محاسبه و اصلاح ضریب توان

محاسبه و اصلاح ضریب توان:
همان طور که گفتیم، ضریب توان پایین، مخصوصاً در صنایع بزرگ، سبب افزایش هزینه ها می شود. تخمین زده می شود با اصلاح ضریب توان، هزینه برق تا 40 درصد کاهش می یابد. علاوه بر بحث هزینه، همان طور که در ابتدا گفتیم، ضریب توان بر قابلیت اطمینان و بازده سیستم اثر مستقیم دارد.

اولین گام برای اصلاح ضریب توان، محاسبه آن است. ضریب توان را می توان با یکی از روش های زیر به دست آورد:

• محاسبه توان راکتیو با استفاده از جزئیات راکتانس بار.
• تعیین مقدار توان حقیقی که توسط بار مصرف می شود و نیز ترکیب آن با توان ظاهری و در نهایت به دست آوردن ضریب توان.
• استفاده از دستگاه های اندازه گیری ضریب توان.

شکل زیر، یک دستگاه اندازه گیری ضریب توان یا اصطلاحاً «کسینوسِ فی متر» را نشان می دهد.

دستگاه اندازه گیری ضریب توان در سیستم های بزرگ که تعیین جزئیات راکتانس بار و توان حقیقی دشوار است کاربرد فراوانی دارد.

با دانستن مقدار ضریب توان، امکان اصلاح و نزدیک کردن آن به یک وجود دارد. ضریب توان توصیه شده از سوی شرکت های برق بین 0.8 تا 1 است.

این مقدار در صورتی حاصل می شود که اغلب بارها مقاومتی خالص باشند یا راکتانس های سلفی سیستم برابر با راکتانس های خازنی آن باشند و اثر یکدیگر را حذف کنند.

وقتی اندازه ضریب توان برابر با یک باشد، آن را ضریب توان واحد می نامیم. اغلب، به این دلیل که سیستم در واقعیت ایده آل نیست، ضریب توان واحد قابل دستیابی نیست.

با توجه به این واقعیت که استفاده از بارهای سلفی، مخصوصاً در مصارف صنعتی (به دلیل استفاده از موتورهای الکتریکی و…)، متداول ترین دلیل ضریب توان پایین است، یکی از ساده ترین راه های اصلاح ضریب توان، خنثی کردن راکتانس های سلفی با استفاده از خازن های اصلاح ضریب توان است که راکتانس خازنی دارند.

خازن های اصلاح ضریب توان مانند یک ژنراتور جریان راکتیو هستند که توان اتلافی بارهای سلفی را خنثی می کنند.

البته، در هنگام جایابی خازن ها باید به عملکرد تجهیزاتی مانند درایوهای سرعت متغیر و هزینه ها توجه کرد.

بسته به توزیع بار می توان خازن هایی با مقادیر ثابت را در نقاط بار سلفی یا بانک های خازنی اتوماتیک را در شین های توزیع جهت اصلاح مرکزی نصب کرد.

استفاده از خازن های اصلاح ضریب توان در تأسیسات چالش هایی نیز دارد، مخصوصاً وقتی که اندازه آن ها به درستی انتخاب نشده باشد. این خازن ها ممکن است در زمان های کوتاهی سبب اضافه ولتاژ شوند.