Pobór mocy biernej
Stosowane powszechnie odbiorniki energii elektrycznej prądu przemiennego (np. jednofazowe) pobierają z sieci zasilającej oprócz mocy czynnej (P) także moc bierną (Q). Moc czynna związana jest z tą częścią energii, która zamieniana jest na pracę użyteczną (np. świecenie żarówki). Z kolei moc bierna związana jest z tą częścią energii, która nie jest zamieniana na pracę użyteczną, natomiast warunkuje prawidłowe działanie rożnego rodzaju urządzeń i systemów. Potrzebna jest między innymi w celu wzbudzenia zmiennych pól magnetycznych silników elektrycznych, magnesowania rdzeni transformatorów, czy też ładowania pojemności linii przesyłowych.
Moc czynna definiowana jest jako iloczyn wartości skutecznej napięcia (U) i prądu (I) oraz kosinusa kąta fazowego (φ) pomiędzy napięciem i prądem zwanego potocznie współczynnikiem mocy (cosφ).
![Wzór nr 1 (OE)](http://orkanum-energia.pl/wp-content/uploads/2016/03/w1.png)
Moc bierna definiowana jest jako iloczyn wartości skutecznej napięcia i prądu oraz sinusa kąta fazowego pomiędzy napięciem i prądem.
![Wzór nr 2 (OE)](http://orkanum-energia.pl/wp-content/uploads/2016/03/w2.png)
Urządzenia elektryczne posiadają określone wartości znamionowe napięcia i prądu, które wynikają przede wszystkim z wytrzymałości izolacji, jak również konieczności ograniczenia nadmiernego przyrostu temperatury. W związku, z tym pojawia się moc pozorna (S) będąca wielkością obliczeniową, pozbawioną interpretacji fizykalnej, definiowana jako iloczyn wartości skutecznej napięcia i prądu.
![Wzór nr 3 (OE)](http://orkanum-energia.pl/wp-content/uploads/2016/03/w3.png)
Moc czynna, bierna i pozorna są ze sobą związane zależnością, której ilustracją graficzną jest tak zwany trójkąt mocy.
![Wzór nr 4 (OE)](http://orkanum-energia.pl/wp-content/uploads/2016/03/w4.png)
Powyższe równanie jest prawdziwe jedynie dla przebiegów sinusoidalnych. W zależności od wartości kąta fazowego φ moc bierna może mieć wartość dodatnią (charakter indukcyjny) lub wartość ujemną (charakter pojemnościowy).
![Trójkąt mocy (ORKANUM - ENERGIA))](http://www.orkanum-energia.pl/wp-content/uploads/2016/01/1.2-1.png)
Współczynnik mocy odgrywa istotną rolę ze względu na efektywność wykorzystania urządzeń elektrycznych. Jego niska wartość powoduje szereg negatywnych skutków, takich jak zwiększony przepływ prądów roboczych, dodatkowe straty w transformatorach, sieciach zasilających i instalacjach odbiorczych. Korzystając z tożsamości funkcji trygonometrycznych, wartość cosφ można przeliczyć na tgφ. Ze współczynnikiem mocy w takiej postaci można spotkać się w warunkach technicznych przyłączenia do sieci zasilającej, a także innych dokumentach stosowanych w energetyce zawodowej.
![Wzór nr 5 (OE)](http://orkanum-energia.pl/wp-content/uploads/2016/03/w5.png)
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 roku w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego [Dz.U. nr 93/2007 poz. 623] dopuszczalny jest pobór mocy biernej (indukcyjnej) przy tgφ nie większym niż 0,4 (co odpowiada cosφ = 0,93). Przepływ prądu związanego z przesyłem mocy biernej jest przyczyną powstawania spadków napięć, a przekroczenie dopuszczalnej wartości współczynnika mocy skutkuje naliczaniem dodatkowych opłat, określonych w taryfie energii elektrycznej zatwierdzonej przez prezesa Urzędu Regulacji Energetyki.
W celu obniżenia wysokich rachunków za energię elektryczną spowodowanych ponadnormatywnym poborem mocy biernej, niezbędne jest zastosowanie odpowiedniego układów kompensacji. Zapraszamy do kontaktu.