اصلاح ضربب قدرت

[*محمد*]

با سلام به تمام بر و بچه های قدرتی
امروز می خوام یک مطلب براتون بگذارم که خیلی جنبه کاربردی داره و تماما یه صورت ساده
می باشد و بعدا به صورت مقاله و تئوری هم خواهم گذاشت

اصلاح ضریب قدرت:
سئوال:چرا اصلاح ضریب قدرت؟
کنترل توان راکتیو به عنوان یک عامل حائز اهمیت در طراحی و بهره برداری از سیستم های قدرت الکتریکی جریان متنناوب از دیر باز مورد توجه بوده است
اثراتی که بار راکتیو روی شبکه می گذارد باعث شده است در خنثی کردن این ضریب تلاشهای فراوانی صورت گیرد اساس کار براین بوده که توان راکتیو لازم برای بار از یک منبع دیگر غیر از شبکه توزیع برق اصلی تامین شود و از آنجاییکه اکثر بارها دارای خاصیت سلفی هستند
لذا برای تامین توان راکتیو مورد نیاز از خازنهای موازی با شبکه استفاده می شود
شاید برای شما سئوال پیش آید که چه ضررهایی برای سیستم قدرت خواهد داشت
اگر این ضریب اصلاح نشود

همانطور که می دانید که سلف و خازن انرژی مصرف نمی کنند
و در یک نیم سیکل انرژی ذخیره می کنند و در نیم سیکل بعدی
پس می دهند اگر این ضریب اصلاح نشود و یعنی ما نتوانیم بارهای خود را به صورت امپدانس
تقریبا مقاومتی در بیاوریم
باعث اضافه جریان کشیدن سیستم قدرت بدون اینکه هیچ باری را تغذیه نماییم می شویم
و عملا راندمان ترانس توزیع را پایین خواهیم اورد
و شرکت برق اولین ضر رکننده می باشد
و چون شرکت برق نمی خواهد ضررکند در مناطق صنعتی و کارخانه های صنعتی راکتیو سنج هم دارند و اگر مقدار توان راکتیو آنها زیاد باشد جریمه می شوند
و بنابراین تابلوهای خازن جای خودش در کارخانه های صنعتی برای جلوگیر ی از جریمه شدن
باز می کند

تعیین مقدار خازن:
تعیین مقدار خازن جهت تصییح ضریب توان از روشهای مختلفی امکان پذیر است

هرگاه بخواهیم باری به توان اکتیوpw و ضربت توان cosp1 به ضریب توان cosp2 برسانیم
خازنی با توان راکتیو Pr مورد نیاز می باشد که مقدار Pr از فرمول زیر بدست می آید


k=tnp1-tanp2
pr=pw*k

به عنوان مثال ضریب k برای رسیدن از مقدار ضریب توان0.7 به مقدار ضریب توان0.98
برابر است با k=0.82


حال اگر توان بار 200kwatt باشد مقدار pr=0.82*200=164kvar


لازم به ذکر است در بازار قدرت خازن بر حسب kvar به فروش می رسد نه برحسب میکرو فاراد

[فرشاد اکرمی]

اصلاح ضربب قدرت


خوب توضیح دادی ولی خیلی سر بسته!!!
من مطلب دارم در موردش ولی!!!! وقت نمی کنم تایپ کنم ...
به هر حال آقا محمد زحمتشو کشیدن....

[امیرعلی بلورچیان]

اصلاح ضربب قدرت

دستتون درد نکنه

[shahriar]

اصلاح ضربب قدرت

اگر این ضریب اصلاح نشود و یعنی ما نتوانیم بارهای خود را به صورت امپدانس
تقریبا مقاومتی در بیاوریم
باعث اضافه جریان کشیدن سیستم قدرت بدون اینکه هیچ باری را تغذیه نماییم می شویم
و عملا راندمان ترانس توزیع را پایین خواهیم اورد

میشه در مورد علت این موضوع یکمی ریز تر توضیح بدین، اگر هم جنبه محاسباتی داره عیبی نداره.

دوم اینکه آیا این موضوع اینو میگه که وسایل خونگی هر چی ضریب توانشون از یک کوچک تر باشه بهتره؟ مثلا یخچال یا کولر :?:

با تشکر
شهریار

[امیرعلی بلورچیان]

اصلاح ضربب قدرت

دوم اینکه آیا این موضوع اینو میگه که وسایل خونگی هر چی ضریب توانشون از یک کوچک تر باشه بهتره؟ مثلا یخچال یا کولر

این کار به نفع مصرف کننده خونگی هست یا تولیدکننده ی برق؟
رو هزینه مصرفی خونه ها که فکر نکنم تاثیر بزاره...نمی دونم والا توضیح بدین روشن شیم...

[*محمد*]

اصلاح ضربب قدرت

با سلام
هر چه ضریب توان مصرف کننده نز دیک به 1 باشد برای تولید کننده بهتر است
ولی در کنتورهای خانگی فقط توان اکتیو سنجیده می شود و توان راکتیو سنجیده نمی شود
ولی اگر بخوایین بدونین چون لامپهای فلورسنت هم دارای چوک می باشند باید در درون آنها
خازن بگذاریم و لیکن این کار در کشور ما انجام نمی شود
و در مناطق صنعتی اکثر بارها سلفی هستند از تابلو خازن استفاده می شود

در مورد سئوال آقا شهریار باید بگم شما اگر نمودار برداری بارها را وقتی به صورت سلفی - اهمی هستند بکشیم می بینیم (نمودار جریان ها) در حالتی که بار سلفی خالص یا سلفی اهمی هستند بدون اینکه بار بیشتری را جریان دهی کنیم داریم جریان بیشتری از شبکه می کشیم
و همانطورکه میدانید تلفات مسی در ترانسفور ماتور ها با مجذور جریان رابطه مستقیم دارد و همچنین در طول خط
باید کابل ها بزرگتر وهمچنین تلفات در این کابل ها بیشتر می شود و باعث کم شدن ضریب بهره
در شبکه می شود
اگر اطلاعات کاملی درباره بردارهای آن نیاز داری می توانی به کتاب ماشین های الکتریکی چاپمن
قسمت بارداری ترانسفورماتور یا ژ نراتور مراجه کنی و منحنی های برداری
در آن جا به طور کامل کشیده شده است و توضیح کامل داده شده است

ضریب توان هر چه به عدد 1 نزدیکتر باشه برای مصرف کننده بهتر هستش شما اگر بجای لامپ رشته ای از مهتابی در خانه استفاده کنید بهای برق کمتری می پردازید چون هرچه وسایل سلفی بیشتر باشه این ضریب توان کوچکتر خواهد شد
دلیل آن هم از این رابطه ساده می باشد
p=V*I*Cosp
هر چه cosp به عدد 1 نزدیکتر باشه این مقدار کمتر خواهد بود و در ساعت که ضرب بشه
کیلو وات ساعت کمتری خواهد شد و نهایتا شما پول برق کمتری میدهید و به نفع مصرف کننده هستش
شاید شنیده باشین :اصفهانیها بیشتر مهتابی تو خونه هاشون دارن تا لامپ

<<<<<<<<<<<<&l t;<<<<<<<<<<<< <<<<<<<<<<<<&l t;<<<<<<<<<<<< <<<<<<<<<

دوستان این توضیح برای واضح تر شدن مسئله به این پست اضافه میشه !
توان مصرفی کل ما ، یعنی توان کل تشکیل شده از مجموع برداری 2 توان اکتیو و راکتیو !
توان اکتیو (مفید) برابر است با ولتاژ در جریان در کسینوس فی
توان راکتیو ( غیرمفید) برابر است با ولتاژ در جریان در سینوس فی

یک مصرف کننده با توان مصرفی 500 وات رو در نظر می گیریم . (مثل لباسشوئی ) حالا اگر ضریب قدرت ما 0.6 باشه ، این لباسشوئی با این ضریب قدرت مجبوره که 833 وات توان مصرف کنه تا بتونه کار کنه !
p=833(w)*0.6=500w
اینجا 333 وات اضافی داریم ،آ که برای مصرف غیر مفید (راکتیو ) هست !

حالا با توان 0.9 حساب می کنیم !
p=555(w)*0.9=500w
اینبار 55 وات توان غیر مفید داریم !

یعنی توان مصرفی ما کاهش پیدا می کنه ! توان راکتیو توانیه که توی موتورهای الکتریکی مصرف تولید نیروی مغناطیسی و در اتو تولید گرما و .... میشه ! ولی این توان رو چون مصرف کننده خودش هم می تونه تامین کنه ، دیگه تولید کننده با اون کاری نداره ! (با این حال شرکت برق ایران بعضی جاها بانکهای خازنی میزاره ، چون توان راکتیو خانه ها ناچیزه محاسبه نمیشه ولی تعداد زیادی خانه توان راکتیو زیادی هم مصرف می کنند که برای جبران اونا ، از بانکهای خازنی استفاده می کنند ) و علت این هم که جریمه به اون گفته میشه ، به خاطر اینه که فقط تولید کننده متحمل ضرر میشه ( به علت افزایش جریان و بار ) و توی ایران هم وزارت نیرو با انواع ترفندهای مختلف کارخانه ها رو مجاب به کم کردن این توان می کنه ! مثلا گذاشتن 2 کنتور ، به طوری که کنتور 2 در ساعات پر مصرف برق کار کنه و یا همون کنتورهای راکتیو و یا تشویق مصرف کننده برای اینکه در ساعاتی از روز شروع به کار کنه که شبکه بار زیادی نکشه و ....

با تشکر از توجه دوستان >>> گروه علمی برق قدرت

>>>>>>>>>>>>&g t;>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>&g t;>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>&g t;>>>>>>

[*محمد*]

مبحث پایانی(بحث محاسباتی)

با سلام به دوستان
مبحث پایانی این بحث را تقدیم می کنم از لحاظ محاسباتی

در شکل زیر شما یک سیستم قدرت را می بینید

وردر شکل زیر یک موتور نشان داده شده است که کنتور اکتیو و کنتور راکتیو به ان وصل است
و این دو توان با هم جمع شده و توان s به سیستم وارد می شود و بنابراین موتور برای کارکردن نیاز به دو توان اکتیو و راکتیو دارد


در نتیج ضریب قدرت برابر است با:


توان اکتیو:

توان راکتیو:


و همانطور که قبلا توضیح داده شد توان راکتیو خازن از رابطه زیر:

یک مثال دیگر:
برای تبدیل ضریب توان 0.7 به 0.9


مقدار آن:



حالا به مبحث اصلی می رسیم
همانطور که در بالا می بینید برای اصلاح ضریب توان یک خازن گذاشتیم
حالا فرض می کنیم این خازن وجود نداشت و شرایط اولیه مدار در نظر می گیریم
موتور مثال قبل بدون خازن و به تنهایی کار می کند

مقدار توان ظاهری(s) آن عبارت است:

پس اینکه خازن در مدار قرار گرفت توان ظاهری آن برابر است با:

پس اگر خازن نگذاریم توان تلف شده عبارت است از:


و همینطور جریان در دو حالت برابر است با:

بنابراین 92 امپر جریان کمتری موتور می کشد در حالتی که خازن دارد و این مقدار 92 امپر تنها برای یک موتور می باشد شما کارخانه ای در نظر بگیرید که
صدها موتور دارد بدون اینکه باری اضافه شده باشد
چه جریانی از شبکه کشیده می شود و همچنین تلفات در سیمها را هم در نظر بگیرید


بک جدول برای کابل و سطح مقطع کابل و فیوز:


مقدار خازن برای موتورهایی که بصورت تکی می خواهیم ضریب توان آنها را اصلاح کنیم
در دروهای مختلف در جدول زیر داده شده است
و همچنین برای اصلاح ضریب توان ترانسفور ماتورها


همچنین یک جدول برای بدست آوردن k بدون محاسبات
و ضرب آن در توان موتور و بدست آوردن خازن مورد نیاز بر حسب var

[alireza_k]

پاسخ : اصلاح ضربب قدرت

سلام دوستان
من داشتم پستهای قدیمی رو می خوندم که به اینجا رسیدم ،مطلبی که دوست عزیزمون "محمد"در پست پنجم نوشته به نظر درست نمی یاد ،برای این که دوستان گمراه نشن لازم دیدم که یه اصلاح کوچیک بکنم،دوست عزیزمون گفته با توجه به رابطه p=V*I*Cosp چنانچه Cosp کم بشه یعنی با استفاده از خازن جبران بشه p زیاد میشه ،ظاهرا این مطلب درسته ولی نکته اینجاست که با کاهش Cosp جریان کاهش پیدا میکنه ودیگه همون جریان اولیه نیست ،برای فهم بهتر مطلب مثلث توان را بکشید ،می بینید که با کاهش Cosp هیچ تغییری در p صورت نمی گیره بلکه فقط توان راکتیو کم میشه با کاهش توان راکتیو s که همان وتر مثلث توان هست کم میشه و داریم s=v*i بنابراین i کم میشه و در رابطه p=V*I*Cosp اثر افزایش Cosp را خنثا میکنه

دوستان اگه متوجه منظور نشدند به خاطر اینه که الان ساعت 5 صبحه و من این مطلب را سریع نوشتم اگه مفهوم نیست بفرمایید تا توضیح بیشتر بدم

[فرشاد اکرمی]

پاسخ : اصلاح ضربب قدرت

دوست عزیز این یه اصطلاحه !
در اصل همونیه که شما میگی ! ما با گذاشتن خازن هم حالت سلف رو می خوایم جبران کنیم !

توی صنعت برق تا اونجا که میشه سعی می کنن کسینوس فی نزدیک به عدد یک بشه ! یعنی اون درصد که مونده به 1 کمتر بشه !

[alireza_k]

پاسخ : اصلاح ضربب قدرت

فرشاد جان حرف شما کاملا صحیحه اما اگه پست پنجم را بخوانید نوشته شده که هر قدر cos p کمتر باشه شما پول برق کمتری می پردازید ،اگه این طور باشه پیشنهاد میکنم در ساعات اوج مصرف تو خونتون چند تا موتور روشن کنید!یا برای اینکه اصلا پول برق ندید چندتا سلف در مدار بذارید!

رابطه p=v*i *cos pیک رابطه برداریه اگه cos p به سمت 1 بره ظاهرا p افزایش می یابد ولی برای یک مصرف کننده در دو حالت cos p=1 ویا cos p =0.5مقدار انرژی مصرفی اکتیو برابر ه اما در پست مذکور عنوان شده با افزایش cos p به 1 مصرف کننده باید پول برق بیشتری بپردازه که این اشتباهه،لطف کنید پست پنجم را دوباره بخونید!

اما حال من یه سوال از شما دارم چرا مصرف کننده باید کسینوس فی رو به 1 نزدیک کنه ؟چه نفعی به حالش داره؟اگه قرار باشه با رسوندن کسینوس فی به 1 طبق رابطه p=v*i *cos pتوان مصرفیش افزایش پیدا کنه مگه مغز خر خورده که هم برای خازن گذاری پول بده هم پول برق بیشتری بده ؟

[امیرعلی بلورچیان]

پاسخ : اصلاح ضربب قدرت

دوستان این کار دلیلش این هست که به نفع تولید کننده هست نه مصرف کننده!!!
اگر توان راکتیو در خونه ها بالا بره این مشکل پیش میاد که تولید کننده باید توان راکتیو بیشتری تولید کنه و این خودش خیلی سخت هست واسه همین اومدن کنتور رو تنظیم کردن تا راکتیو هم تو کارخانه ها حساب کنه و خوب کارخانه هم تنظیم میکنه این cosp رو برای اینکه توان راکتیوش در حد امکان کمتر بشه تا پول کمتری بده .
من هنوز نفهمیدم مشکل دوستان کجاست ؟!
این صحبت های من اشتباه بودن؟!

[فرشاد اکرمی]

پاسخ : اصلاح ضربب قدرت

حرفهای دو.ست خوبم امیر صحیح ، ولی من یه نمه شفافتر توضیح می دم .

توان کل مجموعه ای از جمع برداری توان اکتیو (مفید) و توان راکتیو (غیر مفید) هست ! مقدار ضریب قدرت هرچه قدر بالاتر میره ، میزان توان راکتیو ما کاهش پیدا میکنه و در نتیجه از شبکه توان کمتری می کشیم !
توان راکتیو توانیه که ما نیم خوایم و توی خونه های معمولی معلوم نمیشه (به علت مقدار کم ) ولی توی کارخونه ها یه کنتور داره ! یعنی همه کارخونه ها 2 تا کنتور دارن یکی برای توان اکتیو و اونیکی برای توان راکتیو !
توان اکتیو رو نیروگاه تولید می کنه ، و توان راکتیو به عهده مصرف کنندست ! مصرف کننده می تونه با اصلاح ضریب قدرت خودش ، توان راکتیو رو جبران کنه و یان کار رو می تونه با گذاشتن یه خازن انجام بده !
با این حال خود وزارت نیرو باز هم جاهائی بانکهای خازنی برای اصلاح ضریب قدرت شبکه گذاشته !

جمله آخر
p=V*I*Cosp توان مفید
p=V*I*Sinp توان غیر مفید
توان کل هم حاصل جمع برداری توان غیر مفید و مفید

[alireza_k]

پاسخ : اصلاح ضربب قدرت

دوستان من تمام صحبتهای شما رو قبول دارم ولی اصلاحیه من به این قسمت از نوشته دوست عزیزمون محمد بود که عینا در زیر نقل می کنم:
"ضریب توان هر چه کو چکتر باشه برای مصرف کننده بهتر هستش شما اگر بجای لامپ رشته ای از مهتابی در خانه استفاده کنید بهای برق کمتری می پردازید چون هرچه وسایل سلفی بیشتر باشه این ضریب توان کوچکتر خواهد شد
دلیل آن هم از این رابطه ساده می باشد
p=V*I*Cosp
هر چه cosp کوچکتر باشه این مقدار کمتر خواهد بود و در ساعت که ضرب بشه
کیلو وات ساعت کمتری خواهد شد و نهایتا شما پول برق کمتری میدهید و به نفع مصرف کننده هستش
شاید شنیده باشین :اصفهانیها بیشتر مهتابی تو خونه هاشون دارن تا لامپ "

سوالم اینجا بود که چرا ضریب توان هر قدر کمتر باشه برای مصرف کننده بهتره؟این جمله غلطه ضریب توان کمتر هیچ منفعتی برای مصرف کننده نداره اما برای تولید کننده ضرر داره
این بحث باعث خیر شد که مقالات جالبی در مورد تاثیر ضریب توان در شبکه ،اپلود کنم حتما بخونید

مقاله خازن-1378-آزادسازی ظرفیت-همایش انرژی:
http://www.4shared.com/file/16002886/7b2001df


بررسی تئوری کاهش تلفات بابکارگیری خازن فشارضعیف:

http://www.4shared.com/file/16003128/d11a98b8
استاندارد خازنهای فشارضعیف:
http://www.4shared.com/file/14466623/f7170118

کاهش تلفات در مصارف کشاورزی:

http://www.4shared.com/file/14526269/4a7bf0bb

[فرشاد اکرمی]

پاسخ : اصلاح ضربب قدرت

دوست عزیز ! س توی کار خونه یا هر مکانی که انرا¾ژی زیادی مصرف می کنه ، بعد گذاشتن بانکهای خازن این قبض تلفن یه چند صد هزار تومنی میاد پائین ؟

توان راکتیو لازمه ! اصلا توان راکتیو نباشه موتوری نمی تونه بچرخه ! ولی خوب ، خود مصرف کننده می تونه اونو تامین کنه !

یه مثال ساده تر دیگه می زنم !
یه مصرف کننده 500 وات داریم ! یعنی این مصرف کننده 500 وات انرژی مصرف مکی کنه !
اگر ضریب قدرت ما 0.5 باشه ، باید 220 ولت با جریان 4.5آمپر بکشه تا بتونه توان اونو تامین کنه !! یعنی (220*4.5*0.5) تا بشه 500 وات !
یعنی 990 وات از شبکه میکشه ، ولی 490 وات اون توان غیر مفیده !! خوب الان اگر ضریب قدرت بشه 1 خیلی ساده ! توانی که از شبکه یم کشه می شه 500 وات !! یعنی 490 وات صرفه جوئی !!

[alireza_k]

پاسخ : اصلاح ضربب قدرت

فرشاد جان
اینکه شما می گی توضیح واضحاته من تو بزرگترین شرکت تولید کننده خازن تو ایران کار میکنم واینو خوب می دونم که با گذاشتن خازن جریمه توان راکتیو از بین میره،گفتم جریمه چون اداره برق بابت توان راکتیو بر حسب کیلو وار ساعت پول نمیگره بلکه ضریبی به اسم ضریب زیان رو در کل مصرف ودیماند ضرب می کنه!
بحث من توان راکتیو نبود بلکه دوستمون محمد گفته بود با خازن گذاری توان اکتیوزیاد میشه که این اشتباه بود.فکر میکنم بحث در مورد این موضوع به اندازه کافی شد فقط لازمه که پستهای قبلی به دقت مطالعه بشه!