ما هو تصحيح معامل القدرة؟
يُقيس معامل القدرة (PF) مدى كفاءة تحويل الطاقة الكهربائية إلى شغل مفيد. فانخفاض معامل القدرة يعني سحب قدر أكبر من القدرة غير الفعّالة (التفاعلية)، ما يرفع التيار والفواقد، وغالبًا ما يُكبّد المنشأة غرامات من شركة الكهرباء. ويعتمد تصحيح معامل القدرة على إضافة مكثفات تُزوّد القدرة التفاعلية محليًا، فترفع معامل القدرة نحو الواحد الصحيح وتُخفّض الطلب على القدرة الظاهرية.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل القدرة الفعلية (kW)، ومعامل القدرة الحالي (المقاس)، ومعامل القدرة المستهدف الذي ترغب في الوصول إليه، إضافةً إلى جهد التغذية والتردد. تُعيد الأداة قيمة القدرة التفاعلية (kVAR) التي يجب أن يُوفّرها بنك المكثفات، إلى جانب المواسعة المكافئة بالميكروفاراد.
شرح المعادلة
تُحسب القدرة التفاعلية اللازمة للتعويض على النحو التالي:
$$Q_C = P \cdot \left(\tan(\varphi_1) - \tan(\varphi_2)\right)$$ حيث \(\varphi = \arccos(\text{PF})\).
وبعد معرفة \(Q_C\) (بوحدة VAR)، تُحسب المواسعة لنظام أحادي الطور كالتالي:
$$C = \frac{Q_C}{2\pi \cdot f \cdot V^{2}}$$
حيث \(f\) هو تردد الخط بالهرتز، و\(V\) هو جهد الخط بالفولت.
مثال محلول
حِمل قدرته 100 kW ومعامل قدرته 0.70 يُراد تصحيحه إلى 0.95 على شبكة جهدها 400 V وترددها 50 Hz:
\(\tan(\arccos 0.70) = 1.0202\)، و\(\tan(\arccos 0.95) = 0.3287\). إذن $$Q_C = 100 \times (1.0202 - 0.3287) = 69.15\ \text{kVAR}$$ والمواسعة $$= \frac{69{,}152}{2\pi \times 50 \times 400^{2}} = 0.001376\ \text{فاراد} \approx 1375.7\ \mu\text{F}$$
الأسئلة الشائعة
لماذا لا نصحّح معامل القدرة إلى 1.0 تمامًا؟ قد يؤدي الإفراط في التصحيح إلى معامل قدرة متقدّم (Leading) وارتفاع في الجهد؛ ولهذا تشترط شركات الكهرباء عادةً قيمة قريبة من 0.95.
هل هذه الحاسبة لنظام أحادي الطور أم ثلاثي الطور؟ معادلة المواسعة المعروضة هنا هي المكافئ لنظام أحادي الطور عند الجهد V المُعطى. أما في النظام ثلاثي الطور، فاقسم Qc على 3 لكل طور واستخدم جهد الطور.
ما الوحدات المستخدمة؟ القدرة بالكيلوواط (kW)، والجهد بالفولت، والتردد بالهرتز (Hz)؛ أما النتائج فبوحدتَي kVAR و µF.
