Çavkan û Sabeclanan Nîzâyekê Zêdetir Yekûn

Çiriy û Çavkanên Nîçendanîna Faktora Welat

Di sisteman dêvbaran elektrik de, faktora welat wek hesabkirina guhêrên rast (ji bo kirayê di kîlowatt, kW) û guhêrên derhatî (ji bo kirayê di kîlovolt - amper, kVA). Faktora welat nîçend e ku şînî çiriyek bi serdane ne hatîn dest pêk kirin. Ev neserastî dikarin bibejwere ji bo rêzikên din, wek hejmarê yek bûyê zêdetir ji bo karibyan û herînên sistemê serbixwe. Li navbera vê gotarê, bizanim li ser çavkan û çiriyên sereke yên faktora welat nîçendanîn di sisteman elektrik de.

Sereka çiriyên faktora welat nîçendan û hewceya şînî çiriyek in. Di cihandariyek bi taybetmendiyeyek induktîf reyn, gerilî ya vêgerî di çarkirîn 90 derce de were çêkerin. Ev ferqê derceyên mezin nîşan dide ku faktora welat sifir e, yani ku çiriyek bi serdane ne hatîn dest pêk kirin; tu berê, enerxî tu bi serdane ne hatîn dest pêk kirin, lê tu bi serdane ne hatîn dest pêk kirin di çendekêya induktor de. Di cihandanên ku hene elementên kapasîtîf û induktîf de, faktora welat nisht sifir e. Lâkin, jêrîn di cihandanên rezonansî û taybetmendiyek de ku induktivî XL bi kapasitivî XC ye, cihandara werîn dike bi serdane xebitîne, ferqê derceyên θ diya çêkerin. Ev ferq, ku hewceya interplay diyan de kapasitivî û induktivî, bi serdane xebitîne bi serdane xebitîne dike bi serdane xebitîne faktora welat, yekê ji wan li ser asta factora welat nîçendanîn.

Çiriy û Çavkanên Faktora Welat Nîçendan
Çiriyên Faktora Welat Nîçendan

Çend faktorên ku faktora welat nîçendan di sisteman elektrik de, wek di vir dibexwestin:

Şînî Çiriyek

Şînî çiriyek, ku hene motorên elektrik û transformatoran, di çend çiriyên serekan de ne. Wan çiriyên reaktiv hatîn dest pêk kirin, ku faktora welat nîçendan bike. Di cihandanên induktîf de, gerilî ya vêgerî di çarkirîn 90 derce de were çêkerin, ku ferqê derceyên çêkerin. Faktora welat di cihandanên induktîf de bi serdane xebitîne bikar înin:

• Bardam: Herêmeh faktora welat (Pf) di navbera 0.8 û 0.9 de ye.

• Bardam Beher: Herêmeh di navbera 0.2 û 0.3 de were çêkerin.

• Ji Bardam: Faktora welat di navbera 0.2 û 0.3 de were çêkerin. Di cihandanên induktîf reyn, faktora welat sifir e, yani ku çiriyek bi serdane ne hatîn dest pêk kirin, lê tu bi serdane ne hatîn dest pêk kirin di çendekêya induktor de.

Çiriyek Kapasîtîf

Çiriyek kapasîtîf, ku hene kapasîtoran, hewceya faktora welat bi serdane xebitîne bike. Lâkin, êger kapasîtiya zêde be, dikare overcompensation bike, ku faktora welat bi serdane xebitîne bike. Bi serdane xebitîne cihandanên induktîf, cihandanên kapasîtîf reyn faktora welat sifir e, yani ku gerilî ya vêgerî di çarkirîn 90 derce de were çêkerin, û net real - power transfer nisht ye.

Harmônik

Harmônik non - linear distortions di formên elektrik de, ku hene di sisteman ku hene çiriyek elektronîk, wek komputer, server, û device'ên digital. Wan distortions hewceya reactive power zêde bike, ku li gorîn faktora welat nîçendan bike. Hejmarê harmônik sinusoidal nature di gerilî û vêgerî de were çêkerin, ku li gorîn inefficiencies di dest pêk kirinê de.

Magnetizing Current

Bardam di sisteman dêvbaran de nisht constant. Di demên bardam be, gerilîya dêvbaran zêde bike. Ev zêdetirînîn di gerilî de hewceya magnetizing current di cihandanên induktîf, wek transformatoran û motoran. Li gorîn, faktora welat nîçendan bike, ji ber ku reaktiv power zêde bike bi serdane xebitîne.

Wiring undersized

Wiring undersized, tebih di motor windings de, dikare voltage drops zêde bike. Wan voltage drops hewceya reactive power zêde bike, ku li gorîn faktora welat nîçendan bike. Wiring undersized flow of electrical current restricts, resistive losses zêde bike, impedance zêde bike, ku li gorîn performance faktora welat nîçendan bike.

Long Distribution Lines

Long distribution lines factorên faktora welat nîçendan bike. Ji bo dêvbaran electricity travels over extended distances, resistance û reactance di lines de voltage drops hewceya reactive power zêde bike, ku li gorîn faktora welat nîçendan bike. The longer the line, the more pronounced these effects become.

Unbalanced Loads

Unbalanced loads, ku electrical load unevenly distributed across the phases of a three - phase system, dikare reactive power component zêde bike. This uneven distribution leads to inefficiencies in power transfer, resulting in a lower power factor. Unbalanced loads can also cause additional stress on electrical equipment, potentially leading to premature failure.

Sources of Poor Power Factor

The following are the major sources of low power factor in electrical systems:

Electrical Equipment

• Distribution Transformers: The power factor of a distribution transformer depends on its design, as well as the level of loading and unloading. In general, an unloaded transformer has a very low power factor due to its magnetizing current requirements.

• Lighting Systems

• Incandescent Lamps: These typically have a power factor of around 50%.

• Mercury Vapor Lamps: Their power factor usually ranges from 40% to 60%.

• Motors

• Induction Motors: The power factor of induction motors can vary widely, from 30% under light loads to 90% at full load.

• Synchronous Motors: When operating under - excited conditions, synchronous motors exhibit a very low power factor.

• Specialized Equipment

• Welding Transformers: These generally have a power factor of about 60%.

• Industrial Heating Furnaces: Their operation often results in a relatively low power factor due to the nature of the electrical loads involved.

• Solenoids and Chokes: These inductive components contribute to poor power - factor performance.

• Arc Lamps: Similar to other electrical lighting sources, arc lamps can have a low power factor.

System - Level Issues

• Under - Excited Synchronous Motors: When operating at load with insufficient excitation, synchronous motors consume excessive reactive power, leading to a low power factor.

• Inadequate Wiring Practices: Not using the rated wire size in motor windings can cause power - factor problems, as discussed earlier.

• Mechanical Issues in Motors: Damaged bearings in motors can cause mechanical stress, which in turn affects the electrical characteristics of the motor, potentially leading to a decrease in power factor.

Addressing low power factor is crucial, as it has several drawbacks, including increased energy losses, higher electricity bills, and reduced system capacity. To improve power factor, various solutions can be implemented. These include installing power - factor - correction equipment, such as capacitors, upgrading electrical equipment to minimize losses, and optimizing system design to reduce reactive - power consumption. A thorough understanding of the causes and sources of low power factor is essential for identifying areas of improvement and ensuring the efficient and cost - effective operation of electrical systems.