری (kVA) تعریف می‌شود می‌گردد. عامل قدرت پایین‌تر به این معناست که انرژی بیشتری برای ایجاد میدان‌های الکتریکی یا مغناطیسی استفاده می‌شود و نه برای انجام کار مفید.

2. اندازه‌گیری انرژی غیرقابل استفاده: وجود راکتانس به این معناست که بخشی از انرژی برای انجام کار واقعی (یعنی تبدیل به انرژی مفید) استفاده نمی‌شود بلکه برای ایجاد میدان‌های مغناطیسی یا الکتریکی استفاده می‌شود. این بخش از انرژی به عنوان قدرت واکنشی (Reactive Power) شناخته می‌شود که با واحد kVar اندازه‌گیری می‌شود. قدرت واکنشی مستقیماً به کار مفید تبدیل نمی‌شود اما همچنان نیاز به انتقال توسط سیستم برق دارد.

تأثیر بر دستگاه‌های اندازه‌گیری

1. خطاهای اندازه‌گیری: دستگاه‌های مکانیکی الکتریکی معمولی ممکن است تحت بارهای غیر مقاومتی خالص خطاهای اندازه‌گیری نشان دهند. این به این دلیل است که آنها معمولاً برای بارهای مقاومتی خالص طراحی شده‌اند و تغییرات زاویه فازی در شرایط غیر مقاومتی خالص می‌تواند منجر به خواندن‌های نادرست شود.

2. دقت دستگاه‌های دیجیتال: دستگاه‌های دیجیتال مدرن برای در نظر گرفتن بارهای غیر مقاومتی خالص طراحی شده‌اند و می‌توانند قدرت فعال را به صورت دقیق‌تر اندازه‌گیری کنند. با این حال، حتی دستگاه‌های پیشرفته نیز نیاز به کالیبراسیون صحیح دارند تا در حضور قدرت واکنشی قابل توجه اندازه‌گیری دقیق انجام شود.

تأثیر بر صدور قبض

1. افزایش هزینه‌های برق: شرکت‌های برق غالباً بر اساس عامل قدرت کاربر صدور قبض را تنظیم می‌کنند. اگر عامل قدرت یک کاربر زیر حد مشخصی باشد، ممکن است هزینه‌های اضافی بپردازند، زیرا شرکت‌های برق نیاز به تجهیزات اضافی برای مدیریت قدرت واکنشی دارند.

2. کاهش بازده سرمایه‌گذاری در تجهیزات: برای کاربران صنعتی، عامل قدرت پایین به این معناست که استفاده از تجهیزات برق (مانند ژنراتورها، ترانسفورماتورها) کارآمد نیست، که منجر به کاهش بازده سرمایه‌گذاری در تجهیزات می‌شود.

راه‌حل‌ها

برای کاهش تأثیر راکتانس بر اندازه‌گیری انرژی، می‌توان اقدامات زیر را انجام داد:

• اصلاح عامل قدرت: بهبود عامل قدرت از طریق روش‌هایی مانند افزودن خازنهای موازی، نسبت قدرت واکنشی را کاهش می‌دهد و دقت اندازه‌گیری انرژی را افزایش می‌دهد.

• استفاده از دستگاه‌های مناسب: انتخاب دستگاه‌های مناسب برای بارهای غیر مقاومتی خالص برای اطمینان از اندازه‌گیری‌های دقیق ضروری است.

• بهینه‌سازی کنفیگوراسیون بار: ترتیب دادن به بارها به صورت کارآمد برای کاهش تولید قدرت واکنشی و بهبود کارایی کلی سیستم.

به طور خلاصه، وجود راکتانس می‌تواند منجر به کاهش عامل قدرت شود و در نتیجه تأثیرات دقت و اقتصادی اندازه‌گیری انرژی را تغییر دهد. با اتخاذ مراحل منطقی برای بهبود عامل قدرت مدار، این تأثیرات منفی می‌توانند به طور موثر کاهش یابند.