Güç Faktörü Neden Yükseltilir?

Düşük güç faktörü, zayıf sistem verimliliğine neden olur. Düşük güç faktörü veya yüksek KVar bileşen ile, sistem genelinde ek üretim kayıpları meydana gelir. Bu kayıplar için gerekli öneriler yazımızda.

A- A+

19.06.2018 tarihli yazı 13831 kez okunmuştur.

Elektrik Motorları ve Güç Faktörü

Güç faktörü, güç kondansatörleri veya senkron motorlar kullanılarak geliştirildiğinde, çeşitli tasarruflar yapılır:

►Yüksek güç faktörü, yardımcı ceza ücretini ortadan kaldırır. Bu ücret, düşük güç faktörü veya kilovat talep ücretine bir ayarlama için ayrı bir ücret olabilir.
►Yüksek güç faktörü, transformatör ve dağıtım ekipmanındaki yükü azaltır.
►Yüksek güç faktörü, transformatörlerde, dağıtım kablolarında ve diğer ekipmanlarda I²R kayıplarını azaltır ve bu da doğrudan kilowatt-saat güç tüketiminden tasarruf sağlar.
►Yüksek bir güç faktörü, sistem voltajını stabilize etmeye yardımcı olur.

Aşağıdaki Şekil 1 ve Şekil 2, güç faktörünün jeneratör ve transformatör kapasitesi üzerindeki etkisini göstermektedir.

Şekil 1: Jeneratör kapasitesi üzerindeki güç faktörü etkisi

►İlginizi Çekebilir: Jeneratörün Çalışmasında Neden Kompanzasyon İstenmez?

Şekil 2: Trafo kapasitesinde güç faktörü etkisi

►İlginizi Çekebilir: Dağıtım Trafoları Tedaş Şartname Revizyonu

Güç Faktörü Nasıl Geliştirilir?

Verilen bir yük için güç faktörünü iyileştirmek için, reaktif yük bileşeni (kvar) azaltılmalıdır. Bu, Şekil 3'teki güç şemasında gösterildiği gibi bir güç kondansatörünün kullanılmasıyla başarılabilir, bu da θ açısında net bir azalmaya veya güç faktöründe bir artışa neden olur.

Şekil 3: Güç faktörü düzeltmesi ile güç girişinin vektör diyagramı

►İlginizi Çekebilir: Reaktif Güç Nedir ve Neden Önemlidir?

Güç Kondansatörlerini Kullanma

Düşük voltaj dağıtım sistemlerinde güç faktörünü iyileştirmenin daha popüler yöntemi, gerekli olan lider reaktif gücü sağlamak için güç kondansatörlerini kullanmaktır. Düzeltici kapasitenin miktarı ve yeri, düşük güç faktörü yüklerinin kaynağından belirlenmelidir. Ayrıca, kapasitör kurulumunun toplam başlangıç maliyeti ve geri ödeme süresi dikkate alınmalıdır. Güç faktörü kapasitörleri, düşük güç faktörü yüküne paralel olarak güç hatlarına bağlanır. Gerekli kapasitörlerin sayısı, düzeltme yapılmadan güç faktörüne ve güç faktörünün istenen düzeltilmiş değerine bağlıdır.

Üç fazlı bir sistem için;

Ya da hat amperleri ve hat voltajı ölçülebilir. Sonra,

Sistemi istenen güç faktörüne yükseltmek için gerekli kapasitif kilovars aşağıdaki gibi hesaplanabilir (PF istenen güç faktörüdür.) :

Örnek: 1000 kW yükünü % 60 güç faktörü ile % 90 düzeltmek için :

Tablo 1 gibi tablolar geliştirilmiştir ve bu hesaplamayı basitleştirmek için çoğu güç kondansatör üreticisinden temin edilebilir. Tablo 1 , istenen düzeltilmiş güç faktörünü elde etmek için gerekli kapasitif kilovarları belirlemek için kilovat yüküne uygulanacak bir çarpan sağlar.

% 90 güçle düzeltmek isteyen% 60 güç faktörü ile aynı 1000 kW yükü düşünün.

Tablo 1: Güç Faktörü Düzeltme Faktörleri

►İlginizi Çekebilir: Kuru Tip Trafolarda Güç Faktörü Testi

Tablo 1'den mevcut güç faktörü (%60) ve düzeltilmiş güç faktörü (%90) için güç faktörü düzeltme faktörü 0.849'dur. Böylece, gerekli olan kilovat sayısı 1000×0.849=849 kvar'dır.

Bu hesaplamayı doğrulayalım:

Tablo 2, bazı tipik dört kutuplu, 1800 rpm'lik endüksiyon motorları için düzeltme kapasitörlerini seçme yöntemlerinin bir karşılaştırmasıdır.

Tablo 2: Güç Faktörü Düzeltme Yöntemlerinin Karşılaştırılması

►İlginizi Çekebilir: Kompanzasyon Nedir?

NEMA Önerileri

Motor konumunda güç faktörü düzeltme kapasitörlerinin uygulanmasında, NEMA aşağıdaki prosedürü önermektedir.

Prosedür 1:

Yaklaşık tam yüklü güç faktörü, aşağıdaki gibi yayınlanmış veya isim plakası verilerinden hesaplanabilir:

PF tam yükte birim güç faktörünü (birim başına PF = yüzde PF / 100), hp anma beygir gücünü, E anma gerilimini, I anma akımını göstermektedir. Eff de motor etiketi üzerinde gösterildiği gibidir (birim eff = yüzde başına / 100 EFF).

Prosedür 2:

Güvenlik nedenleriyle, tesis dağıtım sisteminin bir parçası olarak çoklu yükler için güç faktörünü iyileştirmek genellikle daha iyidir. Yerel kodların veya diğer koşulların tek bir motorun güç faktörünü iyileştirmeyi gerektirdiği durumlarda, geliştirme kapasitörünün kilovar derecelendirmesi aşağıdaki gibi hesaplanabilir:

kvar üç fazlı güç faktörü iyileştirme kondansatörünün derecesini, PF_i ise motor kapasitör kombinasyonu için birim güç faktörünü göstermektedir.

Prosedür 3:

Bazı durumlarda, motor imalatçısı tarafından belirlenen maksimum güvenli değerler dahilinde seçilen güç faktörü bilinmektedir. Ortaya çıkan tam yük güç faktörü PF_i aşağıdakilerden hesaplanabilir:

NEMA, düzeltici kilovarların maksimum değerinin, yüksüz motor kilovar ihtiyacından yaklaşık % 10 daha az olmasını önermektedir.

Böylece, üç fazlı motorlar için Maksimum kapasitör kvar: