पॉवर फॅक्टर म्हणजे काय? | पॉवर फॅक्टरची व्याख्या
कोणत्याही दोन एसी परिमाणांमधील (राशीतील) फेज फरकाच्या कोसाइन गुणांकाला पॉवर फॅक्टर म्हणतात.
एसी सर्किटमध्ये पॉवर फॅक्टरचे महत्त्व
एसी सर्किट्समध्ये पॉवर फॅक्टरला खूप महत्त्व आहे. कारण AC सर्किटची शक्ती त्या सर्किटच्या व्होल्टेज, करंट आणि पॉवर फॅक्टरने गुणाकार केली जाते. सर्किटचा पॉवर फॅक्टर कमी झाल्यास, त्या सर्किटमधील लोडमधून वाहणारा विद्युत् प्रवाह वाढतो.
उदाहरण:- समजा 1000 वॅटचा बल्बला 250 व्होल्टसह पुरवला जातो. जर त्या सर्किटचा पॉवर फॅक्टर 1 असेल तर त्या सर्किटमधून वाहणारा विद्युतप्रवाह असा काहीतरी असेल.
I = पॉवर / (व्होल्टेज × पॉवर फॅक्टर)
I = 1000/ (250×1)
= 4 अँपिअर
पण त्याच 1000 वॅट लोडचा पॉवर फॅक्टर 0.8
अँपिअर असेल, तर त्याच सर्किटचा करंट
I = पॉवर / (व्होल्टेज × पॉवर फॅक्टर)
I = 1000/ (250×0.8)
= 5 अँपिअर विद्युत प्रवाह त्या सर्किटमधून वाहतील
यावरून हे सिद्ध होते की, त्याच लोडसाठी, पॉवर फॅक्टर कमी केल्यास, त्या लोडमधून मोठ्या प्रमाणात विद्युत प्रवाह वाहतो. याचा परिणाम वीज ग्राहक आणि त्या ग्राहकांना वीजपुरवठा करणारी कंपनी यांच्यावर होतो.
लो पॉवर फॅक्टरमुळे ग्राहकांचे नुकसान
कमी पॉवर फॅक्टरमुळे, त्याच लोडसाठी वर्तमान प्रमाण वाढते. या कारणामुळे
वायरिंग बसवण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या वायर्स, स्विचेस, होल्डर, फ्यूज इत्यादी उपकरणे उच्च क्षमतेने वापरावी लागतात. त्यामुळे त्यांचा आकारही मोठा असेल.
वायरिंग इन्स्टॉलेशन, इनॅन्डेन्सेंट दिवे, हीटर्स इ. मध्ये वैयक्तिक पॉवर फॅक्टर 1 असूनही, एकूण पॉवर फॅक्टर कमी झाल्यामुळे त्यांचे आउटपुट देखील कमी होते.
उदाहरण:- 250 volt × 4 Amp × 1 पॉवर फॅक्टर = 1000 wats इतकी पॉवर उपलब्ध आहे. जर पॉवर फॅक्टर 0.8 झाला, तर 800 वॅट्स म्हणजे 200 वॅट्स कमी पॉवर उपलब्ध होईल.
याशिवाय, त्या सर्किटच्या कमी पॉवर फॅक्टरमुळे, त्याच पॉवर लोडसाठी करंट देखील वाढतो. त्यामुळे ग्राहकांचे ऊर्जा मीटर वेगाने धावू लागतात. थेट कमी वीज वापरूनही ग्राहकांना अधिक विजेसाठी पैसे खर्च करावे लागतात.
कमी पॉवर फॅक्टरमुळे वीज कंपन्यांचे नुकसान.
- अनेक ग्राहकांच्या स्थापनेचा पॉवर फॅक्टर कमी झाल्यामुळे, परिणामी ट्रान्समिशन लाईनचा विद्युत् प्रवाह वाढतो.
- लाइनमधील I×I×R पॉवर लॉस वाढते.
- I × R अशा व्होल्टेज ड्रॉपसह, रेषेच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज कमी होऊ लागते.
- कमी टर्मिनल व्होल्टेजमुळे, जनरेटिंग स्टेशनमधील व्होल्टेजचे नियमन प्रत्येक वेळी समायोजित करावे लागते.
- लाइन करंट वाढल्यामुळे, जनरेटर ओव्हरलोड होतात आणि जास्त गरम होतात.
- लाईन करंट वाढल्यामुळे लाईन कंडक्टरचा आकारही वाढवावा लागतो.
- कंडक्टरचा आकार वाढल्याने लाइन पोलचा स्पॅन कमी करावा लागतो.
- लाईन पोलची संख्या कमी झाल्यामुळे लाईन पोलची संख्याही वाढवावी लागत आहे.
- पोल्सची संख्या जसजशी वाढते, तसतसे इतर सामानांची संख्याही वाढते.
- एकूणच, पारेषण आणि वितरणाचा खर्च वाढतो.
हे सर्व वीज कंपन्यांना चांगलेच महागात पडते.
हाय पॉवर फॅक्टरचे फायदे | अधिक पॉवर फॅक्टर असणे महत्त्वाचे का आहे?
उच्च पॉवर फॅक्टरमुळे, वीज वितरण कंपनी आणि ग्राहकांना खाली नमूद केलेले फायदे मिळतात.
- टर्मिनल व्होल्टेज स्थिर ठेवण्यास मदत करते.
- व्होल्टेजचे नियमन चांगले आहे.
- ट्रान्समिशन आणि डिस्ट्रिब्युशन लाईन्समध्ये कमी वीज हानी होते.
- जनरेटिंग स्टेशनची कार्यक्षमता वाढते. ट्रान्समिशन स्वस्त आहे.
- कंडक्टर आणि अॅक्सेसरीज जास्त गरम होत नाहीत.
- मोठ्या क्षमतेचे सामान वापरण्याची गरज नाही.
या कारणासाठी पॉवर फॅक्टर जास्त असणे आवश्यक आहे.
औद्योगिक ग्राहकांच्या कमी पॉवर फॅक्टरची कारणे काय आहेत?
औद्योगिक ग्राहकांच्या पॉवर फॅक्टरच्या कमतरतेची कारणे काय आहेत?
औद्योगिक क्षेत्र म्हणजे मोठ्या कार्यशाळा, कारखाने इत्यादींमध्ये अधिकाधिक इंडक्शन मोटर्स वापरल्या जातात. याशिवाय, फ्लोरोसेंट ट्यूब देखील अधिक वापरल्या जातात. म्हणजे अशा ठिकाणी इंडकटीव्ही लोड जास्त असतो आणि रेझिस्टिव्ह लोड खूपच कमी असतो. यामुळे रिऍक्टिव्ह करंट (अभिक्रियामुळे वाहणारा करंट) जास्त असतो. या कारणास्तव, त्या सर्किटमधील व्होल्टेज आणि करंट यांच्यातील फेज फरक जास्त प्रमाणात निर्माण करून पॉवर फॅक्टर कमी होतो.
पॉवर फॅक्टर कसा सुधारायचा?| पॉवर फॅक्टर वाढवण्याची पद्धत | पॉवर फॅक्टर कसा दुरुस्त करावा?| पॉवर फॅक्टर किती असावा?
कमी पॉवर फॅक्टरमुळे होणारे नुकसान लक्षात घेता, पॉवर फॅक्टरमध्ये सुधारणा करणे अत्यंत आवश्यक आहे. कारण इंडक्शन मोटरचा पूर्ण लोड पॉवर फॅक्टर 0.8 ते 0.85 पर्यंत असतो. पण यापेक्षा जास्त पॉवर फॅक्टर असणे आवश्यक आहे. विद्युत ऊर्जा प्रदान करणाऱ्या कंपन्यांनी त्यांच्या ग्राहकांच्या स्थापनेसाठी 0.9 चा पॉवर फॅक्टर निश्चित केला आहे. त्यामुळे वीज ग्राहकांना त्यांच्या स्थापनेचा पॉवर फॅक्टर ०.९ किंवा त्यापेक्षा जास्त ठेवावा लागतो. त्यामुळे सिंक्रोनस कंडेनसर वापरणे , लाइनमध्ये समांतर कॅपेसिटर जोडून पॉवर फॅक्टर सुधारला जाऊ शकतो.