Melhor resposta
A) Noções básicas
Para explicar a potência reativa, primeiro precisamos aprender alguns princípios básicos.
Existem basicamente dois tipos de cargas, quando falamos sobre grades lineares:
- cargas resistivas: cargas que apenas consomem energia elétrica.
- cargas reativas: cargas que armazenam energia elétrica temporariamente, prontas para devolvê-la de forma dinâmica. Cargas reativas podem ser de dois tipos:
- indutivas
- capacitivas
- Ambos os tipos (cargas reativas e resistivas) consomem corrente quando uma tensão ou corrente constante é aplicada, embora cargas reativas façam isso apenas por um tempo (evito entrar em detalhes neste ponto).
- Mas então, no mundo real, cada carga é uma mistura de cargas resistivas e reativas.
Além disso, a maioria das grades são principalmente lineares, mas ligeiramente não lineares. A não linearidade adiciona um terceiro componente à potência, chamada potência de distorção. Não entraremos nisso, mas é um terceiro componente da energia.
Energia da linha CA
Continuaremos agora com cargas resistivas e reativas em uma rede elétrica, já que ela é usada na maior parte do mundo.
Não discutirei o terceiro “tipo” de potência, a potência de distorção, proveniente de não componentes lineares. Mas devo acrescentar como uma observação, que a potência total (chamada potência aparente S em VA) consiste em três componentes: potência ativa P (em Watt), potência reativa Q (em VAR) e potência de distorção D (em VAR). A potência aparente equivale à raiz quadrada da soma dos quadrados da potência ativa, reativa e de distorção: S = Sqrt (P ^ 2 + Q ^ 2 + D ^ 2).
I don “t quero se tornar técnico, então eu limito minha resposta dizendo que falamos sobre energia reativa apenas em redes CA.
Exemplos de (principalmente) Cargas resistivas em uma rede CA:
- Aquecedores
- Motores com carga (motores têm comportamento reativo e resistivo, mas sob carga, seu comportamento resistivo é predominante)
- Lâmpadas
- A maioria dos eletrodomésticos sob carga (predominantemente)
- Etc ..
Exemplo de parcial ou principalmente Cargas reativas em uma rede CA:
- Motor em carga baixa (funciona principalmente como uma carga reativa)
- Redutor de luz ao escurecer
- Algumas lâmpadas
- Capacitores de compensação de uma grade
- Conversores de compensação de grade
- Capacitância de linha e indutância de linha de um linha de energia
- Etc.
Reatâncias positivas e negativas
A energia reativa é causada por reatâncias.
Existem dois tipos de reatâncias:
- Capacitivas (negativas)
- Indutivas (positivas)
- As reatâncias capacitivas indutivas podem compensar-se.
B) Energia em redes CA
Cargas resistivas contribuem para a energia ativa consumida em uma rede. As reatâncias contribuem para a potência reativa, a parte da potência oscilando para frente e para trás entre reatâncias capacitivas e indutivas duas vezes a frequência da rede 50.
As reatâncias não consomem energia ativa, mas causam perdas de energia (secundárias) ao longo dos fios, devido corrente adicional alimentando-os. Por causa disso, os operadores da rede fornecerão cuidadosamente compensação para a carga reativa, adicionando reatâncias opostas ao longo das linhas de energia. Eles adicionam “cargas” capacitivas ao longo de suas linhas para compensar a natureza indutiva da grade. E em alguns casos especiais, quando as linhas são capacitivas por natureza, elas fornecerão compensação indutiva. Em outras palavras: o “uso de energia reativa” em redes de energia, é para compensar a energia reativa de sinal oposto .
Compensação no entanto só é possível para uma parte dos efeitos das cargas reativas devido a dois outros efeitos:
- Fluxo de potência oscilante: resultando em potência zero sendo transmitida até o fim da linha. Portanto, a fonte irá “bombear” energia para a linha, mas nenhuma energia chega ao fim
- Enviando energia para a atmosfera como uma antena (requer linhas com milhares de quilômetros de comprimento)
Em linhas muito longas, alguns milhares de quilômetros, a única maneira de lidar com as reatividades é recorrer a linhas de alta tensão CC, onde elas têm pouco efeito na transferência de energia.
PS: Alguns Digamos que a energia reativa tenha o efeito de diminuir a tensão da rede. Isso nem sempre é verdade, pois o oposto também pode acontecer.
Resposta
A energia reativa é relativamente abstrata, é usada para trocar campos elétricos e magnéticos no circuito e é usada para estabelecer e manter a energia elétrica do campo magnético em equipamentos elétricos. Ele não funciona externamente, mas, em vez disso, o transforma em outras formas de energia. Para equipamentos elétricos com bobinas eletromagnéticas, a energia reativa deve ser consumida para estabelecer um campo magnético.Como não funciona do lado de fora, é chamado de “reativo”. O sinal da potência reativa é representado por Q, e a unidade é Var ou kVar.
A potência reativa não é de forma nenhuma potência inútil e é muito útil. O motor precisa estabelecer e manter um campo magnético giratório para girar o rotor, conduzindo assim o movimento mecânico. O campo magnético do rotor do motor é estabelecido pela obtenção de energia reativa da fonte de alimentação. O transformador também precisa de energia reativa para gerar um campo magnético na bobina primária do transformador e induzir uma tensão na bobina secundária. Portanto, sem energia reativa, o motor não irá girar, o transformador não será transformado e o contator CA não puxará.
Em circunstâncias normais, o dispositivo alimentado não precisa apenas obter energia ativa do fonte de alimentação, mas também precisa obter energia reativa da fonte de alimentação. Se a energia reativa na rede elétrica estiver em falta, o equipamento de energia não tem energia reativa suficiente para estabelecer um campo eletromagnético normal. Então, o equipamento de energia não pode ser operado sob a condição nominal e a tensão do terminal do equipamento de energia é reduzida. Afetando assim o funcionamento normal do equipamento elétrico. A energia reativa tem certos efeitos adversos no fornecimento e uso de eletricidade, principalmente em:
1. Reduza a saída da potência ativa do gerador.
2. Reduza a capacidade de alimentação do equipamento de transmissão e transformação.
3. Isso causa um aumento na perda de tensão da linha e um aumento na perda de energia.
4. Isso resulta em operação com baixo fator de potência e queda de tensão, resultando em capacidade insuficiente do equipamento elétrico.
A energia reativa fornecida de gerador e a linha de transmissão de alta tensão não podem atender às necessidades da carga, então alguns dispositivos de compensação de energia reativa devem ser configurados na rede elétrica para complementar a energia reativa para garantir o usuário “s necessidade de potência reativa. O equipamento elétrico pode operar na tensão nominal. Esta é a razão pela qual a rede precisa instalar dispositivos de compensação de energia reativa.