تحسين معامل القدرة وكيفيه حساب المكثفات

يضم كل ما يخص عمليات الصيانة سواء صيانة ميكانيكية او كهربائية قسم الصيانة الميكانيكية و الكهربائية - Mechanical & Electrical Maintenance Section
أضف رد جديد
Osama Badr
مؤسس المنتدى
مشاركات: 8628
اشترك في: الخميس مايو 03, 2018 2:46 pm
اتصال:

تحسين معامل القدرة وكيفيه حساب المكثفات

مشاركة بواسطة Osama Badr »



تحسين معامل القدرة
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــ
تحسين معامل القدرة وكيفيه حساب المكثفات
تحسين معامل القدرة
معامل القدرة هو النسبة بين القدرة الفعالة بالكيلووات والقدرة الظاهرية بالكيلوفولت أمبير ، يمكن أن يكون، معامل القدرة متأخراً أو متقدماً، وتتراوح قيمته بين 0 و 1وكلما اقتربت هذه القيمة من 1 كان أفضل لرفع كفاءة استخدام الطاقة. معامل القدرة هو النسبة بين القدرة الفعالة بالكيلووات والقدرة، الظاهرية بالكيلوفولت أمبير ، معامل القدرة تتراوح قيمته بين 0 و 1وكلما اقتربت هذه القيمة من 1 كان أفضل.
القدرة الظاهرية هي القدرة الأجمالية المطلوبة لتشغيل المعدات، وتتكون من مركبين هما القدرة الفعالة (Active Power ) والقدرة غير الفعالة(Reactive Power ) فالقدرة الفعالة هي التي يستفاد منها بصورة رئيسية في الشبكة الكهربائية وتقاس بوحدة kW ، بينما القدرة الغير فعالة هي المطلوبة لتوليد المجالات الكهرومغناطيسية اللازمة لتشغيل الأحمال الحثية (مثل الموتورات) وتقاس بوحدة kVAR وبالتالي فإن معامل القدرة هو مقياس مدى كفاءة استخدام الطاقة الموردة من الهيئة.
تستخدم مكثفات تحسين معامل القدرة في القطاع الصناعي والتجاري والقطاعات الأخرى التي بها أحمال حثية، لتحسين هذا المعامل اذا كان اقل من 0.9 ، ويتم تركيب المكثفات في مستويات مختلفة مثل اللوحة الرئيسية أو عند نقاط توزيع الأحمال أو عند الأحمال مباشرة.
نظرا للتنوع الكبـير في الاحمال فانه يمكن تقسيمها من ناحية النوع الى قسمين
1- احمال استاتيكيه static load
2- احمال ديناميكيه dynamic load
وتعرف بالاحمال الساكنه وهي تلك الاحمال التي لاتحتوي على اجزاء متحركه مثل السخانات و الدفايات الافران الكهربيه و اجهزة الاضاءه .
و تعرف بالاحمال المتحركه وهي تلك الاحمال التي تحتوي على اجزاء متحركه مثل المراوح و المحركات .
وجد ان تقسيم الاحمال من حيث النوع يعتبر تقسيما غير دقيق نظرا لوجود بعض الاحمال الاستاتيكيه و التي بها اجزاء متحركه مثل مجففات الملابس و لهذا يمكن تقسيم الاحمال من ناحية الاستخدام الى ثلاث اقسام هما
1- احمال منزليه.
2- احمال صناعيه.
3- احمال تجاريه.
هذه الاحمال عباره عن جميع الاجهزه التي تحتاج الى طاقه كهربيه لتشغيلها و يتم استخدامها في المنازل .
1- صغر حجمها .
2- تستخدم كميات صغيره من الطاقه الكهربيه.
3- تواجدها في مساحات جغرافيه شاسعة جدا.
امثلتها
الثلاجات – المراوح – المكيفات – السخانات
وهذه الاحمال هي التي تستخدم كميات كبــيره من الطاقه الكهربيه بغرض التصنيع او تشغيل العمليات ذات النطاق الواسع .
1- كبيرة الحجم .
2- تواجدها و تمركزها في اماكن محدده من منظومة القدره الكهربيه.د
3- تستهلك كميات كبـيـره من الطاقه الكهربيه .
امثلتها
المصانع و الورش الكهربيه.
وهي تقع في مكان متوسط بين كل من الاحمال المنزليه و الصناعيه من ناحية الحجم و استهلاك الطاقه الكهربيه و الانـتشار من خلال منظومة القدره الكهربيه .
1- متوسطة الحجم.
2- تستهلك كميات ليست بالصغيره من الطاقه الكهربيه.
3- تحتل مواقع عديده من منظومة القدره الكهربيه و ان كانت اقل من الاحمال الصناعيه.
امثلتها
المستشفيات - المطارات – الفنادق – مراكز التسوق
يمكنك تحقيق الفوائد التالية عن طريق تحسين معامل القدرة إذا كان أقل من 0.9 :
المساهمة في خفض الاستهلاك.
زيادة كفاءة المعدات والأجهزة الكهربائية .
زيادة عمر الأجهزة والمعدات الكهربائية.
المحافظة على مستويات جيدة للجهد الكهربائي.
تخفيض الفاقد الكهربائي في شبكة التوزيع الداخلية للمتعامل.
تخفيض القدرة الظاهرية للأحمال الكهربائية مما يؤدي إلى زيادة لكل مكونات شبكة المتعامل مثل المحولات، (kVA) السعة المتاحة وغيرها،(Feeders) والمغذيات.
للاستفادة من مميزات تحسين معامل القدرة وتجنب الآثار السلبية لمعامل القدرة المنخفض بادر إلى ما يلي:
تركيب مكثفات تحسين معامل القدرة في منشأتك.
حافظ على معامل قدرة أعلى من 0.9 (Lagging) في منشأتك.
قوانين هامه جداا
Power in Watts
kW = kVA x Cosθ
kW = HP x 0.746 or (HP x 0.746) / Efficiency (HP = Motor Power)
kW = √ ( kVA2– kVAR2)
kW = P = VI Cosθ … (Single Phase)
kW = P =√3x V x I Cosθ … (Three Phase)
Apparent Power in VA
kVA= √(kW2+ kVAR2)
kVA = kW/ Cosθ
Reactive Power in VA
kVAR= √(kVA2– kW2)
kVAR = C x (2 π f V2)
Power factor (from 0.1 to 1)
Power Factor = Cosθ = P / V I … (Single Phase)
Power Factor = Cosθ = P / (√3x V x I) … (Three Phase)
Power Factor = Cosθ = kW / kVA … (Both Single Phase & Three Phase)
Power Factor = Cosθ = R/Z … (Resistance / Impedance)
XC = 1/ (2 π f C) … (XC = Capacitive reactance)
IC = V/ XC … (I = V / R)
IC = V 2 F C
IC = QC / V
IC = V / (1 / 2 π F C)
XC = V / IC
XC = 1 / 2 π F C
Required Capacity of Capacitor in Farads/Microfarads
C = kVAR / (2 π f V2) in microfarad
Required Capacity of Capacitor in kVAR
kVAR = C x (2 π f V2)
امثلة
منزل مكون من 4 طوابق الاجمالى العام للاحمال 100 كيلو وات والجهد الموجود 380 فولت ومعامل القدره الحالى 0.7 يراد رفعه الى 0.9 او جد المكثفات المناسبه ؟
اولا حساب معامل القدره القديم
نحسب kva يساوى (100000÷0.70)=142857 kva
Kva2=142857×142857=20408142857
Kw2=100000×100000=10000000000
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kvar =√(20408142857-10000000000)=102020
ثانيا حساب معامل القدره الجديد
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kva=100000÷0.90=111111
Kva2=1111111×1111111=12,345,666,666
Kw2=100000×100000=10000000000
kVAR= √(12345666666-10000000000)=48432
Kvar= pf old القديم-pf new الجديد
Kvar =102020-48432=53588 = 54000 تقريبا
ثانيا طريقه الجداول
الحمل الموجود =100kw
معامل القدره القديم(old) pf =0.70
معامل القدرة الجديد (new )pf =0.90
من الجدول نجد انه من تحسين القدره من 0.70 الى 0.90
نجد ان القيمه الموجوده هى 0.54
اذن قيمه المكثف =
C =kw ×0.54
C =100000 ×0.54= 54000
مثال اخر
محرك 3 فاز معامل 5kw قدرته 70%نريد تحسين معامل القدره ل 90 %اوجد سعه المكثفات المناسبه
اولا حساب معامل القدره القديم
نحسب kva يساوى (5000÷0.70)=7142 kva
Kva2=7142×7142=51,008,164
Kw2=5000×5000=25000000
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kvar =√(51008164-25000000)=5099
🔊🔊ثانيا حساب معامل القدره الجديد
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kva=5000÷0.90=5555
Kva2=5000×5000=30858025
Kw2=5000×5000=25000000
kVAR= √(30858025-25000000)=2420
Kvar= pf old القديم-pf new الجديد
Kvar =5099-2420=2679
ثانيا طريقه الجداول
Kvar=kw×0.54
Kvar=5000×0.54=2700
طبعا النتيجه متقاربه ولكن الطريقه الاولى اكثر دقه ولكن الجدول يستعمل عند عدم معرفه الحساب
ثالثا طريقه ثالثه
اولا معامل القدره القديم
Cos-1(0.70)=45.5729
Tan25.84=1.02020
ثانيا معامل القدره الجديد
Cos -1(0.90)=25.8419
Tan25.85=0.48432
Kvar=kw(pf old -pf new)
Kvar =5000(1.02020-0.48432)=
Kvar = 5000× 0.53588=2679
اذن لكل فازه 2679 ÷3)=893var
لمعرفه سعه المكثف
C =kvar /2×3.14 ×50×380×380
C=2679÷ 45341600= 0.0000059
مضرب فى 6^ 10 =
59 ميكرو فاراد
لمعرفه تيار المكثف
Ic = Q/v
Ic =893÷220=4.05 A
طريقه اخرى
Ic =2679÷380=7.05
Ic =7.05 ÷1.732=4.07 A

كود: تحديد الكل

قوانين هامه جداا
Power in Watts
kW = kVA x Cosθ
kW = HP x 0.746 or (HP x 0.746) / Efficiency (HP = Motor Power)
kW = √ ( kVA2– kVAR2)
kW = P = VI Cosθ … (Single Phase)
kW = P =√3x V x I Cosθ … (Three Phase)
Apparent Power in VA
kVA= √(kW2+ kVAR2)
kVA = kW/ Cosθ
Reactive Power in VA
kVAR= √(kVA2– kW2)
kVAR = C x (2 π f V2)
Power factor (from 0.1 to 1)
Power Factor = Cosθ = P / V I … (Single Phase)
Power Factor = Cosθ = P / (√3x V x I) … (Three Phase)
Power Factor = Cosθ = kW / kVA … (Both Single Phase & Three Phase)
Power Factor = Cosθ = R/Z … (Resistance / Impedance)
XC = 1/ (2 π f C) … (XC = Capacitive reactance)
IC = V/ XC … (I = V / R)
IC = V 2 F C
IC = QC / V
IC = V / (1 / 2 π F C)
XC = V / IC
XC = 1 / 2 π F C
Required Capacity of Capacitor in Farads/Microfarads
C = kVAR / (2 π f V2) in microfarad
Required Capacity of Capacitor in kVAR
kVAR = C x (2 π f V2)
امثلة
منزل مكون من 4 طوابق الاجمالى العام للاحمال 100 كيلو وات والجهد الموجود 380 فولت ومعامل القدره الحالى 0.7 يراد رفعه الى 0.9 او جد المكثفات المناسبه ؟
اولا حساب معامل القدره القديم
نحسب kva يساوى (100000÷0.70)=142857 kva
Kva2=142857×142857=20408142857
Kw2=100000×100000=10000000000
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kvar =√(20408142857-10000000000)=102020
ثانيا حساب معامل القدره الجديد
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kva=100000÷0.90=111111
Kva2=1111111×1111111=12,345,666,666
Kw2=100000×100000=10000000000
kVAR= √(12345666666-10000000000)=48432
Kvar= pf old القديم-pf new الجديد
Kvar =102020-48432=53588 = 54000 تقريبا
ثانيا طريقه الجداول
الحمل الموجود =100kw
معامل القدره القديم(old) pf =0.70
معامل القدرة الجديد (new )pf =0.90
من الجدول نجد انه من تحسين القدره من 0.70 الى 0.90
نجد ان القيمه الموجوده هى 0.54
اذن قيمه المكثف =
C =kw ×0.54
C =100000 ×0.54= 54000
مثال اخر
محرك 3 فاز معامل 5kw قدرته 70%نريد تحسين معامل القدره ل 90 %اوجد سعه المكثفات المناسبه
اولا حساب معامل القدره القديم
نحسب kva يساوى (5000÷0.70)=7142 kva
Kva2=7142×7142=51,008,164
Kw2=5000×5000=25000000
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kvar =√(51008164-25000000)=5099
🔊🔊ثانيا حساب معامل القدره الجديد
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kva=5000÷0.90=5555
Kva2=5000×5000=30858025
Kw2=5000×5000=25000000
kVAR= √(30858025-25000000)=2420
Kvar= pf old القديم-pf new الجديد
Kvar =5099-2420=2679
ثانيا طريقه الجداول
Kvar=kw×0.54
Kvar=5000×0.54=2700
طبعا النتيجه متقاربه ولكن الطريقه الاولى اكثر دقه ولكن الجدول يستعمل عند عدم معرفه الحساب
ثالثا طريقه ثالثه
اولا معامل القدره القديم
Cos-1(0.70)=45.5729
Tan25.84=1.02020
ثانيا معامل القدره الجديد
Cos -1(0.90)=25.8419
Tan25.85=0.48432
Kvar=kw(pf old -pf new)
Kvar =5000(1.02020-0.48432)=
Kvar = 5000× 0.53588=2679
اذن لكل فازه 2679 ÷3)=893var
لمعرفه سعه المكثف
C =kvar /2×3.14 ×50×380×380
C=2679÷ 45341600= 0.0000059
مضرب فى 6^ 10 = 
59 ميكرو فاراد
لمعرفه تيار المكثف
Ic = Q/v
Ic =893÷220=4.05 A
طريقه اخرى
Ic =2679÷380=7.05
Ic =7.05 ÷1.732=4.07 A
منقول
مدونة تكنولوجيا الطحن Millingtec
https://millingtec.blogspot.com
-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-
مدونة اعمل صالحا DOSALEH
https://dosaleh.blogspot.com
-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-
قناة زدنى علما zdny3lma
https://www.youtube.com/@zdny3lma
Knowledge is a power
Keep on what you're reading of HOLY QURAN
There is much still to learn
أضف رد جديد

العودة إلى ”الصيانة الميكانيكية و الكهربائية Mechanical & Electrical Maintenance“