Power Factor, KVA, KW, KVAR အကြောင်း
အခြေခံ သဘောသဘာ၀
ပထမဦးစွာ သာမန် လူများနာလည်အောင် ပြောရရင်တော့ K ဆိုတာ unit တခု ။ kilo အဆ တထောင် ( အမြောက် ၁၀၀၀ ) ကိုပြောတာပါ ။အဲဒါတွေ က Power factor တွက်တာ ကို ကိုယ်စားပြုပါတယ်။
V ဆိုတာ voltage , W ဆိုတာ watt , R ဆိုတာ Reactive ကို ကိုယ်စားပြုပါတယ်။
လျပ်စစ်အားပေးရေး တခုမှာ ထုတ်လုပ် သုံးဆွဲ ပျောက်ဆုံးတာ ကို ကိုယ်စား ပြုပါတယ်။
မှတ်ချက် ။
( ဓါတ်အား က Line lost ကြောင့် ပျောက်တာ ကိုပြောတာ မဟုတ်ပါဖူး )
- KVA က power generation က အမှန်တကယ် ထုတ်လုပ်လိုက်တဲ့ ဓါတ်အား
- KW က သုံး လိုက်တဲ့ လျပ်စစ် equipment တွေ က တကယ် ရရှိလိုက်တဲ့ ဓါတ်အား
- KVAR က ထုတ်လုပ်တာရယ် ရရှိ တာရယ် မှာ ကြားတဲ့ က ပျောက်ဆုံးနေတဲ့ ဓါတ်အား
ဥပမာတခုပေးရရင်
ဆိုင်မှာ အသုတ် ၀င်ပြီး ပါဆယ် မှာ တယ်
အဲဒီဆိုင်မှာ စားရင် ၁၀၀၀ ပေးရတယ်။
ʘ ပါဆယ်ဖြစ်လို့ ဖေါ့ ဖူးဖိုး ၂၀၀ ပေးရတယ်။ စုစုပေါင်း ၁၂၀၀ ကျပ်ကျမယ် ( KVA )။
ʘ တကယ်စားရတာက ၁၀၀၀ ဖိုး ( KW )
ʘ ဖေါ့ ဖူးဖိုး ၂၀၀ က မစားရပဲပေး ရတာ။ အလကားဖြစ်သွားတာ။ အဲ ဒါ KVAR ( reactive ဖိုးပဲ )
ʘ တကယ်လို့ ဂျိုင့်လေး ပါလို့့ ဂျိုင့် နဲ့ ယူ လိုက်လို့ ၁၁၀၀ ပဲ ယူလိုက်လျင် အဲဒါ က capacitance load ထည့်လိုက်တာပဲ။ ၁၀၀ ကိုတော့ ပါဆယ်မို့ယူလိုက်တယ် )
ဒါဆိုရှင်းပြီ ။
KVAR = KVA – KW ပေါ့ ။ ( No No No မဟုတ်ပါဖူး )
ဘာကြောင့်လဲ ဆိုတော့ AC power မှာ လျပ်စစ်က အနုတ် အပေါင်း ကို sine wave နဲ့ သွားနေလို့ပါ။ ဒါကြောင့် မို့ Voltage , current တွေ ကို root mean sqare နဲ့တွက်ပါတယ်။ အဲဒါကြောင့် သချာင်္ ဖေါ်မူလာ နဲ့ တွက်မယ်ဆိုရင်
KVA= voltage x Amp
KW = voltage x Amp x cos
KVAR = voltage x Amp x sin
တွေ ဖြစ်ပါတယ်။ ဘာကို အခြေခံတွက် လဲ ဆို ပိုင်သာဂိုရ သီအိုရီ ကို အခြေခံတာပါ။ power triangle ကို မူတည်ပြီး တွက်တာပါ။
ဖြစ်ရတဲ့ တရားခံ က inductance load ကြောင့်ပါ ။
ရုပ်ရှင်ထဲမှာ ဆို bad police, good police လို့ဆိုရမှာပါ။
bad police = inductance load
good police = capacitance load
ဘာကြောင့်လဲ လေ့လာကြည့်ပါ။
ပထမဆုံး I = U/R ဆိုတဲ့ formula ကိုတော့ သိမှာပေါ့ ။ လျပ်စစ် ပစ္စည်း ဆိုတာ R resistance လို့သာမန်အား ဖြင့်သိထားတယ်။တကယ့်လက်တွေ့မှာ တော့ သု့ ချည်းပဲ မဟုတ်ပါဖူး ။ C capacitor , L inductor တွေ ကိုလဲ သိထားမယ် သူတို့လဲပါပါတယ်။
တခါတရံ R ချည်းပဲ ရှိနေပေမဲ့ အများအားဖြင့်တော့ R+L+C တွေ ပါ၀င်ပါတယ်။
အဲဒါတွေ ပေါင်းတာ ကို Z impedance ( ohm )လို့ခေါ်ပါတယ်။ လျပ်စစ် ပစ္စည်း load ဆိုတာ တကယ်တော့ Z ပါ။ I= U/Z ပါ။
မော်တာ တလုံး ကို ohm တိုင်းရင် resistance ရတယ်။ တခါတရံ 0.5 ohm လောက်ပဲ ရမယ် ။ တကယ်သာဆို I = U/R formula ကြောင့် current စီးရမယ်ဆို အများကြီး စီး မှာပေါ့ ။ မစီးပါဖူး ။ Z impedance ( ohm ) ကြောင့်ပါ။
Heater ကျတော့ Ideal resistance တကယ့် resistance အစစ် ဒါကြောင့် ဖြတ်စီးရမယ့် current က I = U/R formula ကို လိုက်နာတယ်။
L inductor ဆိုတာ
အဲတော့ L inductor ဆိုတာ ဘာလဲ။ သံလိုက်ဓါတ် နဲ့ အလုပ်လုပ်တဲ့ ပစ္စည်း တိုင်း က inductance ပစ္စည်း တွေပါပဲ ။ မော်တာ တွေ မီးချောင်း သံ ချုပ်တွေ coil ပတ်ထားပြီး သုံးတာတွေပေါ့ ။
L ကြောင့် ပဲ မကောင်းတဲ့ KVAR ဖြစ်စေတာ ။ သူ့ကြောင့်သာ power factor အရုံး တွေ ပေါ် နေတာပါ။
C capacitor ကတော့ သိတဲ့ capacitor အမျိုးမျိုးပဲ ။
Capacitor ကတော့ မကောင်းတဲ့ KVAR ကို လျော့ နည်းအောင် လုပ်ပါတယ်။
တချက်မှတ်ရမှာ က load မှာ capacitor ပါရင် ကောင်းတယ်။
load မှာ inductance ပါရင် မကောင်း ဖူး ။
ဘာကြောင့် ဖြစ်ရတာလဲ။
သူတို့ကို oscilloscope နဲ့ကြည့်ရင် R,L ,C တို့ မှာစီးတဲ့ current နဲ့ voltage sine wave ဆက်စပ်မှု ကို တွေ့တယ်။
 R-I က V wave အတိုင်း တသမတ် ညီညီ လိုက်တယ်။ (active power)
 L-I က V wave အတိုင်း နောက်ကျ (lagging ) မှလိုက်တယ်။( Reactive ( inductance ) power )
 C –I က V wave အတိုင်း အရှေ့ ကနေ ( leading ) သွား တယ်။( Reactive ( capacitance ) power )
See picture
ဒါကြောင့်မို့
R က power factor 1 ပဲရတယ် ။
L က power factor ကို ကျစေတဲ့ KVAR ကို ဖြစ်စေတယ်။ ( bad )
C က power factor ကို တက်စေတဲ့ KVAR ကို ဖြစ်စေတယ်။( good )
အဲတော့ power factor ကျစေတဲ့ electrical equipment L ပါတာတွေ Power factor မကောင်းတာတွေ များများ သုံးရင် များများ PF ကျမယ် ။
ဒါကြောင့် မို့မော်တာ တွေ မှာရေးထားတာ ။ power factor ဘယ်လောက်ဆိုတာ။ အဲဒါက အဲ ဒီ မော်တာ တွေ ကို lab မှာစမ်းပြီး ဘယ်လောက် ဆိုပြီးရေးထားတာ။ ဥရောပ ကမော်တာ ဂျပန် ကမော်တာ တွေ ပါ။ တရုပ်မော်တာတွေ ကတော့ ကြိုက် သလိုရေးထားတာပါ ။ တကယ့် အဓိပါယ် က အဲဒီ မော်တာသုံးရင် efficiency ဘယ်လောက်ပဲ သုံးစွဲ သူက ရမယ်ဆိုတာပြောတာပါ ။ နောက်ပိုင်း မော်တာတွေ က efficiency တွေ တတ်နိုင် သမျ နဲအောင် rotor and stator ရဲ့ gap ကိုတပ်နိုင် သမျ နီးပြီး သံလိုက်ဓါတ် ကို အစွမ်း ကုန်သုံးပါတယ် ။ power factor ကို အစွမ်းကုန် ကောင်းအောင် လုပ်တာပါ ။
power factor improvement အခြေ ခံသဘောတရား
****************************************
Capacitor bank များတပ်ဆင် ခြင်း
ဘာအတွက် လုပ်တာလဲ ဆိုတော့ လျပ်စစ်ဓါတ်အား အကုန် အကျ သက်သာအောင်ပါ ။
ဘာလို့ အကုန်အကျသက်သာ လည်းဆိုတော့ လျပ်စစ် စီး current နည်းသွားလို့ ပါ။
တကယ်သုံး တဲ့ လျပ်စစ် က P= KW ( Active power )
တကယ်ထုတ်ပေး တဲ့ လျပ်စစ် က S= KVA ( apparent power )
ပျောက်ဆုံးသွား တဲ့ လျပ်စစ် က Q= KVAr (Reactive power )
လို့သတ်မှတ် ထားပါတယ် ။
အဓိ ကကတော့ Q= KVAr (Reactive power ) နဲသွားအောင် လုပ်တာပါ။
ဘာနဲ့လုပ်တာလဲ ဆိုတော့ capacitor bank တွေ ခံပြီး KVAr လျော့သွားအောင်လုပ်တာပါ ။
။ အရင်တုန်းက မီးချောင်း ချုပ်တွေ မှာဆို Capacitor တွေ တွေ့နိုင်ပါတယ်။ တခါ က site ထဲမှာ မီးချောင်းက Capacitor က short circuit ဖြစ်ပြီး မီးလောင် သလိုမျိုး ဖြစ်ဖူးပါတယ်။ အဲတော့ အထက်က safety first ဆိုတော့ Capacitor တွေ ဖြုတ်စေပေါ့ ။ အဲဒိမှာ ဘာဖြစ်သွားလဲ ဆိုတော့ အရင် 10 amp circuit breakers တွေ က တင်လို့မရတော့ဖူး ။ 16 amp breaker တွေ နဲ့ လဲပြစ် လိုက် ရတယ်။current တွေ ပိုတက်လာတဲ့ သဘောပေါ့ ။
Capacitor bank အဲဒီ လိုတပ်တာမှာ ပစ္စည်းမှာ ၂ မျိုး ရှိပါတယ် ။
Fix capacitor and automatic capacitor bank တို့ဖြစ်ပါတယ်။
1)Fix capacitor ကို electrical equipment ပစ္စည်း တွေမှာ တပ်ဆင် အသုံးပြုပါတယ် ။
2) Automatic capacitor bank ကို bus bar တွေမှာ တပ်ဆင် အသုံးပြုပါတယ် ။
Automatic capacitor bank ကိုတော့ သူ့control တွေနဲ့ တပ်ဆင်ရပါတယ်။
Compensation kvar ဘယ်လောက်တတ်ရမလဲဆိုတာ လက်ရှိ power factor နဲ့ improve ဖြစ်လိုတဲ့ power factor ကို သိပြီးတွက်ရပါမယ် ။ တွက်နည်းကတော့ ပိုက်သာဂိုရ နည်းပါပဲ ။
► ပထမ ကတော့ လက်ရှိ power factor နဲ့ KW သိရပါမယ်။
► နောက် တိုးချင်တဲ့ Power factor တိ့ုသိရပါမယ်။
တွက် တဲ့ soft ware , matrix chart တွေ ရှိပါတယ် ။ manual လဲတွက်လို့ရပါတယ် ။ တွက်နည်းကတော့ ပိုက်သာဂိုရ နည်းပါပဲ ။နည်းနည်း ရှုတ်ပါတယ် ။ matrix ကို သာ ရှာပြီး download လုပ် ပါ။
ထွက်လာတဲ့ အဖြေ ကို ကြည့်ပြီး သင့်တော်တဲ့ KVAR capacitor bank ကို၀ယ်တပ် လို့၇ပါတယ်။
Matrix နဲံ တွက်နည်းကတော့
ဥပမာ
500 KW ၇ှိတဲ့ စက်ရုံတခုမှာ PF က 0.72 ပဲရှိတယ် ဆိုပါစို့ ။ အဲဒါကနေ 0.9 လောက်ထိတိုးချင်တယ်ဆိုပါစို့။ matrix မှာ ကြည့်လိုက်ရင် 0.479 ကိုတွေ့မယ်။ 500 kw X 0.479 = 240 kvar ရမယ်။ capacitor bank ကို ၀ယ်တပ်ရမှာပေါ့ ။
Installation မှာ ၃ မျိုးရှိပါတယ် ။ LV မှာပဲတပ်ဆင် အသုံးပြုပါတယ် ။
1- Global compensation
2- Sector compensation
3- Individual compensation ဆို ပြီး နေရာ သုံးမျိုးမှာ တပ်ဆင်ကျပါတယ် ။
ဘာတွေ အကျိုး သက်ရောက် သွားသလဲဆိုတော့ပိုမိုပြီး load တွေ သုံးနိုင်တာပေါ့ ။ နောက်ပြီး လျပ်စစ်မီ တာ တန်ဖိုးလဲ ကျတာသက်သာသွားပါတယ်။ အကျိုးကျေးဇူး ကတော့ အများကြီးပေါ့ ။ တပ်မယ်ဆိုရင်တော့ specialist တွေ နဲ့ တိုင်ပင် ပြီးတပ်သင့်ပါတယ်။
==============================
pf ကျရင် ဘာဖြစ်နိုင်လဲဆိုတော့
လျှပ်စစ်စက်ပစ္စည်းတွေ ( alternator, transformer, switchgear စသည်) ရဲ့ rating ကို kVA နဲ့ သတ်မှတ်လေ့ရှိကြပါတယ်။ p.f နဲရင် kVA rating များလာ မှာ ဖြစ်တာကြောင့်
၁) ပိုမို အရွယ်အစားကြီးမားတဲ့ ဆက်စပ် စက်ပစ္စည်းတွေ တပ်ဆင်ဖို့ လိုအပ်လို့ ကုန်ကျစရိတ်ပိုများလာမှာ ဖြစ်ပါတယ်။
၂) အရွယ်အစားပို ကြီးတဲ့ conductor တွေအသုံးပြုဖို့ လိုအပ်လာမယ်
တည်ငြိမ်တဲ့ ဗို့အားနဲ့ power ကို သယ်ဆောင် ဖြန့်ဖြူးရာမှာ power factor နည်းရင် current များလာမှာဖြစ်တဲ့အတွက် ပိုမို အရွယ်အစားကြီးမားတဲ့ conductor တွေကို အသုံးပြုဖို့ လိုအပ်လာမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ ကုန်ကျစရိတ်လည်းတက်လာမယ်ပေါ့ဗျာ။
၃) copper losses များလာမယ်
p.f နိမ့်ရင် current များလာလို့ I^2 x R နဲ့ပတ်သက်တဲ့ cu - losses များလာပြီး အကျိုးဆက်အနေနဲ့ ဓာတ်အားပေးစနစ်ရဲ့ သာရည်ကို ကျဆင်းစေပါတယ်။
၄) ဗို့အားမတည်မငြိမ်ဖြစ်လာမယ်
အလွန်နိမ့်ပါးတဲ့ lagging p.f ဟာ ဓာတ်အားထုတ်လုပ်တဲ့စက်တွေ၊ transformer တွေ၊ မဟာဓာတ်အားလိုင်း နဲ့ ဓာတ်အားဖြန့်ဖြူးရေးလိုင်းတွေပေါ်မှာ ဗို့အားကျရောက်မှုများလာစေတဲ့အတွက် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အသုံးပြု သူတွေဆီ ရောက်ရှိလာမယ့်ဗို့အားကို ကျဆင်းသွားစေတဲ့အတွက် လျှပ်စစ်အသုံးအဆောင် ပစ္စည်းတွေကို အမြန်ပျက်စီးစေပါတယ်။ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားအသုံးပြုသူတွေဆီကို ဗို့အားအပြည့်အ၀ ရောက်စေဖို့ အပိုပစ္စည်းတွေ (voltage regulator) အသုံးပြုဖို့ လိုအပ်လာပါတယ်။
၅) ဓာတ်အားပေးစနစ်ရဲ့ စွမ်းဆောင်ရည် လျော့နည်းလာမယ်
power factor နဲပါးမှုကြောင့် ကြီးထွားလာမယ့် reactive power (kVAR) ဟာ ဓာတ်အားပေးစနစ်မှာ တပ်ဆင်အသုံးပြုထားတဲ့ စက်ပစ္စည်းတွေကို စွမ်းအားပြည့် အသုံးချနိုင်ရေးမှာ အနှောင့်အယှက်ပေးတာကြောင့် ဓာတ်အားပေးစနစ်ရဲ့ စွမ်းဆောင်ရည်ကို လျော့ကျလာစေပါတယ်။
ကျေးဇူးတင်ပါတယ် ။
Credit..