درس دهم
با سلام در اين مبحث می خواهم برايتان درباره نحوه کاهش توان راکتيو صحبت کنم .همانطور که از نام توان غير مفيد بر می آيد اين توان واقعا برای شبکه توليد و توزيع مضر است . برای درک ساده تر اين زيان يک مساله طرح می کنم و آنرا حل می کنم تا به جواب سوال کمک کرده باشم :
در راه اندازی يک الکتروموتور 10کيلو وات با راندمان 70% در شبکه 400 ولت با ضريب توان 75/0 موارد زير را محاسبه کنيد :
الف – جريان خط
ب – توان مفيد دريافتی از شبکه
ج – توان راکتيو اين الکتروموتور
حل مساله:
توانی که روی موتور نوشته می شود همان توان مکانيكي تحويلی (P2) به ما است . ازآنجائيكه در موتورها بخشی از توان تحويلی از شبکه بصورت تلفات کاهش می يابد بنابراين توان ورودی (P1) به موتور که همان توان دريافتی از شبکه است بيشتر از توان خروجی آن ( 10 کيلووات نوشته شده روی موتور ) است .
P2 = 10kw
N = %70 P1 = P2/N = 10/%70= 14/28kw
U = 400 v
Cosa=0/75 I= P1/(1/73*U*Cosa) = 14/28kw /(1/73*400v*0/75) = 27/5 A
I=?
P1=? Q = 1/73*U*I*Sina = 1/73*400*27/5*0/66=12/56 Kvar
Q=?
همانطور که از اين مساله مشخص می شود اين موتور در قبال توليد 10 کيلوات توان مفيد مکانيکی معادل 2/14 کيلو وات توان از شبکه دريافت می کند و همچنين توان راکتيوی برابر 56/12 کيلووار به شبکه تحميل می کند . از ديد شبکه این موتور توانی برابر توان ظاهری خود از شبکه می کشد که از رابطه زير بدست می آيد :
S=1/73 * U * I= 1/73* 400*27/5=19 KVA
به عبارت ساده تر اين موتور برای توليد توانی 10 کيلوواتی توانی 19 کيلو ولت آمپری از شبکه می کشد . حال ببينيم اگر فقط ضريب توان 75/0 را به 95/. تغيير دهيم وضع شبکه چگونه می شود :
I= P1/(1/73*U*Cosa) = 14/28kw /(1/73*400v*0/95) = 21/7 A
Q = 1/73*U*I*Sina = 1/73*400*27/5*0/31=5/9 Kvar
S=1/73 * U * I= 1/73* 400*21/7=15 KVA
نتيجه مهم :
همانگونه که از مقايسه نتايج مساله در دو حالت مختلف مشاهده می کنيد توان و جريان کشيده شده از شبکه در حالتی که ضريب توان 95/0 شده است بسيار کمتر از حالت قبل است . پس می توان گفت برای کاهش جريان شبکه و توان دريافتی از آن بهتر است ضريب توان افزايش يابد . اين عمل را اصلاح ضريب توان ناميده و برای مصرف کننده هایی که اهمی – سلفی هستند ( مانند موتورها و ترانسفورماتورها ) براحتی با نصب خازن انجام پذير است .
سوال :
برای اينکه در مساله قبل ضريب توان را افزایش دهيم از چه خارنی استفاده می شود ؟
جواب :
می دانيد خازنها با ظرفيت و ولتاژ قابل تحملشان شناسایی می شوند . اما برای خازنهای اصلاح ، واحد کيلو وار بکار می رود که برگرفته از ميزان توان راکتيوی است که خازن از خود توليد می کند. اين توان جبران کننده توان راکتيوی است که موتور نياز دارد . بنابراين کافی است برای محاسبه خازن اندازه توانی را که موتور نياز دارد محاسبه کرده و بجای آن خازن قرار دهيم . اين توان از رابطه زير بدست می آید :
Q = F * P
Q همان توان خازن ، P توان موتور و F ضريبی است که با داشتن ضريب توان اصلی موتور و ضريب توانی که مطلوب شبکه است از روی جدولی محاسبه می شود که در درس بعد خواهد آمد .
منتظر باشيد .
