درک انواع مختلف بارهای نشان داده شده در آنچه به عنوان 'مثلث قدرت' شناخته می شود بسیار مهم است که به وضوح رابطه بین انواع مختلف توان را نشان می دهد. با درک انواع مختلف
خرید تابلو برق و شکل موج خروجی آنها، تجزیه و تحلیل اینکه چگونه ضریب توان نقش مهمی در افزایش یا کاهش بازده توان در شبکه ایفا می کند آسان تر خواهد بود.
همانطور که در مثلث توان می بینید، وقتی زاویه ضریب توان افزایش یا کاهش می یابد، سه نوع توان تحت تأثیر قرار می گیرند.
شکل 1 - مثلث قدرت (قدرت ظاهری، راکتیو و واقعی)
توان الکتریکی در سیستم های ولتاژ پایین به سه نوع تقسیم می شود:
توان فعال (P): توان مورد نیاز برای کارهای مفید مانند چرخاندن ماشین تراش، تامین نور یا پمپاژ آب، برحسب وات یا کیلووات (کیلووات) بیان میشود.
توان راکتیو (Q): اندازهگیری انرژی ذخیرهشده منعکسشده در منبعی که کار مفیدی انجام نمیدهد، که بر حسب VAR یا کیلووار (kVAR) بیان میشود.
توان ظاهری (S): مجموع برداری توان فعال و راکتیو، که بر حسب
ولت آمپر (VA) یا کیلوولت آمپر (کیلوولت آمپر) بیان می شود.
این سه نوع به هم مرتبط هستند و یک رابطه مستقیم دارند که در مثلث توانی نشان داده شده است. به قدرت واقعی، توان خالص و فعال نیز گفته می شود و این همان چیزی است که ما برای انرژی بخشیدن به تمام وسایل، تجهیزات و وسایل خانه به آن نیاز داریم.
از طرفی توان راکتیو به عنوان توان تلف شده در نظر گرفته می شود و باید تا حد امکان به حداقل برسد. توان راکتیو برای ایجاد میدان الکترومغناطیسی مورد نیاز است که بتواند بارهای موتور را راه اندازی کند. با این حال، مقدار زیادی از مقدار kVAR توصیه نمی شود و ممکن است کارایی سیستم را کاهش دهد.
در عین حال، توان ظاهری افزودن توان راکتیو واقعی و تلف شده است. در مثلث توان به وضوح نشان داده شده است که هرچه زاویه ضریب توان بازتر باشد، توان راکتیو بیشتر و توان واقعی کمتری حاصل می شود. در مقابل، هرچه زاویه کمتر شود، قدرت واقعی بیشتر و توان راکتیو کمتری حاصل می شود.
بنابراین، چگونه این ارتباط با طراحی الکتریکی یک سیستم ولتاژ پایین دارد؟ این سوال بهتر است پس از دانستن انواع بارها در بخش بعدی پاسخ داده شود.
به جدول محتوا برگردید ↑
2. انواع بارها
بیشتر بارها در سیستم های توزیع الکتریکی تحت یکی از سه دسته قرار می گیرند. مقاومتی، القایی یا خازنی. در بیشتر موارد، شایع ترین آن احتمالاً استقرایی است.
بنابراین، برای پاسخ به سوال قبلی، 'این اطلاعات چگونه می تواند در طراحی ولتاژ پایین الکتریکی ما مفید باشد؟' درک انواع بارها به پاسخ جامع به این سوال کمک می کند. از آنجایی که ما در هر پروژه دو بار اصلی داریم – مقاومتی و القایی – ضریب توان مطمئناً تأثیر مثبت یا منفی خواهد داشت.
به بیان ساده، هرچه بارهای مقاومتی در سیستم بیشتر باشد، توان واقعی بیشتری بر حسب وات مصرف خواهد شد و ضریب توان را در مقادیر بالای خود نگه می دارد. در مورد بارهای القایی بیشتر، به عنوان مثال. دستگاه های تهویه مطبوع، پمپ های آب، فن های استخراج و غیره در پروژه فعال هستند، ضریب توان کاهش می یابد.
بنابراین اجازه دهید این بارها را جداگانه تعریف کنیم:
نوع LoadExamples
بارهای مقاومتی:
هر بار گرمایشی که توان فعال یا واقعی را مصرف می کند.
(زاویه فاز = 0º)
چراغ های رشته ای، توستر، آبگرمکن، اجاق گاز، قهوه ساز و غیره.
بارهای القایی:
بارهایی که از توان راکتیو برای ایجاد میدان های مغناطیسی استفاده می کنند که موتور را می چرخاند. همه بارهای القایی برای کار کردن به دو نوع توان نیاز دارند: توان اکتیو (KW) - برای تولید نیروی محرکه و توان راکتیو (KVAR) - برای انرژی دادن به میدان مغناطیسی.
(دارای ضریب توان تاخیری).
موتورهای القایی، VFD، جاروبرقی، ماشین لباسشویی، تهویه مطبوع و غیره.
بارهای خازنی:
بارهایی که به صورت مستقل مانند چراغ های مقاومتی یا موتورهای القایی وجود ندارند.
(دارای ضریب قدرت پیشرو)
خازن ها، بانک های خازن، خازن های راه اندازی موتور و ژنراتورها.
ممکن است به مقدار ضعیفی برسد که ممکن است بار بیشتری را بر روی ترانسفورماتور وارد کند و به دلیل مقدار بیشتر بار راکتیو (kVAR) در سیستم، آن را گرم کند. به همین دلیل، بهبود تجهیزات ضریب توان باید به گونه ای طراحی شود که آن را اصلاح و به یک مقدار کارآمد برساند.
این تجهیزات بهبود دهنده ضریب قدرت 'بانک خازن' نامیده می شود. بانک خازن پانلی شامل چندین خازن است که به برد اصلی یا پانل LV پروژه متصل می شود تا ضریب توان را در صورت رسیدن به مقادیر کمتر تصحیح کند.
در اکثر کشورها، شرکت های برق برای جلوگیری از جریمه، حداقل ضریب توان 0.9 را به دست می آورند.
این بدان معنی است که اگر ضریب توان به مقدار کمتر 0.7 کاهش یابد، به عنوان مثال (عمدتاً به دلیل بارهای القایی و غیر خطی بیشتر متصل به سیستم)، شرکت اصلی برق مصرف کنندگان را به دلیل ضریب پایین جریمه می کند. کل تجهیزات سیستم (مانند ترانسفورماتور) در خطر آسیب دیدن یا داغ شدن بیش از حد است.
بنابراین طراحی و اندازه گیری
بانک خازنی در هر پروژه ای الزامی است زیرا نه تنها مصرف کنندگان را از مقررات مرجع معاف می کند.