چه تأثیری عامل قدرت پایین‌تر بر قدرت مؤثر (کیلووات) دارد

فاکتور توان شاخصی است برای اندازه‌گیری رابطه بین توان واقعی مصرفی در یک مدار جریان متناوب و توان ظاهری. اثرات فاکتور توان پایین بر توان واقعی عمدتاً شامل نکات زیر است:

کاهش توان واقعی

فاکتور توان به عنوان نسبت توان واقعی (کیلووات) به توان ظاهری (کیلوولت-آمپر) تعریف می‌شود:

اگر فاکتور توان پایین باشد، این به معنای آن است که برای همان مقدار توان ظاهری، کمتر توان واقعی برای انجام کار مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عبارت دیگر، بخشی از انرژی در سیستم برای جریان دادن به عناصر القایی یا خازنی استفاده می‌شود، به جای تبدیل شدن به انرژی مکانیکی یا حرارتی مفید.

به عنوان مثال، اگر یک مدار فاکتور توان ۰.۸ داشته باشد، از ۱۰۰۰ کیلوولت-آمپر توان ظاهری، فقط ۸۰۰ کیلووات توان واقعی است. بقیه ۲۰۰ کیلوولت-آمپر نشان‌دهنده توان واکنشی (کیلووار) است که در واقع هیچ کاری انجام نمی‌دهد.

ضایعات انرژی

از آنجا که فاکتور توان پایین به این معناست که بیشتر انرژی برای تبادل توان واکنشی استفاده می‌شود و نه برای کار واقعی، انرژی ضایع می‌شود. اگرچه این بخش از انرژی مستقیماً به کار مفید تبدیل نمی‌شود، اما همچنان گرما ایجاد می‌کند از طریق اجزای موجود در مدار، بنابراین مصرف انرژی را افزایش می‌دهد.

کاهش استفاده از تجهیزات

هنگامی که فاکتور توان پایین است، تجهیزات توان (مانند ژنراتورها، ترانسفورماتورها، کابل‌ها و غیره) نیاز به حمل جریان بیشتری دارند تا همان مقدار توان واقعی را منتقل کنند. این به این معناست که استفاده واقعی از دستگاه‌ها کاهش می‌یابد چون نیاز به حمل توان ظاهری بیشتری برای رسیدن به سطح توان واقعی مورد نظر دارند.

افزایش بار شبکه

فاکتور توان پایین می‌تواند منجر به افزایش بار روی شبکه شود چون شبکه نیاز به ارسال جریان بیشتری برای ارائه همان توان واقعی دارد. این نه تنها بار روی شبکه را افزایش می‌دهد، بلکه ممکن است منجر به افت ولتاژ و ضرر خطی شود و کیفیت و کارایی تأمین توان را تحت تأثیر قرار دهد.

افزایش تعرفه

برای مصرف‌کنندگان برق، شرکت‌های توزیع برق معمولاً صورتحساب برق را بر اساس توان ظاهری مصرف‌کننده محاسبه می‌کنند. اگر فاکتور توان پایین باشد، حتی اگر توان واقعی مصرفی ثابت بماند، صورتحساب برق مصرف‌کننده ممکن است به دلیل افزایش توان ظاهری افزایش یابد. علاوه بر این، برخی از شرکت‌های توزیع برق ممکن است شارژ اضافی برای مشتریانی که فاکتور توان آن‌ها زیر یک استاندارد خاص است، اعمال کنند.

روش‌های بهبود فاکتور توان

برای بهبود فاکتور توان و کاهش اثرات منفی فوق، می‌توان از اقدامات زیر استفاده کرد:

• استفاده از خازنهای جبرانی: اضافه کردن خازنهای جبرانی به مدار می‌تواند بخشی از بار القایی را خنثی کرده و فاکتور توان را بهبود بخشد.

• بهینه‌سازی بار: کاهش نسبت بارهای غیرخطی و القایی، یا ترکیب آن‌ها با بارهای خازنی.

• استفاده از تجهیزات موثر انرژی: انتخاب تجهیزات موثر انرژی برای کاهش مصرف انرژی ناموثر.

• ترتیب‌دهی مناسب بار: برنامه‌ریزی مناسب زمان کار تجهیزات الکتریکی برای جلوگیری از مصرف انرژی غیرضروری.

با بهبود فاکتور توان، می‌توان کارایی سیستم را افزایش داد، ضایعات انرژی را کاهش داد و هزینه برق را کاهش داد.