تین فیز نیٹ ورک میں پاور فیکٹر کو بہتر بنانے کا حساب

تھری فیز نیٹ ورک میں پاور فیکٹر کو بہتر بنانے کے لیے کیپیسیٹر کی گنجائش کا حساب لگاتے وقت، ہم اسی ترتیب پر عمل کریں گے جیسا کہ مضمون میں کیا گیا ہے۔ سنگل فیز نیٹ ورک میں حسابات کی مثالوں کے ساتھ… پاور فیکٹر کی قدر کا تعین تھری فیز کرنٹ کے پاور فارمولے سے ہوتا ہے:

P1 = √3 ∙ U ∙ I ∙ cosφ، cosφ = P1 / (√3 ∙ U ∙ I)۔

کی مثالیں

1. تھری فیز انڈکشن موٹر میں مندرجہ ذیل پینل ڈیٹا ہوتا ہے: P = 40 kW، U = 380 V، I = 105 A، η = 0.85، f = 50 Hz۔ سٹیٹر کا ستارہ کنکشن۔ فرض کریں کہ بورڈ کی cosφ قدر کا تعین کرنا مشکل ہے، اور اس لیے اس کا تعین کرنا ضروری ہے۔ کیپسیٹرز کا استعمال کرتے ہوئے پاور فیکٹر کو cosφ = 1 میں بہتر کرنے کے بعد کرنٹ کس قدر تک کم ہو جائے گا؟ capacitors کی کیا صلاحیت ہونی چاہیے؟ کیپسیٹرز (تصویر 1) کس رد عمل کی طاقت کی تلافی کریں گے؟

سٹیٹر وائنڈنگ کے کلیمپ نشان زد ہیں: شروع — C1، C2، C3، اختتام — C4، C5، C6، بالترتیب۔تاہم، درج ذیل میں، خاکوں کے ساتھ مواصلت کو آسان بنانے کے لیے، اصل کو A، B، C، اور اختتام پر X، Y، Z کا لیبل لگایا جائے گا۔

چاول۔ 1۔

موٹر پاور P1 = P2 / η = 40000 / 0.85 ≈47000 W،

جہاں P2 خالص طاقت ہے جو موٹر کے نام پلیٹ پر درج ہے۔

cosφ = P1 / (√3 ∙ U ∙ I) = 47000 / (√3 ∙ 380 ∙ 105) = 0.69۔

پاور فیکٹر کو cosφ = 1 میں بہتر کرنے کے بعد، ان پٹ پاور ہوگی:

P1 = √3 ∙ U ∙ I ∙ 1

اور کرنٹ گر جائے گا۔

I1 = P1 / (√3 ∙ U) = 47000 / (1.73 ∙ 380) = 71.5 A۔

یہ cosφ = 0.69 پر فعال کرنٹ ہے۔

IA = I ∙ cosφ = 105 ∙ 0.69 = 71.5 A۔

انجیر میں۔ 1 cosφ کو بہتر بنانے کے لیے capacitors کی شمولیت کو ظاہر کرتا ہے۔

کپیسیٹر وولٹیج Uph = U / √3 = 380 / √3 = 220 V۔

فیز میگنیٹائزنگ کرنٹ لکیری میگنیٹائزنگ کرنٹ کے برابر ہے: IL = I ∙ sinφ = 105 ∙ 0.75 = 79.8 A۔

Capacitor کی capacitive resistance، جو لازمی طور پر مقناطیسی کرنٹ فراہم کرتی ہے، یہ ہوگی: xC = Uph/IL = 1 / (2 ∙ π ∙ f ∙ C)۔

لہذا، کپیسیٹر کی گنجائش C = IC / (Uph ∙ 2 ∙ π ∙ f) = 79.8 / (220 ∙ 3.14 ∙ 100) = 79.800 / (22 ∙ 3.14) ∙-16μF = 16μF.

C = 3 ∙ 1156.4≈3469 μF کی کل گنجائش والے کیپسیٹرز کے ایک بلاک کا پاور فیکٹر کو cosφ = 1 تک بہتر بنانے کے لیے تین فیز موٹر سے منسلک ہونا چاہیے اور ساتھ ہی کرنٹ کو 105 سے 71.5 A تک کم کرنا چاہیے۔

کیپسیٹرز کے ذریعہ معاوضہ شدہ کل رد عمل کی طاقت، جو کیپسیٹرز کی غیر موجودگی میں نیٹ ورک سے لی جاتی ہے، Q = 3 ∙ Uph ∙ IL = 3 ∙ 220 ∙ 79.8≈52668 = 52.66 kvar۔

اس صورت میں، موٹر صرف نیٹ ورک سے ایکٹو پاور P1 = 47 kW استعمال کرتی ہے۔

انجیر میں۔2 ڈیلٹا میں جڑے ہوئے کیپسیٹرز کا ایک بلاک دکھاتا ہے اور تین فیز موٹر کے ٹرمینلز سے منسلک ہوتا ہے جس کی وائنڈنگ بھی ڈیلٹا میں جڑی ہوتی ہے۔ کیپسیٹرز کا یہ کنکشن انجیر میں دکھائے گئے کنکشن سے زیادہ فائدہ مند ہے۔ 1 (حساب 2 کا نتیجہ دیکھیں)۔

چاول۔ 2.

2. ایک چھوٹا پاور پلانٹ تین فیز نیٹ ورک کو فیڈ کرتا ہے جس میں موجودہ I = 250 A نیٹ ورک وولٹیج U = 380 V اور ایک نیٹ ورک پاور فیکٹر cosφ = 0.8 ہے۔ پاور فیکٹر کی بہتری کیپسیٹرز کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے جو انجیر میں دی گئی تصویر کے مطابق ڈیلٹا میں جڑے ہوتے ہیں۔ 3. یہ capacitors کے capacitance کی قیمت اور معاوضہ رد عمل کی طاقت کا تعین کرنے کے لئے ضروری ہے.

چاول۔ 3.

ظاہری طاقت S = √3 ∙ U ∙ I = 1.73 ∙ 380 ∙ 250 = 164.3 kVA۔

cosφ = 0.8 پر فعال طاقت کا تعین کریں:

P1 = √3 ∙ U ∙ I ∙ cosφ = S ∙ cosφ≈164.3 ∙ 0.8 = 131.5 ڈبلیو۔

رد عمل کی طاقت کا معاوضہ cosφ = 0.8 پر ہوگا۔

Q = S ∙ sinφ≈ 164.3 ∙ 0.6 = 98.6 kvar۔

لہذا، لکیری مقناطیسی کرنٹ (تصویر 3) IL = I ∙ sinφ = Q / (√3 ∙ U) ≈150 A۔

میگنیٹائزنگ (کیپسیٹیو) فیز کرنٹ ICph = Q / (3 ∙ U) = 98580 / (3 ∙ 380) = 86.5 A۔

کیپسیٹر کرنٹ کا تعین سرکٹ میں میگنیٹائزنگ (رد عمل) کرنٹ کے ذریعے دوسرے طریقے سے کیا جا سکتا ہے:

IL = I ∙ sinφ = 250 ∙ 0.6 = 150 A،

ICph = ILph = IL / √3 = 150 / 1.73 = 86.7 A۔

ڈیلٹا میں منسلک ہونے پر، capacitors کے ہر گروپ کا وولٹیج 380 V اور فیز کرنٹ ICph = 86.7 A ہوتا ہے۔

I = ICf = U / xC = U / (1⁄ (ω ∙ C)) = U ∙ ω ∙ C.

لہذا، C = IC / (U ∙ 2 ∙ π ∙ f) = 86.7 / (300 ∙ π ∙ 100) = 726 μF.

Capacitor Bank کی کل capacitance C3 = 3 ∙ 726 = 2178 μF ہے۔

منسلک کیپسیٹرز پاور پلانٹ کی پوری طاقت S = 164.3 kVA کو نیٹ پاور کی شکل میں استعمال کرنا ممکن بناتے ہیں۔آپریشن کیپسیٹرز کے بغیر، cosφ = 0.8 پر صرف 131.5 kW کی فعال طاقت استعمال ہوتی ہے۔

معاوضہ شدہ رد عمل کی طاقت Q = 3 ∙ U ∙ IC = 3 ∙ ω ∙ C ∙ U ^ 2 وولٹیج کے مربع کے تناسب سے بڑھتا ہے۔ لہذا، کیپسیٹرز کی مطلوبہ صلاحیت، اور اسی لیے کیپسیٹرز کی قیمت کم ہے کیونکہ وولٹیج زیادہ ہے۔

انجیر میں مزاحمت آر۔ 3 کا استعمال کیپسیٹرز کو آہستہ آہستہ خارج کرنے کے لیے کیا جاتا ہے جب وہ نیٹ ورک سے منقطع ہو جاتے ہیں۔