Düşük Güc Faktorunun Mənbələri və Səbəbləri

Qüvvə faktorunun aşağı olmasının səbəbləri və mənbələri

Elektrik enerji sisteminin qüvvə faktoru, real qüvvə (kilovatt, kW ilə ölçülür) və görünən qüvvə (kilovolt-amper, kVA ilə ölçülür) arasındakı nisbət kimi tərif olunur. Aşağı qüvvə faktoru, elektrik yükün müntəzəm şəkildə mövcud olan elektrik enerjisinin effektiv istifadə etmədiyini göstərir. Bu narahatlıq, tükəticilər üçün yüksək elektrik maliyyəti və ümumi sistem effektivliyinin azalmasına gətirib çıxar bilər. Bu məqalədə, elektrik sisteminin daxilindəki aşağı qüvvə faktorunun əsas mənbələrini və səbələrini araşdıracağıq.

Aşağı qüvvə faktoruna ən böyük töhfə indüktiv yükün mövcudluğu ilə verilir. Sırf indüktiv ləngdə, cərəyan voltajdan 90 dərəcə geri qalır. Bu bərabər fasiya açısı fərqindən, qüvvə faktoru sıfır olaraq, bu da yükün heç bir real qüvvə effektiv olaraq istifadə etmədiyini göstərir; əksər halda, enerji sadəcə induktorun maqnit sahəsində saxlanılır və buraxılır, amma faydalı iş tapılmır. Kapasitiv və indüktiv elementlərə ehtiyacı olan ləngdə, qüvvə faktoru sıfırdan fərqli olur. Amma rezonans və ya ayarlanmış lənglərdə, indüktiv reaktivlik XL kapasitiv reaktivlik XC-ə bərabər olduğunda, ləngin sadəcə direktdən davamlanması hala, cərəyan və voltaj arasındakı fasiya açısı qalır. Bu fasiya fərqi, kapasitivlik və indüktivlik arasındakı münasibətlərin nəticəsidir, qüvvə faktorunun dərəcəsinə直接影响了功率因数的大小，通常会导致次优的功率利用条件。 请允许我继续翻译剩余部分： ```html Bu faz fərqi, kapasitans və endüktans arasındakı etkileşimden dolayı doğrudan qüvvə faktorunun büyüklüğünü etkiler ve genellikle alt optimum güç-kullanım koşullarına yol açar.

Aşağı Qüvvə Faktorunun Səbəbləri və Mənbələri
Aşağı Qüvvə Faktorunun Səbəbləri

Aşağıda detaylandırıldığı kimi, elektrik sistemlerinde aşağı qüvvə faktoruna katkıda bulunan birkaç faktör var:

Endüktiv Yükler

Elektrik motorları ve transformatörler dahil endüktiv yükler, asıl suçlular arasında yer alır. Bu yükler, elektrik sisteminden reaktif güç tüketir, bu da bir geciken qüvvə faktoruna yol açar. Endüktif ləngdə, cərəyan voltajdan geri kalır, bu da faz fərqini artırır ve reaktif güç bileşenini artırır. Bir endüktiv yükün qüvvə faktoru, işletim durumuna bağlı olarak büyük ölçüde değişir:

• Tam Yük: Genellikle, qüvvə faktörü (Pf) 0.8 ile 0.9 aralığında olur.

• Küçük Yük: 0.2 ile 0.3 aralığına düşer.

• Yük Yok: Qüvvə faktörü sıfıra yaklaşabilir. Sırf endüktör yükünde, qüvvə faktörü tamamen sıfırdır, bu da gerçek iş yapılmadığını ve enerjinin sadece manyetik alanda saklandığı ve serbest bırakıldığı anlamına gelir.

Kapasitiv Yükler

Kondansatörler gibi kapasitiv yükler, reaktif güç üreterek qüvvə faktorunu iyileştirmeye potansiyel sahiptir. Ancak, eğer kapasitans aşırı yüksekse, bu aşırı düzeltmeye yol açabilir ve önceden bir öncü qüvvə faktoruna neden olabilir. Sırf endüktiv yüklerde olduğu gibi, sırf kapasitif yük de qüvvə faktörü sıfırdır, çünkü cərəyan voltajdan 90 dərəcə öndədir ve net gerçek güç transferi yoktur.

Armonikler

Armonikler, kompüterler, servisler ve diğer dijital cihazlar gibi elektronik yükler içeren sistemlerde yaygın olarak görülen elektrik dalga formunun doğrusal olmayan bozulmalarıdır. Bu bozulmalar, reaktif gücün artmasına neden olur, bu da nihayetinde genel qüvvə faktörünü azaltır. Armoniklerin varlığı, cərəyan ve voltajın sinusoidal doğasını bozar ve güç kullanımındaki etkinliği azaltır.

Manyetize Edici Cərəyan

Güç sisteminin yükü sabit değildir. Düşük yük dönemlerinde, tedarik voltajı genellikle artar. Bu voltaj artışı, transformatörler ve motorlar gibi endüktif ekipmanların manyetize edici cərəyanını artırır. Sonuç olarak, daha fazla reaktif güç gerçek güce göre tüketildiği için qüvvə faktörü azalır.

Küçük Kablo Boyutu

Motor sarımı gibi küçük kablolama, önemli voltaj düşüşlerine neden olabilir. Bu voltaj düşüşleri, sistemin reaktif gücünü artırarak qüvvə faktörünü düşürür. Yetersiz kablo boyutu, elektrik cərəyanının akışını kısıtlar, direnç kayıplarına ve artan impedansa neden olur, bu da qüvvə faktörünün performansını etkiler.

Uzun Dağıtım Hatları

Uzun elektrik dağıtım hatları, aşağı qüvvə faktoruna katkıda bulunan başka bir faktördür. Elektrik uzun mesafeler üzerinden seyahat ederken, hatlardaki direnç ve reaktivite voltaj düşüşlerine neden olur. Bu voltaj düşüşleri, reaktif gücün artmasına neden olur ve sistemin genel qüvvə faktörünü azaltır. Hat ne kadar uzunsa, bu etkiler o kadar belirgin hale gelir.

Dengesiz Yükler

Üç fazlı bir sistemde yüklerin eşit dağılmadığı dengesiz yükler, reaktif güç bileşeninin artmasına neden olabilir. Bu eşitsiz dağılım, güç transferinde etkinlik eksikliğine yol açarak qüvvə faktörünü düşürür. Dengesiz yükler ayrıca elektrik ekipmanlarına ek stres oluşturabilir, erken başarısızlığa neden olabilir.

Aşağı Qüvvə Faktorunun Mənbələri

Aşağıda, elektrik sistemlerinde aşağı qüvvə faktorunun ana mənbələri gösterilmiştir:

Elektrik Ekipmanları

• Dağıtım Transformatörleri: Dağıtım transformatörünün qüvvə faktörü, tasarımı, yük ve boşaltma seviyesine bağlıdır. Genel olarak, boş transformatör, manyetize edici cərəyan gerekliliklerinden dolayı çok düşük bir qüvvə faktörüne sahiptir.

• Aydınlatma Sistemleri

• İnjeksiyon Lambaları: Genellikle qüvvə faktörü yaklaşık %50 civarındadır.

• Civa Buhar Lambaları: Qüvvə faktörü genellikle %40 ile %60 aralığında değişir.

• Motorlar

• Endüksiyon Motorları: Endüksiyon motorlarının qüvvə faktörü, hafif yük altında %30'dan tam yükte %90'a kadar değişebilir.

• Sinkron Motorlar: Alt-eğitilmiş koşullarda çalışan sinkron motorlar, çok düşük bir qüvvə faktörüne sahiptir.

• Özel Ekipmanlar

• Lehimleme Transformatörleri: Genellikle qüvvə faktörü yaklaşık %60 civarındadır.

• Endüstriyel Isıtma Fırınları: İşletimleri, elektrik yüklerinin doğası nedeniyle genellikle oldukça düşük bir qüvvə faktörüne sahiptir.

• Solenoidler ve Şoklar: Bu endüktif bileşenler, kötü qüvvə faktörü performansına katkıda bulunur.

• Ark Lambaları: Diğer elektrik aydınlatma kaynakları gibi, ark lambalar da düşük bir qüvvə faktörüne sahip olabilir.

Sistem Seviyesindeki Sorunlar

• Alt-Eğitilmiş Sinkron Motorlar: Yetersiz eğitilmiş durumda yük altında çalışan sinkron motorlar, aşırı reaktif güç tüketir, bu da düşük bir qüvvə faktörüne neden olur.

• Yetersiz Kablolama Uygulamaları: Motor sarımlarında nominal kablo boyutunu kullanmamak, daha önce tartışıldığı gibi qüvvə faktörü sorunlarına neden olabilir.

• Motorlarda Mekanik Sorunlar: Motorlarda hasarlı yataklar, mekanik stres nedeniyle motordan elektriksel özelliklerini etkileyebilir, bu da qüvvə faktöründeki azalmaya yol açabilir.

Aşağı qüvvə faktorunu ele almak önemlidir, çünkü bu, artan enerji kayıpları, daha yüksek elektrik faturaları ve azalan sistem kapasitesi gibi birçok dezavantaja neden olur. Qüvvə faktörünü iyileştirmek için çeşitli çözümler uygulanabilir. Bunlar, kondansatörler gibi qüvvə faktörü düzeltme ekipmanlarının kurulumu, kayıpları minimize etmek için elektrik ekipmanlarının yenilenmesi ve reaktif güç tüketiminin azaltılması için sistem tasarımının optimize edilmesi dahil olabilir. Aşağı qüvvə faktorunun səbəb və mənbələrinin kapsamlı bir anlayışı, iyileştirme alanlarının tespiti ve elektrik sistemlerinin etkin ve maliyet etkin işlemesi için temeldir.