در ساختمان های تجاری
اصلاح ضریب توان و تنظیم ولتاژ رابطه نزدیکی با یکدیگر دارند.
در بسیاری از موارد، به دست آوردن تنظیم ولتاژ مورد نظر پرهزینه است.
استفاده از رساناهای بزرگتر یا با نصب موازی، می تواند در بسیاری از موارد، بعنوان یک راه حل مناسب برای کاهش میزان افت ولتاژ تحت بار در نظر گرفته شود.
با این حال، می توان اصلاح ضریب توان را در چهار مورد از دلایل زیر توجیه نمود:
- برای بهبود ولتاژ.
- برای کاهش هزینه های انرژی الکتریکی، آن هم زمانی که نرخ هزینه های سازمان برق، برای مصرف انرژی الکتریکی، با میزان ضریب توان در نقطه اندازه گیری تغییر می کند.
- برای کاهش تلفات انرژی در رساناها.
- به منظور استفاده از تمام ظرفیت ترانسفورماتورها، سوئیچ ها، دستگاه های اضافه جریان، باس ها، رساناها ( صرفا برای توان فعال) و در نتیجه، کاهش میزان سرمایه گذاری و هزینه های سالانه..
تنظیم ولتاژ (Voltage Regulation)
هدف از تنظیم ولتاژ خوب، کنترل ولتاژ سیستم به نحوی است که بتوان این ولتاژ را تحت تمامی بارهای طراحی، در محدوده ای کاربردی و ایمن از تلرانس های ولتاژ نگه داشت. میزان ولتاژ در همه تجهیزات مورد استفاده باید طوری باشد که بتواند عملکرد دستگاه را در آن محدوده تضمین کند.
نوع و اندازه سیم ها یا کابل ها، انواع سیستم های ریس وی (محلهای عبور سیم برق در ساختمان) راکتانس ترانسفورماتورها و کابل ها، انتخاب نحوه و روش راه اندازی موتور، طراحی مدار، اصلاح ضریب توان، و روش و درجه بارگذاری، همگی، بر روی ولتاژ تاثیر خواهند گذاشت.
تنظیم ولتاژ در هر مدار، بصورت زیر به درصد بیان شده است:
(ولتاژ بدون بار* ولتاژ بار کامل)*۱۰۰ / ولتاژ بدون بار
هنگامی که کنترل افت ولتاژ از طریق سایزبندی رساناها مقرون به صرفه نیست،
ممکن است که روش طراحی مدار، یا روش های دیگر برای تنظیم ولتاژ مورد نیاز باشد.
انواع مختلف از تنظیم کننده های ولتاژ، به صورت خودکار یا دستی، برای همه انواع و سایزهای بار الکتریکی، از بارهای دستگاه های الکترونیکی فردی گرفته تا تجهیزات لازم برای کل یک آزمایشگاه یا بخشی از فروشگاه در دسترس است.
تنظیم کننده های ولتاژ اغلب توسط شرکتها تولید برق و در تغذیه کننده های سیستم توزیع استفاده می شود و به ندرت در ساختمان های تجاری مورد نیازاست، مگر برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی.
به طور معمول، سیستم توزیع نور و توان بکار رفته در ساختمان های بزرگ تجاری، می تواند بطور اقتصادی و به حد کافی، بدون استفاده از تنظیم کننده های ولتاژ بزرگ طراحی شود.
اصلاح ضریب توان (Power Factor Correction)
هنگامی که نوع بار بکار رفته در ساختمان تجاری، ضریب توان ضعیفی از خود نشان دهد،
باید یک ارزیابی برای تعیین اینکه آیا نصب خازن ها توجیه دارد یا نه ، انجام شود،
تا براین اساس، تصمیم گرفته شود که آیا در محدوده ی ضریب توان که توسط سازمان برق به منظور اجتناب از پرداخت جریمه می باشد،
باقی بماند یا اینکه یک کاهش هزینه را در قبض برق ایجاد کند.
باید در زمان اضافه کردن خازن ها مراقب بود و اطمینان حاصل نمود که هیچگونه شرایط تشدید شده ای در فرکانس های هارمونیک یا اساسی وجود نداشته باشد. این موضوع، خصوصا اگر درایو SCR استفاده شود، امکان دارد که رخ دهد.
در زمان نصب ماشین های بزرگ (مثل دستگاه های دمنده، و یا کمپرسورهای تبرید یا هوا) یک مطالعه باید بمنظور تعیین اینکه آیا نصب یک موتور سنکرون و استفاده از آن برای اصلاح ضریب توان، مقرون به صرفه است یا نه، انجام شود.
استفاده بهتر از ماشین آلات الکتریکی
ژنراتورها و ترانسفورماتورها با توجه به توان ظاهری S، سایز بندی می شوند.
در حالت یکسان بودن توان فعال P، هرچه توان راکتیو Q ارائه شده کوچکتر باشد،
توان ظاهری نیز کوچکتر خواهد بود.
هزینه بکار گیری یک موتور سنکرون با اینورتر آن، باید با هزینه یک موتور قفس سنجابی با کنترل های ساده تر و خازن های ثابت جداگانه آن، مقایسه شود.
بنابراین، با بهبود ضریب توان نصب و راه اندازی، این ماشین آلات می توانند برای یک توان ظاهری پایین تر سایز بندی شوند، اما در حالی که هنوز همان توان فعال را ارائه می کنند
کاهش در میزان تلفات و تنظیم ولتاژ
تلفات توان در رسانای الکتریکی، به مقاومت خود آن رسانا و مجذور جریان جاری شده بستگی دارد.
از آنجا که درمقدار مشابه از توان فعال انتقال یافته، هرچه مقدار cosφ بالاتر جریان کمتر خواهد بود،
می توان نتیجه گرفت هنگامی که ضریب توان افزایش می یابد،
میزان تلفات در رسانا، در قسمتی از آن که اصلاح ضریب توان انجام شده است، کاهش خواهد یافت.
مسائل مفید برای مهندسین
راهنمایی های مفید و صفحات گسترده اکسل برای محاسبه ضریب توان:
اصلاح ضریب توان چگونه کار می کند
اصلاح ضریب توان و فیلتر هارمونیکی
جدول محاسبه ضریب توان
محاسبه صرفه جویی انرژی با نصب خازن و اصلاح ضریب توان
نرم افزار محاسبه اندازه خازن برای ارتقاء ضریب توان
۲ نظرها