ਲੋ ਪਾਵਰ ਫੈਕਟਰ ਦੀਆਂ ਸ਼ਰਤਾਂ ਅਤੇ ਕਾਰਨਾਂ

کم پاور فیکٹر کے سبب اور ذرائع

ایک الیکٹرکل پاور سسٹم میں، پاور فیکٹر کو واقعی پاور (کلو واٹز، kW میں ناپا جاتا ہے) کے مقابلے میں ظاہر شدہ پاور (کلوولٹ - ایمپیرز، kVA میں ناپا جاتا ہے) کے تناسب کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔ کم پاور فیکٹر کا مطلب یہ ہوتا ہے کہ الیکٹرکل لوڈ موثر طور پر دستیاب الیکٹرکل پاور کو استعمال نہیں کر رہا ہے۔ یہ عدم کارآمدی کئی نتائج کی طرف لے جا سکتی ہے، جیسے کہ صارفین کے لیے برقی کھرچ کی اضافہ اور کل نظام کی کارآمدی کی کمی۔ اس مضمون میں، ہم الیکٹرکل نظام کے اندر کم پاور فیکٹر کے اصل ذرائع اور کائنات کو مدنظر قرار دے گے۔

کم پاور فیکٹر کا سب سے بڑا معاون انڈکٹو لودز کی موجودگی ہے۔ صرف انڈکٹو کرکٹ میں، کرنٹ ولٹیج سے 90 ڈگری پیچھے ہوتا ہے۔ یہ کثیر مقدار کا فیز زاویہ فرق صفر کا پاور فیکٹر کا باعث بنتا ہے، یعنی کوئی حقیقی پاور لوڈ کو موثر طور پر استعمال نہیں کر رہا ہے؛ بلکہ توانائی صرف انڈکٹر کے میگنیٹک فیلڈ میں ذخیرہ کی جا رہی ہے اور کام کرنے کے بغیر رہا جا رہی ہے۔ کرکٹس میں جہاں کیپیسٹو اور انڈکٹو عنصر دونوں موجود ہوتے ہیں، پاور فیکٹر غیر صفر ہوتا ہے۔ لیکن، علاوہ از ریزوننس یا ٹیونڈ کرکٹس جہاں انڈکٹو ریاکٹنس XL کیپیسٹو ریاکٹنس XC کے برابر ہوتا ہے، کرکٹ کو صرف ریزسٹو کے طور پر کام کرتا ہے، کرنٹ اور ولٹیج کے درمیان فیز زاویہ فرق θ کا وجود برقرار رہتا ہے۔ یہ فیز فرق، کیپیسٹنس اور انڈکٹنس کے درمیان تفاعل کے باعث ہوتا ہے، پاور فیکٹر کے مقدار کو مستقیماً متاثر کرتا ہے، عام طور پر کم کارآمد پاور استعمال کی حالت کا باعث بنتا ہے۔

کم پاور فیکٹر کے سبب اور ذرائع
کم پاور فیکٹر کے سبب

الیکٹرکل سسٹمز میں کم پاور فیکٹر کے کئی سبب ہوتے ہیں، جو نیچے تفصیل سے بیان کیے گئے ہیں:

انڈکٹو لودز

ایلیکٹرک موتروں اور ٹرانسفورمرز سمیت انڈکٹو لودز، بنیادی مجرموں میں شامل ہوتے ہیں۔ یہ لودز الیکٹرکل سسٹم سے ریاکٹو پاور کو کھاتے ہیں، جس کے نتیجے میں لاگنگ پاور فیکٹر ہوتا ہے۔ انڈکٹو کرکٹس میں، کرنٹ ولٹیج کے پیچھے رہتا ہے، جس سے ایک فیز زاویہ فرق پیدا ہوتا ہے جو ریاکٹو پاور کے مولف کو بڑھاتا ہے۔ انڈکٹو لودز کا پاور فیکٹر اس کی آپریشنل حالت پر مبنی ہوتا ہے:

• پورا لود: عام طور پر، پاور فیکٹر (Pf) 0.8 سے 0.9 کے درمیان ہوتا ہے۔

• چھوٹا لود: یہ 0.2 سے 0.3 کے درمیان گرتا ہے۔

• کوئی لود نہیں: پاور فیکٹر صفر کے قریب پہنچ سکتا ہے۔ صرف انڈکٹر لود میں، پاور فیکٹر بالکل صفر ہوتا ہے، یہ ظاہر کرتا ہے کہ کوئی حقیقی کام نہیں ہوا ہے، اور توانائی صرف میگنیٹک فیلڈ میں ذخیرہ اور رہا ہوتی ہے۔

کیپیسٹو لودز

کیپیسٹرز جیسے کیپیسٹو لودز پاور فیکٹر کو بہتر بنانے کے لیے ریاکٹو پاور پیدا کرنے کی قابلیت رکھتے ہیں۔ لیکن، اگر کیپیسٹنس زیادہ ہو تو یہ اوورکمپنزیشن کی طرف لے جا سکتی ہے، جس کے نتیجے میں لیڈنگ پاور فیکٹر ہوتا ہے۔ صرف انڈکٹو لودز کی طرح، صرف کیپیسٹو لود بھی صفر کا پاور فیکٹر ہوتا ہے، کیونکہ کرنٹ ولٹیج سے 90 ڈگری آگے ہوتا ہے، اور کوئی نیٹ حقیقی پاور منتقلی نہیں ہوتی ہے۔

ہارمونکس

ہارمونکس الیکٹرکل ویو فارم کی غیر لائنیئر ڈسٹرشن ہوتی ہیں جو کمپیوٹرز، سرورز اور دیگر ڈیجیٹل ڈیوائسز جیسے الیکٹرانک لودز کے ساتھ نظاموں میں عام طور پر پائی جاتی ہیں۔ ان ڈسٹرشن کا مطلب یہ ہوتا ہے کہ ریاکٹو پاور میں اضافہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں کل پاور فیکٹر کم ہو جاتا ہے۔ ہارمونکس کرنٹ اور ولٹیج کی سینوسوڈل ماحول کو ڈسٹرب کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں پاور استعمال کی کارآمدی میں کمی ہوتی ہے۔

میگنیٹائز کرنٹ

پاور سسٹم پر لود دائمی نہیں ہوتا ہے۔ کم لود کے دوران، سپلائی ولٹیج عام طور پر بڑھ جاتا ہے۔ یہ ولٹیج کا اضافہ انڈکٹو یکنیات، جیسے ٹرانسفورمرز اور موتروں کے میگنیٹائز کرنٹ کو بڑھاتا ہے۔ نتیجے میں، پاور فیکٹر کم ہو جاتا ہے، کیونکہ نسبتاً حقیقی پاور کے مقابلے میں زیادہ ریاکٹو پاور کھا رہا ہے۔

چھوٹی سائز کی وائرنگ

خصوصی طور پر موتروں کی وائرنگ میں چھوٹی سائز کی وائرنگ کا مطلب یہ ہوتا ہے کہ کافی ولٹیج ڈراپ ہوتا ہے۔ یہ ولٹیج ڈراپ سسٹم میں ریاکٹو پاور کو بڑھاتا ہے، جس کے نتیجے میں پاور فیکٹر کم ہو جاتا ہے۔ کم وائر سائز الیکٹرکل کرنٹ کی فلو کو محدود کرتا ہے، جس سے ریزسٹو لوسس اور اضافی امپیڈنس پیدا ہوتا ہے، جو پاور فیکٹر کی کارآمدی پر اثر ڈالتا ہے۔

لمبی ڈسٹریبوشن لائنیں

لمبی الیکٹرکل ڈسٹریبوشن لائنیں کم پاور فیکٹر کا ایک اور سبب ہیں۔ جب برقی توانائی لمبی دوروں پر چلتی ہے تو لائنز میں ریزسٹنس اور ریاکٹنس کی وجہ سے ولٹیج ڈراپ ہوتا ہے۔ یہ ولٹیج ڈراپ ریاکٹو پاور کو بڑھاتا ہے، جس کے نتیجے میں کل پاور فیکٹر کم ہو جاتا ہے۔ جتنی لمبی لائن ہو گی، یہ اثرات زیادہ واضح ہوں گے۔

نامتعادل لودز

نامتعادل لودز، جہاں تین فیز سسٹم کے فیزوں پر الیکٹرکل لود کا تقسیم کرنا مساوی نہیں ہوتا ہے، ریاکٹو پاور کے مولف کو بڑھانے کا باعث بنتا ہے۔ یہ نامساوی تقسیم پاور منتقلی کی کارآمدی میں کمی کا باعث بنتا ہے، جس کے نتیجے میں پاور فیکٹر کم ہو جاتا ہے۔ نامتعادل لودز الیکٹرکل یکنیات پر اضافی دباؤ ڈال سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں ممکنہ طور پر پہلے وقت کی خرابی کا باعث بنتا ہے۔

کم پاور فیکٹر کے ذرائع

نیچے کم پاور فیکٹر کے اہم ذرائع درج ہیں:

الیکٹرکل یکنیات

• ڈسٹریبوشن ٹرانسفورمرز: ڈسٹریبوشن ٹرانسفورمرز کا پاور فیکٹر اس کے ڈیزائن، لوڈنگ اور انلوڈنگ کے سطح پر منحصر ہوتا ہے۔ عام طور پر، کوئی لود والے ٹرانسفورمر کا پاور فیکٹر اس کے میگنیٹائز کرنٹ کی ضرورت کی وجہ سے بہت کم ہوتا ہے۔

• روشنی کے نظام

• انکینڈسنٹ لمپس: یہ عام طور پر 50% کا پاور فیکٹر رکھتے ہیں۔

• مرکوری ویپر لمپس: ان کا پاور فیکٹر عام طور پر 40% سے 60% کے درمیان ہوتا ہے۔

• موتروں

• انڈکشن موتروں: انڈکشن موتروں کا پاور فیکٹر وسیع طور پر تبدیل ہوتا ہے، ہلکے لود پر 30% سے لے کر پورا لود پر 90% تک۔

• سینکرون موتروں: کم ایکسائٹیشن کے تحت آپریشن کے دوران، سینکرون موتروں کا پاور فیکٹر بہت کم ہوتا ہے۔

• متخصص یکنیات

• ویلڈنگ ٹرانسفورمرز: ان کا عام طور پر پاور فیکٹر 60% کے قریب ہوتا ہے۔

• صنعتی گرم کرنے کے فرنیس: ان کا آپریشن عام طور پر متعلقہ الیکٹرکل لودز کی طبیعت کی وجہ سے نسبتاً کم پاور فیکٹر کا باعث بنتا ہے۔

• سولینوئڈز اور چوکس: ان انڈکٹو کمپوننٹس پاور فیکٹر کی کارآمدی میں کمی کا باعث بنتے ہیں۔

• آرک لمپس: دیگر الیکٹرکل روشنی کے ذرائع کی طرح، آرک لمپس بھی کم پاور فیکٹر کا باعث بنتے ہیں۔

نظام سطح کے مسائل

• کم ایکسائٹڈ سینکرون موتروں: کم ایکسائٹیشن کے تحت آپریشن کے دوران، سینکرون موتروں کو زیادہ ریاکٹو پاور کھانے کی ضرورت ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں پاور فیکٹر کم ہو جاتا ہے۔

• نامناسب وائرنگ کے طریقے: موتروں کی وائرنگ میں ریٹڈ وائر سائز کا استعمال نہ کرنا پاور فیکٹر کے مسائل کا باعث بنتا ہے، جس کا ذکر اوپر کیا گیا ہے۔

• موتروں میں مکینکل مسائل: موتروں میں ٹیکنے ہوئے بیئرنگز کی وجہ سے مکینکل دباؤ پیدا ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں موتروں کے الیکٹرکل خصوصیات کو متاثر کیا جا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں پاور فیکٹر کم ہو سکتا ہے۔

کم پاور فیکٹر کو حل کرنا اہم ہے، کیونکہ اس کے کئی نقصانات ہیں، جیسے کہ اضافی توانائی کی نقصانات، زیادہ برقی بل، اور کم نظام کی صلاحیت۔ پاور فیکٹر کو بہتر بنانے کے لیے مختلف حل کئے جا سکتے ہیں۔ ان میں کیپیسٹرز جیسے پاور فیکٹر کوریکشن یکنیات کو نصب کرنا، الیکٹرکل یکنیات کو اپ گریڈ کرنا تاکہ لوسس کم کیا جا سکے، اور نظام کی ڈیزائن کو بہتر بنانے کے لیے ریاکٹو پاور کی کھپت کو کم کرنا شامل ہے۔ کم پاور فیکٹر کے سبب اور ذرائع کو سمجھنے کا اہمیت یہ ہے کہ بہتری کے علاقوں کو شناخت کیا جا سکے اور الیکٹرکل سسٹمز کی موثر اور کشتوں کے لحاظ سے کارآمد آپریشن کی یقینی کی جا سکے۔