Розрахунок електричної енергії, використовуваної побутовим або промисловим електротехнічним приладом, проводиться зазвичай з урахуванням повної потужності електричного струму, що проходить через вимірювану електричну ланцюг.
При цьому виділяються два показника, що відображають витрати повної потужності при обслуговуванні споживача. Ці показники називаються активна і реактивна енергія. Повна потужність являє собою суму цих двох показників.
Повна потужність.
За усталеною практикою споживачі оплачують не корисно потужність, яка безпосередньо використовується в господарстві, а повну, яку відпускає підприємство-постачальник. Розрізняють ці показники по одиницях виміру - повна потужність вимірюється в вольт-амперах (ВА), а корисна - в кіловатах. Активна і реактивна електроенергія використовується всіма живити від мережі електроприладами.
Активна електроенергія.
Активна складова повної потужності робить корисну роботу і перетворюється в ті види енергії, які потрібні споживачеві. У частині побутових і промислових електроприладів в розрахунках активна і повна потужність збігаються. Серед таких пристроїв - електроплити, лампи розжарювання, електропечі, обігрівачі, праски та прасувальні преси та інше. Якщо в паспорті вказана активна потужність 1 кВт, то повна потужність такого приладу становитиме 1 кВА.
Поняття реактивної електроенергії.
Цей вид електроенергії притаманний ланцюгах, в складі яких є реактивні елементи. Реактивна електроенергія - це частина повної поступаемой потужності, яка не витрачається на корисну роботу. У електроланцюгах постійного струму поняття реактивної потужності відсутня. У ланцюгах змінного струму реактивна складова виникає тільки в тому випадку, коли присутній индуктивная або місткість навантаження. В такому випадку спостерігається невідповідність фази струму з фазою напруги. Даний зсув фаз між напругою і струмом позначається символом «φ». При індуктивному навантаженні в ланцюзі спостерігається відставання фази, при ємнісний - її випередження. Тому споживачеві приходить тільки частина повної потужності, а основні втрати відбуваються через непотрібного нагрівання пристроїв і приладів в процесі експлуатації. Втрати потужності відбуваються через наявність в електричних пристроях індуктивних котушок і конденсаторів. Через них в ланцюзі протягом деякого часу відбувається накопичення електроенергії. Після цього запасені енергія надходить назад в ланцюг. До приладів, в складі споживаної потужності яких є реактивна складова електроенергії, відносяться переносні електроінструменти, електродвигуни і різна побутова техніка. Ця величина розраховується з урахуванням особливого коефіцієнта потужності, який позначається як cos φ.
Розрахунок реактивної електроенергії.
Коефіцієнт потужності лежить в межах від 0,5 до 0,9; точне значення цього параметра можна дізнатися з паспорта електроприладу. Повна потужність повинна бути визначена як частка від ділення активної потужності на коефіцієнт. Наприклад, якщо в паспорті електричної дрилі вказана потужність в 600 Вт і значення 0,6, тоді споживана пристроєм повна потужність буде дорівнює 600/06, то є 1000 ВА. При відсутності паспортів для обчислення повної потужності приладу коефіцієнт можна брати рівним 0,7. Оскільки однією з основних задач діючих систем електропостачання є доставка корисної потужності кінцевого споживача, реактивні втрати електроенергії вважаються негативним фактором, і зростання цього показника ставить під сумнів ефективність електричного кола в цілому.
Значення коефіцієнта при обліку втрат.
Чим вище значення коефіцієнта потужності, тим менше будуть втрати активної електроенергії - а значить кінцевому споживачеві споживана електрична енергія обійдеться трохи дешевше. Для того щоб підвищити значення цього коефіцієнта, в електротехніці використовуються різні прийоми компенсації нецільових втрат електроенергії. Компенсуючі пристрої являють собою генератори випереджаючого струму, що згладжують кут зсуву фаз між струмом і напругою. Для цієї ж мети іноді використовуються батареї конденсаторів. Вони підключаються паралельно до робочої ланцюга і використовуються як синхронні компенсатори.
Розрахунок вартості електроенергії для приватних клієнтів.
Для індивідуального користування активна і реактивна електроенергія в рахунках не поділяється - в масштабах споживання частка реактивної енергії невелика. Тому приватні клієнти при споживанні потужності до 63 А оплачують один рахунок, в якому вся споживана електроенергія вважається активною. Додаткові втрати в колі нареактивну електроенергію окремо не виділяються і не оплачуються. Облік реактивної електроенергії для підприємств Інша справа - підприємства та організації. У виробничих приміщеннях і промислових цехах встановлено величезну кількість електрообладнання, і в загальній поступаемой електроенергії є значна частина енергії реактивної, яка необхідна для роботи блоків живлення і електродвигунів. Активна і реактивна електроенергія, що поставляється підприємствам і організаціям, потребує чіткого розділення і інший спосіб оплати за неї. Підставою для регуляції відносин підприємства-постачальника електроенергії і кінцевих споживачів в цьому випадку виступає типовий договір. Згідно з правилами, встановленими в цьому документі, організації, які споживають електроенергію понад 63 А, потребують особливого пристрої, що надає свідчення реактивної енергії для обліку та оплати. Мережеве підприємство встановлює лічильник реактивної електроенергії і нараховує оплату згідно з його свідченнями.
Коефіцієнт реактивної енергії.
Як говорилося раніше, активна і реактивна електроенергія в рахунках на оплату виділяються окремими рядками. Якщо співвідношення обсягів реактивної і спожитої електроенергії не перевищує встановленої норми, то плата за реактивну енергію не нараховується. Коефіцієнт співвідношення буває прописаний по-різному, його середнє значення становить 0,15. При перевищенні даного порогового значення підприємству-споживачеві рекомендують встановити компенсаторні пристрої.
Реактивна енергія в багатоквартирних будинках.
Типовим споживачем електроенергії є багатоквартирний будинок з головним запобіжником, що споживає електроенергію понад 63 А. Якщо в такому будинку є виключно житлові приміщення, плата за реактивну електроенергію не стягується. Таким чином, мешканці багатоквартирного будинку бачать в нарахуваннях оплату тільки за повну електроенергію, поставлену в будинок підприємством-постачальником. Та ж норма стосується житлових кооперативів.
Окремі випадки обліку реактивної потужності.
Бувають випадки, коли в багатоповерховій будівлі є і комерційні організації, і квартири. Постачання електроенергії в такі будинки регулюється окремими Актами. Наприклад, поділом можуть служити розміри корисної площі. Якщо в багатоквартирному будинку комерційні організації займають менше половини корисної площі, то оплата за реактивну енергію не нараховується. Якщо граничний відсоток був перевищений, то виникають зобов'язання оплати за реактивну електроенергію. У ряді випадків житлові будинки не звільняються від оплати за реактивну енергію. Наприклад, якщо в будинку встановлено пункти підключення ліфтів для квартир, нарахування за використання реактивної електроенергії відбувається окремо, лише для цього обладнання. Власники квартир як і раніше оплачують лише активну електроенергію.