§ 17 Генераторы реактивной мощности.


Предисловие.

    Рассмотрим также целую плеяду способов, под названием "Генератор реактивной мощности". Прежде чем рассматривать конкретные способы рассмотрим что же такое реактивная энергия в своей физической сути. Реактивная энергия - это энергия, которая идет на создание электрического (конденсатор) или магнитного (катушка индуктивности) поля, и которая полезной работы не производит. Проще говоря сначала конденсатор или катушка берут энергию из сети для создания поля, а потом после падения напряжения отдают эту энергию обратно с сеть. Рассказал конечно сильно упрощенно (да простят меня электрики), но в сути своей примерно правильно. Все катушки индуктивности являются потребителями реактивной мощности, а конденсаторы генераторами реактивной мощности.
Есть конечно и такие устройства, как синхронные двигатели, которые в зависимости от силы тока возбуждения  могут являться как генераторами, так и потребителями реактивной мощности, однако в бытовых условиях они нигде не используются и поэтому их рассматривать не будем.
Поэтому сколько не обвешивай конденсатор активными элементами - транзисторами, тиристорами и т. п., больше энергии, чем запасает конденсатор он не отдаст.
Все индукционные счетчики ведут учет только активной энергии. Для этого внутри счетчика имеются настроечные элементы, подробное описание которых приведено в § 7. Если счетчик настроен правильно (правильно настроен его внутренний угол (см § 6,7), то подключение конденсаторов или катушек индуктивности никакого впечатления на счетчик не должно произвести. И только при нарушении этих настроек при подключении конденсатора (генератора реактивной мощности) возможно счетчик чуть-чуть тронется назад. Но чтобы сбить настройки счетчика нужно снять все его пломбы, снять его с щита, накрутить ему хвост и поставить все это хозяйство на место. Надежда на то, что настройки были сбиты до вас, по моему мнению достаточно маленькая. И не нужно покупать какие либо способы, чтобы проверить это. Нужно взять достаточно емкий неэлектролитический конденсатор (200-300 мкФ) и включить его в сеть при полном отсутствии нагрузки. Если счетчик хотя бы вздрогнул - хорошо. Хотя даже в самом удачном случае экономия вряд ли превысит 5 процентов. То есть экономии в сто рублей вы будете добиваться не меньше полугода.
Что касается электронных счетчиков, то они учитывают активную и реактивную энергию в обоих направлениях и подключение конденсаторов в сеть точно им по барабану.

Итак рассмотрим конкретику:

Способ № 12 "конденсатор".  (от Pozitrona)

Замедление оборотов трехфазного электросчетчика можно осуществить следующим способом: Берем не электролитический конденсатор 200 мкф, 630 V.  Последовательно включаем конденсатор между фазами А-В, А-С, В-С наблюдая за диском  электросчетчика. При этом электросчетчик должен быть разгружен. Там где диск начнеть крутится назад оставляем конденсатор.
Этим способом можем “сэкономить” до 5 % электроенергии безучетно. При том без необходимости доступа до электросчетчика.
Основой этого способа являются неодинаковые параметры измерительных элементов электросчетчика где разброс погрешности часто достигает от + 3% до – 3%.
Обычно класс точности точности измерительных трансформаторов 1,5 это значит, что колебания от нормативных могут отличаться ±1,5%, но вероятность того , что на одном и том же счетчике один трансформатор тока будет +1,5%, а другой -1,5% настолько мала, что об этом даже говорить не приходится.Так что даже экономия в 1 % маловероятна. Экономия достигается и так за счет компенсации реактивной мощности и уменьшения потерь на циркуляцию реактивной мощности. Но этим и так занимаются энергетики промышленных предприятий. Как писали в советские времена «Повышение cosj  -важная народно хозяйственная задача. Но потребление реактивной мощности в масштабах квартиры достаточно мало, так что оставьте народное хозяйство в покое. Реактивный ток конденсатора для элемента фазы А (пример) совпадает с вектором напряжения А-0, а для фазы – против вектор напряжения В-0.Всегда найдется пара фаз А-В, А-С, В-С которая удовлетворяет нашим желаниям.

В добавок скажу, что это можно сделать тоже с катушками индуктивности (дроссель), но проще посредством конденсатора. Чем больше емкость конденсатора, тем больше “экономия”.

Вывод: работать не будет

На днях прислали первую версию позитроновского прибора, с просьбой прокомментировать. Давайте ознакомимся с содержанием присланного описания, текст оригинального описания выделен курсивом, свои комментарии я буду выделять жирным шрифтом.
Принцип работы: В первую полуволну сетевого напряжения открыты ключи A и D, заряжается С1, потребляется реактивная мощность cos f=0 (если верить книгам, то реактивная мощность считается умножением на синус фи, а не на косинус), а значить и Р=0 т.к. P=U*I*cos f. Во вторую полуволну открыты ключи С и В, С1 разряжается. Т.к. напряжение на конденсаторе выше чем в сети, в начале второго полупериода энергия отдается в сеть , cos f?0, а значить и Р?0. Давайте посмотрим на временные диаграммы присланные позитроном.

Рис. 6. Временные диаграммы

   Вроде диаграммы соответствуют описанному принципу, давайте думать дальше. Включим конденсатор напрямую в розетку ... Что стоит счетчик? Конечно, он же реактивную мощность не считает скажете Вы ... не совсем так, просто в первый и третий четверть-периоды конденсатор заряжается, синус фи имеет положительный знак, а вот во второй и четвертый четверть периоды конденсатор разряжается в сеть и синус фи приобретает отрицательный знак. Таким образом средняя потребляемая конденсатором мощность равна 0.

Есть еще целый класс устройств, которые почему то называются генераторами реактивной мощности. Но при ближайшем рассмотрении выясняется, что это все это реинкарнация способа "Электронный №13", о чем я очень подробно рассказал в параграфе

Генератор реактивной мощности 1 кВт.

Теоретические основы

            Работа устройства основана на том, что датчики тока электросчетчиков, в том числе и электронных, содержат входной индукционный преобразователь, имеющий низкую чувствительность к токам высокой частоты. Этот факт позволяет внести значительную отрицательную погрешность в учет, если потребление осуществлять импульсами высокой частоты. Другая особенность – счетчик является реле направления мощности, т.е если с помощью какого-либо источника (например дизель-генератора) питать саму электрическую сеть, то счетчик вращается в обратную сторону. Вопрос только где взять этот дизель-генератор и особенно солярку к нему.

            Перечисленные факторы позволяют создать имитатор генератора. Основным элементом такого устройства  является конденсатор соответствующей емкости. Конденсатор в течение четверти периода сетевого напряжения заражают от сети импульсами высокой частоты. При определенном значении частоты (зависит от характеристик входного преобразователя счетчика), счетчик учитывает только четверть от фактически потребленной энергии. Во вторую четверть периода конденсатор разряжают обратно в сеть напрямую, без высокочастотной коммутации. Способ № 13 в чистом виде, о котором уже практически все сказано. Счетчик учитывает всю энергию, питающую сеть. Фактически энергия заряда и разряда конденсатора одинакова, но полностью учитывается только вторая, создавая имитацию генератора, питающего сеть. Счетчик при этом считает в обратную сторону со скоростью, пропорциональной разности в единицу времени энергии разряда и учтенной энергии заряда. Электронный счетчик будет полностью остановлен и позволит безучетно потреблять энергию, не более значения энергии разряда. Если мощность потребителя окажется большей, то счетчик будет вычитать из нее мощность устройства.

            Фактически устройство приводит к циркуляции реактивной мощности в двух направлениях через счетчик, в одном из которых осуществляется полный учет, а в другом – частичный. Самая бредовая фраза в описании. То есть мы хотим иметь недоучет активной мощности, но циркулирует в обратном направлении почему то реактивная мощность.

Еще раз повторюсь, что на электронные счетчики эти танцы с бубном не будут иметь никакого впечатления. Если вы хотите иметь именно генератор реактивной энергии, то это конденсаторная батарея и ничего более, Все, что предлагается за деньги это что то другое, но не генератор, а некие устройства непонятно для каких целей.