Sorsi u Kausi tal-Fattur tal-Energija Tiegħed

Iċ-Ċausers u s-Sorsi ta’ Fattur tal-Enerġija Mqassma

Fis-sistema tal-elettricità, il-fattur tal-enerġija huwa definit bħala rapport mill-enerġija reali (missur f’kilowatts, kW) għal l-enerġija apparenti (missur f’kilovolt - amperes, kVA). Fattur ta’ enerġija bass huwa indikazzjoni li l-kariga elettrika mhux qed tistgħel l-enerġija elettrika disponibbli effettivament. Dan l-inneffiċjenza tista’ tgħaddi għal konsegwenzi diversi, bħal kosti ta’ elettricità ażzorzati għall-konsumaturi u minnud l-ineffiċjenza generals tas-sistema. Fl-artiklu dan, se nindagaw fis-sorsi u l-kauses prinċipali tal-fattur ta’ enerġija bass fis-sistema elettrika.

Il-kontribut massimu għal fattur ta’ enerġija bass huwa il-presenza ta’ karigi induktivi. Fid-daqqa induktiva pura, il-korrent jinmella wara l-volttagġ bi 90 gradi. Din id-differenza sostanzjali ta’ angolu tad-fażi tħares fattur ta’ enerġija ta’ żero, li ifisser li ma jkunx hemm energija reali li tkun qed tikseb mill-kariga; inkella, l-enerġija tkun qed tikkumuni u tiġi erġa’ fil-kamp magneżju tal-induktor mingħajr ma tifdem xebda darba. Fid-daqqs li jinkludu elementi kapasitivi u induktivi, il-fattur ta’ enerġija mhux żero. Imma, llanqas fid-resonanza jew fid-daqqas miktuna fejn l-reattanza induktiva XL hija ugwali l-reattanza kapasitiva XC, li tħares li d-daqqan isir purament rezistenti, id-differenza tad-fażi θ bejn il-korrent u l-volttagġ tibqa’. Din id-differenza tad-fażi, missa ħilna mill-interazione bejn il-kapasitanza u l-induktanza, timplika direttament il-magnitūd tal-fattur ta’ enerġija, soventi tigħaddi għal kondizzjonijiet ta’ utilizzazzjoni ta’ l-enerġija mhux ottimali.

Iċ-Ċausers u s-Sorsi ta’ Fattur tal-Enerġija Bass
Kauses ta’ Fattur tal-Enerġija Bass

Ħafna fatturi jiġu għal fattur ta’ enerġija bass fis-sistemi elettrika, kif jiġu dettaljati hawn taħt:

Karigi Induktivi

Il-karigi induktivi, li jinkludu moħħor elettriċi u transformaturi, huma tal-aktar responsabili. Dawn il-karigi jieklu potenza reattiva mis-sistema elettriku, li tħares fattur ta’ enerġija lagging. Fid-daqqs induktivi, il-korrent inmella wara l-volttagġ, li jagħmel differenza tad-fażi li zid il-komponent reattiv. Il-fattur ta’ enerġija ta’ karig induktiv varja ħafsan skont l-istat operattiv tiegħu:

• Full Load: Típijament, il-fattur ta’ enerġija (Pf) jivvissi mill-0.8 sal-0.9.

• Small Load: Jdinji sal-0.2 sa 0.3.

• No Load: Il-fattur ta’ enerġija jista’ jiġi qrib Żero. Fkarig induktiv pur, il-fattur ta’ enerġija huwa preċiżament Żero, li tħares li ma jkunx hemm darba reali, u l-enerġija tkun qed tikkumuni u tiġi erġa’ fil-kamp magneżju.

Karigi Kapasitivi

Il-karigi kapasitivi, bħalikapacitors, jistgħu jsoddisfa l-fattur ta’ enerġija billi jġeneraw potenza reattiva. Imma, jekk ikun l-kapasità eċċessiv, tista’ tigħaddi għal overcompensation, li tħares fattur ta’ enerġija leading. Simili lil karigi induktivi pur, karig kapasitiv pur ukoll jgħaqqad fattur ta’ enerġija ta’ Żero, billi l-korrent jimla l-volttagġ bi 90 gradi, u ma jkunx hemm transferiment ta’ potenza reali netta.

Armoniki

L-armoniki huma distorsjonijiet non-linear tal-forma tal-elettricità li solit jissoddisfu fis-sistemi b’karigi elettronici, bħalikompjuters, servers, u dispożitivi digitali oħra. Dawn id-distorsjonijiet jiżdiedu l-potenza reattiva, li flimkien tniżżelu l-fattur ta’ enerġija generals. Il-presenza tar-armoniki tdisturbja l-natura sinusoidali tal-korrent u volttagġ, li tigħaddi għal ineffiċjenza fit-tas-silġ tal-enerġija.

Kurrent tal-Magnetizazzjoni

Il-karig fuq sistema tal-elettricità mhux kostanti. F’tiftix tal-karig bass, il-volttagġ tal-fornitura soventi jżid. Din l-aumentazzjoni tal-volttagġ tħares żid fi l-kurrent tal-magnetizazzjoni tat-tielet induktivi, bħal transformaturi u moħħor. B’dan, il-fattur ta’ enerġija jniżżel, għax ikun hemm aktar potenza reattiva li tkun qed tikkunsuma relattivament mal-enerġija reali.

Filatura Qasira

Il-filatura qasira, speċjalment fid-daqqs tal-moħħor, tista’ tigħaddi għal diminuzzjonijiet sostanzjali tal-volttagġ. Dawn id-diminuzzjonijiet jżidu l-potenza reattiva fis-sistema, li tniżżelu l-fattur ta’ enerġija. Is-saġġa tal-filata mhux adekvata tirrestrinja t-taff ta’ kurrent elettriku, li jkun jgħodd perdiħa rezistenti u impedenza żiduta, li timplika s-suċċess ta’ l-fattur ta’ enerġija.

Linji tal-Distribuzzjoni Talgħa

Il-linji tal-distribuzzjoni talgħa huma factor akkorru għal fattur ta’ enerġija bass. Meta l-elettricità ttravelja suvviax distanzi talgħa, ir-resistanza u r-reattanza fil-linji jiżdiedu diminuzzjonijiet tal-volttagġ. Dawn id-diminuzzjonijiet jiżdiedu l-potenza reattiva, li tniżżelu l-fattur ta’ enerġija generals tas-sistema. Aqas il-linja, aktar pronunċjati dawn l-effetti jkunu.

Karigi Imbilanġati

Il-karigi imbilanġati, fejn il-karig elettriku huwa distribuit mhux ugu fil-phases ta’ sistema tri-fażi, jistgħu jiżdiedu l-komponent reattiv. Din id-distribuzzjoni mhux ugu lejha tigħaddi għal ineffiċjenza fit-tas-silġ tal-enerġija, li tniżżelu l-fattur ta’ enerġija. Il-karigi imbilanġati jistgħu wkoll jiżdiedu stress addizzjonali fuq l-apparat elettriku, li jistgħu jiġu prematurament falluti.

Sorsi ta’ Fattur tal-Enerġija Bass

Il-mogħdija huma l-sorsi prinċipali tal-fattur ta’ enerġija bass fis-sistemi elettrika:

Apparat Elettriku

• Transformaturi ta’ Distribuzzjoni: Il-fattur ta’ enerġija ta’ transformatur ta’ distribuzzjoni idependi mill-disegnu tiegħu, kif ukoll mill-livell tal-loading u unloading. Ħafna, transformatur mhux loaded għandu fattur ta’ enerġija bass ħafna għalħalka tal-magnetizazzjoni.

• Sistemi ta’ Illuminazzjoni

• Lamps Incandescenti: Dawn solit għandhom fattur ta’ enerġija ta’ 50%.

• Lamps ta’ Merkurju Vapuri: Il-fattur ta’ enerġija tagħhom solit jivvissi mill-40% sal-60%.

• Moħħor

• Moħħor Indukzjonali: Il-fattur ta’ enerġija tal-moħħor indukzjonali jistgħu jvarjaw ħafna, mid-30% taħt karigi ħafna sal-90% taħt full load.

• Moħħor Sinchroni: Meta jopera under-excited, il-moħħor sinchroni jagħmlu fattur ta’ enerġija bass ħafna.

• Apparat Specializzati

• Transformaturi ta’ Welding: Dawn solit għandhom fattur ta’ enerġija ta’ 60%.

• Forni tal-Ħeft Industrijali: L-operazzjoni tagħhom solit tigħaddi għal fattur ta’ enerġija bass għal natura tal-karigi elettriku involuti.

• Solenoids u Chokes: Dawn il-komponents induktivi jagħmlu fattur ta’ enerġija bass.

• Lamps ta’ Arc: Simili għal sorsi oħra ta’ illuminazzjoni elettrika, l-lamps ta’ arc jistgħu għandhom fattur ta’ enerġija bass.

Problemi Livell Sistemi

• Moħħor Sinchroni Under-Excited: Meta joperaw taħt karig b’excitation insufficenti, il-moħħor sinchroni jkun jikkonsuma potenza reattiva eċċessiva, li tħares fattur ta’ enerġija bass.

• Prattikas ta’ Filatura Inadekwati: Ma jistennex il-size tal-fil rated fid-daqqs tal-moħħor jistgħu jiġu problema tal-fattur ta’ enerġija, kif diskutu qabel.

• Problemi Meccaniki fid-Moħħor: I-bearings damaged fid-moħħor jistgħu jiġu stress meccaniku, li flimkien timplika l-karatteristiċi elettriku tal-moħħor, possibilment li jniżżelu l-fattur ta’ enerġija.

Tas-soluzzjoni tal-fattur ta’ enerġija bass huwa essenzjali, għax huwa għandu disavvantaggi diversi, inkluż it-tas-silġ tal-enerġija, konti tal-elettricità ażzorzati, u kapasita tal-sistema zmajjola. Biex tħares l-fattur ta’ enerġija, differenti soluzzjonijiet jistgħu jiġu implementati. Dawn jinkludu l-installazzjoni tal-makjinerija tal-korrezzjoni tal-fattur ta’ enerġija, bħal capacitors, l-aġġornament tal-apparat elettriku biex jniżżelu l-perdiħa, u l-ottimizazzjoni tas-sistema biex tniżżelu l-konsum ta’ potenza reattiva. Komprezzjoni approfondita tal-kauses u s-sorsi tal-fattur ta’ enerġija bass huwa essenzjali għal identifikazzjoni ta’ arejie ta’ għammel u biex tasehhel l-operazzjoni efficienti u cost-effective tas-sistemi elettrika.