Mikä vaikutus alhaisempi voimakertoima aiheuttaa tehokkuudelle (kiloatteina)?

Voimakertoimen avulla mitataan vaihtovirtapiirissä käytettyä todellista tehon ja näennäistehon välistä suhdetta. Alhaisen voimakertoimen vaikutukset todelliseen tehoon ovat pääasiassa seuraavat:

Todellisen tehon vähentyminen

Voimakerroin määritellään todellisen tehon (kW) ja näennäistehon (kVA) suhteena:

Jos voimakerroin on alhainen, se tarkoittaa, että samalla määrällä näennäistehoa käytetään vähemmän todellista tehon työhön. Toisin sanoen osa järjestelmän energiasta käytetään induktiivisten tai kapasitiivisten komponenttien välillä tapahtuvaan takaisin-ja-meen kulkevaan virtaan, eikä muuteta hyödylliseksi mekaaniseksi tai lämpöenergian muodoksi.

Esimerkiksi, jos piirin voimakerroin on 0,8, niin 1000 kVA:n näennäistehosta vain 800 kW on todellista tehon. Loput 200 kVA edustavat reaktiivista tehon (kVAR), joka ei itse asiassa tee työtä.

Energian hävikki

Koska alhainen voimakerroin tarkoittaa, että enemmän energiaa käytetään reaktiivisen tehon vaihtoon kuin varsinaiseen työhön, energiaa hukataan. Vaikka tämä osa energiaa ei muutu suoraan hyödylliseksi työksi, se silti tuottaa lämmön piirin komponenteissa, mikä lisää energiankulutusta.

Laitteiden käyttöasteen lasku

Kun voimakerroin on alhainen, teholliset laitteet (kuten generaattorit, muuntimet, kaapelit jne.) tarvitsevat kuljettamaan enemmän virtaa samaa määrää todellista tehon toimittamiseksi. Tämä tarkoittaa, että laitteiden käyttöaste laskee, koska ne tarvitsevat kuljettamaan enemmän näennäistehoa saavuttaakseen halutun todellisen tehon tason.

Verkon taakan kasvu

Alhainen voimakerroin voi johtaa verkon taakan kasvuun, koska verkon on toimitettava enemmän virtaa samaa määrää todellista tehon tarjoamiseksi. Tämä ei ainoastaan lisää verkon taakkaa, mutta saattaa myös johtaa lisääntyvään jännitepudotukseen ja linjahäviöihin, mikä vaikuttaa sähköntarjonnan laatuun ja tehokkuuteen.

Hinnan nousu

Sähkön käyttäjille sähkölaitos yleensä laskuttaa sähköntuotannon perusteella käyttäjän näennäistehon mukaan. Jos voimakerroin on alhainen, vaikka todellinen tehonkulutus olisikin muuttumaton, käyttäjän sähkölasku voi kasvaa näennäistehon kasvaessa. Lisäksi jotkut sähkölaitokset asettavat lisälaskutuksen asiakkaille, joiden voimakerroin on tietyn standardin alapuolella.

Tapoja parantaa voimakerrointa

Voimakerrointen parantamiseksi ja yllä mainittujen negatiivisten vaikutusten vähentämiseksi voidaan tehdä seuraavia toimenpiteitä:

• Kompensaatiokapasitoreiden käyttö: Kompensaatiokapasitoreiden lisääminen piiriin voi kompensoida osan induktiivisesta kuormasta ja parantaa voimakerrointa.

• Kuorman optimointi: Minimoi epälineaaristen ja induktiivisten kuormien osuus, tai yhdistä ne kapasitiivisiin kuormiin.

• Säästölaitteiden käyttö: Valitse energiatehokkaat laitteet vähentääksesi tehottoman energian kulutusta.

• Järkevä kuorman järjestely: suunnittele sähköisen laitteen työaika järkevästi välttääksesi tarpeettoman energiankulutuksen.

Voimakerrointen parantamisella voidaan lisätä järjestelmän tehokkuutta, vähentää energian hävikkiä ja pienentää sähkölaskua.