एक एसी सर्किट में, बिजली आपूर्ति द्वारा लोड को दो प्रकार की विद्युत शक्ति की आपूर्ति की जाती है: एक सक्रिय शक्ति और दूसरी प्रतिक्रियाशील शक्ति। वोल्टेज और करंट एक ही चरण में होते हैं, बिजली की आपूर्ति लोड को बिजली की आपूर्ति करती है, और लोड विद्युत ऊर्जा को अन्य ऊर्जा में परिवर्तित करता है, जिसे सक्रिय शक्ति कहा जाता है। विभिन्न चरणों में वोल्टेज और करंट का हिस्सा, बिजली की आपूर्ति और लोड विद्युत ऊर्जा का आदान-प्रदान करते हैं। विद्युत ऊर्जा का यह भाग (लाइन लॉस को छोड़कर) अन्य ऊर्जा (विद्युत चुम्बकीय के अलावा) में परिवर्तित नहीं होता है, जिसे प्रतिक्रियाशील शक्ति कहा जाता है।
सक्रिय शक्ति
सक्रिय शक्ति विद्युत उपकरणों के सामान्य संचालन को बनाए रखने के लिए आवश्यक विद्युत शक्ति है, अर्थात वह विद्युत शक्ति जो विद्युत ऊर्जा को ऊर्जा के अन्य रूपों (यांत्रिक ऊर्जा, प्रकाश ऊर्जा, तापीय ऊर्जा) में परिवर्तित करती है। उदाहरण के लिए: 5.5 किलोवाट की मोटर 5.5 किलोवाट विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है ताकि पानी पंप करने के लिए पानी पंप चलाया जा सके या अनाज निकालने के लिए थ्रेशर चलाया जा सके; विभिन्न प्रकाश उपकरण लोगों के जीवन और कार्य को रोशन करने के लिए विद्युत ऊर्जा को प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। सक्रिय शक्ति का प्रतीक P द्वारा दर्शाया गया है, और इकाइयों में वाट (W), किलोवाट (kW), और मेगावाट (MW) शामिल हैं।
सक्रिय शक्ति: एक एसी सर्किट में, एक चक्र के भीतर बिजली आपूर्ति द्वारा उत्सर्जित तात्कालिक शक्ति (या लोड अवरोधक द्वारा खपत की गई शक्ति) के औसत मूल्य को "सक्रिय शक्ति" कहा जाता है। अत्यधिक कम सक्रिय शक्ति से लाइन लॉस बढ़ जाता है, क्षमता कम हो जाती है और उपकरण उपयोग कम हो जाता है, जिससे विद्युत ऊर्जा की बर्बादी बढ़ जाती है।
प्रतिक्रियाशील शक्ति
पावर ग्रिड में आगमनात्मक भार (जैसे मोटर, चोक, ट्रांसफार्मर, इंडक्शन हीटर और वेल्डिंग मशीन इत्यादि) अलग-अलग डिग्री के विद्युत हिस्टैरिसीस का उत्पादन करेंगे, जो तथाकथित अधिष्ठापन है।
आगमनात्मक भार में ऐसी विशेषता होती है कि भले ही लागू वोल्टेज दिशा बदलता है, फिर भी आगमनात्मक भार का हिस्टैरिसीस कुछ समय के लिए वर्तमान की दिशा (जैसे आगे) को बनाए रख सकता है। एक बार जब करंट और वोल्टेज के बीच यह चरण अंतर मौजूद हो जाता है, तो नकारात्मक शक्ति उत्पन्न होती है और ग्रिड में वापस भेज दी जाती है। जब करंट और वोल्टेज फिर से एक ही चरण में होते हैं, तो प्रेरक भार में चुंबकीय क्षेत्र स्थापित करने के लिए समान मात्रा में विद्युत ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इस चुंबकीय क्षेत्र विपरीत विद्युत ऊर्जा को प्रतिक्रियाशील शक्ति कहा जाता है।
परिभाषा: एक प्रारंभ करनेवाला या संधारित्र वाले सर्किट में, प्रत्येक आधे चक्र में, बिजली आपूर्ति ऊर्जा को चुंबकीय क्षेत्र (या विद्युत क्षेत्र) ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है और संग्रहीत किया जाता है, और फिर जारी किया जाता है, और संग्रहीत चुंबकीय क्षेत्र (या विद्युत क्षेत्र) ऊर्जा होती है सर्किट में वापस आ गया। बिजली आपूर्ति केवल इस ऊर्जा विनिमय को निष्पादित करती है और वास्तव में ऊर्जा की खपत नहीं करती है। हम इस विनिमय के शक्ति मान को "प्रतिक्रियाशील शक्ति" कहते हैं।
प्रतिक्रियाशील शक्ति अपेक्षाकृत अमूर्त है। यह विद्युत शक्ति है जिसका उपयोग एक सर्किट के भीतर विद्युत क्षेत्रों और चुंबकीय क्षेत्रों का आदान-प्रदान करने और विद्युत उपकरणों में चुंबकीय क्षेत्रों को स्थापित करने और बनाए रखने के लिए किया जाता है। यह बाह्य रूप से कार्य नहीं करता, बल्कि ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित हो जाता है। विद्युत चुम्बकीय कॉइल वाला कोई भी विद्युत उपकरण चुंबकीय क्षेत्र स्थापित करने के लिए प्रतिक्रियाशील शक्ति का उपभोग करता है। उदाहरण के लिए, एक 40-वाट फ्लोरोसेंट लैंप को प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए 40 वाट से अधिक सक्रिय शक्ति (गिट्टी भी सक्रिय शक्ति का कुछ हिस्सा खपत करती है) की आवश्यकता होती है, और गिट्टी कॉइल बनाने के लिए लगभग 80 वाट प्रतिक्रियाशील शक्ति की भी आवश्यकता होती है एक परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र. चूँकि यह कोई बाहरी कार्य नहीं करता इसलिए इसे "प्रतिक्रियाशील" कहा जाता है। प्रतिक्रियाशील शक्ति का प्रतीक Q द्वारा दर्शाया गया है, और इकाई Var (वार) या kVar (kVar) है।
बहुत अधिक प्रतिक्रियाशील शक्ति के नुकसान:
1) प्रतिक्रियाशील शक्ति से वर्तमान और स्पष्ट शक्ति में वृद्धि होगी, जिसके परिणामस्वरूप सिस्टम क्षमता में कमी आएगी;
2) प्रतिक्रियाशील शक्ति में वृद्धि से कुल धारा में वृद्धि होगी, जिससे उपकरण और लाइनों के नुकसान में वृद्धि होगी;
3) लाइन का वोल्टेज ड्रॉप बढ़ जाता है, और प्रतिक्रियाशील भार के प्रभाव से वोल्टेज में भी हिंसक उतार-चढ़ाव होगा।
वितरण नेटवर्क में आगमनात्मक विद्युत उपकरण, जैसे ट्रांसफार्मर, मोटर, वेल्डर, एयर कंडीशनर, वाशिंग मशीन, रेफ्रिजरेटर, सोडियम लैंप, फ्लोरोसेंट लैंप इत्यादि को परिचालन में लाने के बाद, उन्हें न केवल बिजली से सक्रिय शक्ति को अवशोषित करना होगा काम के लिए ग्रिड, लेकिन निष्क्रिय शक्ति को भी अवशोषित करता है। कार्य शक्ति एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है, जिसके परिणामस्वरूप बिजली ग्राहकों के लिए आम तौर पर कम प्राकृतिक शक्ति कारक होता है। हमारा देश बिजली कारक मानकों को निर्धारित करता है जिन्हें बिजली ग्राहकों द्वारा बिजली की खपत के लिए पूरा किया जाना चाहिए।
प्रतिक्रियाशील शक्ति किसी भी तरह से बेकार शक्ति नहीं है, इसके महान उपयोग हैं। मोटर को रोटर को घुमाने के लिए एक घूमने वाले चुंबकीय क्षेत्र को स्थापित करने और बनाए रखने की आवश्यकता होती है, जिससे यांत्रिक गति चलती है। मोटर का रोटर चुंबकीय क्षेत्र शक्ति स्रोत से प्रतिक्रियाशील शक्ति प्राप्त करके स्थापित किया जाता है। ट्रांसफार्मर के प्राथमिक कुंडल में चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने और द्वितीयक कुंडल में वोल्टेज प्रेरित करने के लिए ट्रांसफार्मर को भी प्रतिक्रियाशील शक्ति की आवश्यकता होती है। इसलिए, प्रतिक्रियाशील शक्ति के बिना, मोटर नहीं घूमेगी, ट्रांसफार्मर वोल्टेज नहीं बदलेगा, और एसी संपर्ककर्ता बंद नहीं होगा। इस समस्या को स्पष्ट रूप से समझाने के लिए, यहां एक उदाहरण दिया गया है: ग्रामीण जल संरक्षण निर्माण के लिए खुदाई और मिट्टी परिवहन की आवश्यकता होती है। मिट्टी का परिवहन करते समय बांस की टोकरियों को मिट्टी से भर दिया जाता है। उठाई गई मिट्टी सक्रिय शक्ति के समान है, और बांस की खाली टोकरी प्रतिक्रियाशील शक्ति के समान है। , बांस की टोकरियाँ बेकार नहीं हैं। बिना बांस की टोकरियों के तटबंध तक मिट्टी कैसे पहुंचाई जा सकती है?
सामान्य परिस्थितियों में, विद्युत उपकरण को न केवल बिजली स्रोत से सक्रिय शक्ति प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, बल्कि बिजली स्रोत से प्रतिक्रियाशील शक्ति भी प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। यदि पावर ग्रिड में प्रतिक्रियाशील शक्ति कम आपूर्ति में है, तो विद्युत उपकरण में सामान्य विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र स्थापित करने के लिए पर्याप्त प्रतिक्रियाशील शक्ति नहीं होगी। फिर, ये विद्युत उपकरण रेटेड शर्तों के तहत संचालन को बनाए रखने में सक्षम नहीं होंगे, और विद्युत उपकरण का टर्मिनल वोल्टेज गिर जाएगा। इससे विद्युत उपकरणों का सामान्य संचालन प्रभावित होता है।
प्रतिक्रियाशील शक्ति का बिजली आपूर्ति और खपत पर कुछ प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है, मुख्यतः:
(1) जनरेटर के सक्रिय बिजली उत्पादन को कम करें।
(2) बिजली पारेषण और परिवर्तन उपकरण की बिजली आपूर्ति क्षमता कम करें।
(3) लाइन वोल्टेज हानि में वृद्धि और बिजली हानि में वृद्धि होती है।
(4) कम पावर फैक्टर संचालन और वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है, जिससे विद्युत उपकरण की क्षमता का पूरी तरह से उपयोग नहीं किया जा सकता है।
जनरेटर और हाई-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों से आपूर्ति की जाने वाली प्रतिक्रियाशील बिजली लोड की जरूरतों को पूरा करने से बहुत दूर है। इसलिए, प्रतिक्रियाशील शक्ति के लिए उपयोगकर्ताओं की आवश्यकताओं को सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रियाशील शक्ति को पूरक करने के लिए पावर ग्रिड में कुछ प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति उपकरण स्थापित किए जाने चाहिए। इस प्रकार, विद्युत उपकरण केवल रेटेड वोल्टेज पर ही काम कर सकते हैं। यही कारण है कि पावर ग्रिड को प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति उपकरण स्थापित करने की आवश्यकता है।
