মানচিত্র এবং কম শক্তি গুণাঙ্কের কারণ

কম পাওয়ার ফ্যাক্টরের কারণ এবং উৎস

একটি বৈদ্যুতিক শক্তি সিস্টেমে, পাওয়ার ফ্যাক্টরকে বাস্তব শক্তি (কিলোওয়াট, kW-তে মাপা) এবং সুপ্ত শক্তি (কিলোভোল্ট-অ্যাম্পিয়ার, kVA-তে মাপা) এর অনুপাত হিসেবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। একটি কম পাওয়ার ফ্যাক্টর দেখায় যে বৈদ্যুতিক লোড উপলব্ধ বৈদ্যুতিক শক্তি কার্যকরভাবে ব্যবহার করছে না। এই অকার্যকরতা গ্রাহকদের জন্য বৃদ্ধিপ্রাপ্ত বিদ্যুৎ খরচ এবং সিস্টেমের মোট দক্ষতার হ্রাসের মতো বিভিন্ন পরিণামে পরিণত হতে পারে। এই নিবন্ধে, আমরা একটি বৈদ্যুতিক সিস্টেমে কম পাওয়ার ফ্যাক্টরের প্রধান উৎস এবং কারণগুলি নিয়ে আলোচনা করব।

কম পাওয়ার ফ্যাক্টরের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অবদানকারী হল ইনডাকটিভ লোডের উপস্থিতি। একটি শুধুমাত্র ইনডাকটিভ সার্কিটে, বিদ্যুৎ প্রবাহ 90 ডিগ্রি পিছনে পিছিয়ে থাকে ভোল্টেজের চেয়ে। এই বিশাল পর্যায়-কোণের পার্থক্য একটি শূন্য পাওয়ার ফ্যাক্টর ফলাফল করে, যার অর্থ লোড কোন বাস্তব শক্তি কার্যকরভাবে ব্যবহার করছে না; বরং, শক্তি শুধুমাত্র ইনডাক্টরের চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে সঞ্চিত এবং মুক্ত হচ্ছে ব্যবহারিক কাজ ছাড়াই। সার্কিটে যেখানে ক্যাপাসিটিভ এবং ইনডাকটিভ উপাদান দুটিই উপস্থিত, সেখানে পাওয়ার ফ্যাক্টর শূন্য নয়। তবে, যদি না রেজোন্যান্স বা টিউনড সার্কিটে XL ইনডাকটিভ রিয়্যাকট্যান্স সমান হয় XC ক্যাপাসিটিভ রিয়্যাকট্যান্সের, যা সার্কিটকে শুধুমাত্র রেজিস্টিভ হিসেবে আচরণ করতে বাধ্য করে, প্রবাহ এবং ভোল্টেজের মধ্যে পর্যায়-কোণের পার্থক্য θ থাকে। এই পর্যায়-কোণের পার্থক্য, যা ক্যাপাসিটেন্স এবং ইনডাকটেন্সের মধ্যে প্রতিক্রিয়ার ফলে ঘটে, পাওয়ার ফ্যাক্টরের মাত্রার উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে, যা প্রায়শই অপ্রামাণিক শক্তি-ব্যবহারের শর্ত তৈরি করে।

কম পাওয়ার ফ্যাক্টরের কারণ এবং উৎস
কম পাওয়ার ফ্যাক্টরের কারণ

একটি বৈদ্যুতিক সিস্টেমে কম পাওয়ার ফ্যাক্টরের জন্য বেশ কিছু কারণ রয়েছে, যা নিম্নে বিস্তারিত বর্ণনা করা হল:

ইনডাকটিভ লোড

ইলেকট্রিক মোটর এবং ট্রান্সফরমার সহ ইনডাকটিভ লোডগুলি প্রধান দোষীদের মধ্যে অন্যতম। এই লোডগুলি বৈদ্যুতিক সিস্টেম থেকে রিয়্যাকটিভ শক্তি ব্যবহার করে, যা একটি পিছনে পড়া পাওয়ার ফ্যাক্টর তৈরি করে। ইনডাকটিভ সার্কিটে, প্রবাহ ভোল্টেজের পিছনে পিছিয়ে থাকে, যা একটি পর্যায়-কোণের পার্থক্য তৈরি করে যা রিয়্যাকটিভ শক্তি উপাদানকে বৃদ্ধি করে। ইনডাকটিভ লোডের পাওয়ার ফ্যাক্টর তার পরিচালনা অবস্থার উপর বিভিন্নভাবে পরিবর্তিত হয়:

• ফুল লোড: সাধারণত, পাওয়ার ফ্যাক্টর (Pf) 0.8 থেকে 0.9 পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়।

• ছোট লোড: এটি 0.2 থেকে 0.3 পর্যন্ত পড়ে।

• নো লোড: পাওয়ার ফ্যাক্টর শূন্যের দিকে যেতে পারে। একটি শুধুমাত্র ইনডাক্টর লোডে, পাওয়ার ফ্যাক্টর ঠিক শূন্য, যা বোঝায় কোন বাস্তব কাজ করা হচ্ছে না, এবং শক্তি শুধুমাত্র চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে সঞ্চিত এবং মুক্ত হচ্ছে।

ক্যাপাসিটিভ লোড

ক্যাপাসিটর সহ ক্যাপাসিটিভ লোডগুলি রিয়্যাকটিভ শক্তি উত্পাদন করে পাওয়ার ফ্যাক্টর উন্নত করার সম্ভাবনা রাখে। তবে, যদি ক্যাপাসিটেন্স অতিরিক্ত হয়, তাহলে এটি অতিরিক্ত কর্মসূচিতে পরিণত হতে পারে, যা একটি অগ্রগামী পাওয়ার ফ্যাক্টর তৈরি করে। শুধুমাত্র ইনডাকটিভ লোডের মতো, একটি শুধুমাত্র ক্যাপাসিটিভ লোডও শূন্য পাওয়ার ফ্যাক্টর রাখে, কারণ প্রবাহ ভোল্টেজের 90 ডিগ্রি অগ্রে থাকে, এবং কোন বাস্তব শক্তি স্থানান্তর হয় না।

হারমোনিক্স

হারমোনিক্স হল বৈদ্যুতিক তরঙ্গাকারের অ-রৈখিক বিকৃতি, যা কম্পিউটার, সার্ভার এবং অন্যান্য ডিজিটাল ডিভাইসের মতো ইলেকট্রনিক লোডের সাথে সাধারণত ঘটে। এই বিকৃতিগুলি রিয়্যাকটিভ শক্তিকে বৃদ্ধি করে, যা ফলস্বরূপ মোট পাওয়ার ফ্যাক্টর হ্রাস পায়। হারমোনিক্সের উপস্থিতি প্রবাহ এবং ভোল্টেজের সাইনাসয়েডাল প্রকৃতি বিঘ্নিত করে, যা শক্তি ব্যবহারের দক্ষতাকে হ্রাস করে।

ম্যাগনেটাইজিং কারেন্ট

পাওয়ার সিস্টেমের লোড স্থির নয়। কম লোডের সময়, সরবরাহ ভোল্টেজ প্রায়শই বৃদ্ধি পায়। এই ভোল্টেজের বৃদ্ধি ট্রান্সফরমার এবং মোটর সহ ইনডাকটিভ উপকরণের ম্যাগনেটাইজিং কারেন্টকে বৃদ্ধি করে। ফলে, পাওয়ার ফ্যাক্টর হ্রাস পায়, কারণ বাস্তব শক্তির তুলনায় বেশি রিয়্যাকটিভ শক্তি ব্যবহার হচ্ছে।

অপর্যাপ্ত তার

অপর্যাপ্ত তার, বিশেষ করে মোটর স্পাইনিংতে, বেশ কিছু ভোল্টেজ ড্রপ ঘটাতে পারে। এই ভোল্টেজ ড্রপগুলি সিস্টেমে রিয়্যাকটিভ শক্তিকে বৃদ্ধি করে, যা ফলস্বরূপ পাওয়ার ফ্যাক্টর হ্রাস পায়। অপর্যাপ্ত তারের আকার বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রবাহকে সীমাবদ্ধ করে, যা রেজিস্টিভ ক্ষতি এবং বাড়তি ইমপিডেন্স তৈরি করে, যা পাওয়ার-ফ্যাক্টর পারফরম্যান্সকে প্রভাবিত করে।

দীর্ঘ ডিস্ট্রিবিউশন লাইন

দীর্ঘ বৈদ্যুতিক ডিস্ট্রিবিউশন লাইন কম পাওয়ার ফ্যাক্টরের আরেকটি কারণ। বৈদ্যুতিক শক্তি দীর্ঘ দূরত্বে ভ্রমণ করলে, লাইনের রেজিস্ট্যান্স এবং রিয়্যাকট্যান্স ভোল্টেজ ড্রপ ঘটায়। এই ভোল্টেজ ড্রপগুলি রিয়্যাকটিভ শক্তিকে বৃদ্ধি করে, যা ফলস্বরূপ সিস্টেমের মোট পাওয়ার ফ্যাক্টর হ্রাস পায়। লাইনের দৈর্ঘ্য যত বেশি, এই প্রভাবগুলি তত বেশি প্রকট হয়।

অসমতুল্য লোড

অসমতুল্য লোড, যেখানে তিন-ফেজ সিস্টেমের ফেজগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক লোড অসম ভাবে বিতরণ করা হয়, রিয়্যাকটিভ শক্তি উপাদানকে বৃদ্ধি করতে পারে। এই অসম বিতরণ শক্তি স্থানান্তরের দক্ষতাকে হ্রাস করে, যা ফলস্বরূপ পাওয়ার ফ্যাক্টর হ্রাস পায়। অসমতুল্য লোডগুলি বৈদ্যুতিক উপকরণে অতিরিক্ত চাপ তৈরি করতে পারে, যা ফলস্বরূপ প্রাথমিক ব্যর্থতার সম্ভাবনা বৃদ্ধি করে।

কম পাওয়ার ফ্যাক্টরের উৎস

নিম্নলিখিতগুলি বৈদ্যুতিক সিস্টেমে কম পাওয়ার ফ্যাক্টরের প্রধান উৎস:

বৈদ্যুতিক উপকরণ

• ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমার: একটি ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারের পাওয়ার ফ্যাক্টর তার ডিজাইন, এবং লোডিং এবং অনলোডিং পর্যায়ের উপর নির্ভর করে। সাধারণত, একটি অনলোড ট্রান্সফরমার তার ম্যাগনেটাইজিং কারেন্টের প্রয়োজনে খুব কম পাওয়ার ফ্যাক্টর রাখে।

• আলোক সিস্টেম

• ইনক্যান্ডেসেন্ট ল্যাম্প: এগুলি সাধারণত 50% পাওয়ার ফ্যাক্টর রাখে।

• মার্কুরি ভেপর ল্যাম্প: তাদের পাওয়ার ফ্যাক্টর সাধারণত 40% থেকে 60% পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়।

• মোটর

• ইনডাকশন মোটর: ইনডাকশন মোটরের পাওয়ার ফ্যাক্টর খুব কম লোডে 30% থেকে পূর্ণ লোডে 90% পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়।

• সিঙ্ক্রোনাস মোটর: অন্ডার-এক্সাইটেড অবস্থায় পরিচালিত হলে, সিঙ্ক্রোনাস মোটর খুব কম পাওয়ার ফ্যাক্টর দেখায়।

• বিশেষায়িত উপকরণ

• ওয়েল্ডিং ট্রান্সফরমার: এগুলি সাধারণত 60% পাওয়ার ফ্যাক্টর রাখে।

• শিল্প উত্তাপ ফার্নেস: তাদের পরিচালনা সাধারণত বৈদ্যুতিক লোডের প্রকৃতির কারণে কম পাওয়ার ফ্যাক্টর ফলাফল করে।

• সোলেনয়েড এবং চোক: এই ইনডাকটিভ উপাদানগুলি পাওয়ার-ফ্যাক্টর পারফরম্যান্সের বিপরীতে অবদান রাখে।

• আর্ক ল্যাম্প: অন্যান্য বৈদ্যুতিক আলোক উৎসের মতো, আর্ক ল্যাম্পগুলি কম পাওয়ার ফ্যাক্টর দেখায়।

সিস্টেম-লেভেল সমস্যা

• অন্ডার-এক্সাইটেড সিঙ্ক্রোনাস মোটর: যখন লোডে অপর্যাপ্ত এক্সাইটেশন সহ পরিচালিত হয়, সিঙ্ক্রোনাস মোটর অতিরিক্ত রিয়্যাকটিভ শক্তি ব্যবহার করে, যা ফলস্বরূপ কম পাওয়ার ফ্যাক্টর ফলাফল করে।

• অপর্যাপ্ত তারের প্রাক্টিস: মোটর স্পাইনিংতে রেটেড তারের আকার ব্যবহার না করলে পাওয়ার-ফ্যাক্টর সমস্যা ঘটতে পারে, যা পূর্বে আলোচিত হয়েছে।

• মোটরের মেকানিকাল সমস্যা: মোটরের বিক্ষত বিয়ারিং মেকানিকাল চাপ তৈরি করতে পারে, যা ফলস্বরূপ মোটরের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে, যা পাওয়ার ফ