Power Factor Correction and Low Voltage Capacitor Bank

Power Factor အေၾကာင္းေျပာသည့္အခါ အေျခခံ Parameters မ်ားအေၾကာင္းကို ျပန္ေကာက္၍တင္ျပလိုပါသည္။

Electric Power

Electric Power ၃ မ်ိဳးရွိပါတယ္။

၁. Active Power (or) Real Power (P)

          အမွန္တကယ္ အလုပ္ၿပီးေျမာက္ေအာင္စြမ္းေဆာင္သည့္ Power ျဖစ္ပါတယ္။ ယူနစ္ကေတာ့ - Watts (W) ပါ။

၂. Apparent Power (S)

          ျဖစ္ဟန္ရွိတဲ့ Power ၊ တကယ္ေတာ့ အတိအက်မဟုတ္တဲ့ Power ပါ၊ ယူနစ္ကေတာ့ - VA ျဖင့္သတ္မွတ္ပါတယ္။ သေဘာေဆာင္ျပရရင္ 100 kVA ထရန္စေဖာ္မာတစ္လံုး၊ power factor 0.8 ဆိုပါစို႕ အမွန္တကယ္အသံုးျပဳႏုိင္တဲ့ Real Power က 100 x 0.8 = 80 kW သာျဖစ္ပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ ျဖစ္ဟန္ရွိတဲ့ power လို႔ဆိုလိုတာပါ။

၃. Reactive Power (Q)

          လွ်ပ္ကူးဝါယာတစ္ေခ်ာင္းကို လွ်ပ္စစ္စီးကူးတဲ့အခါသာမာန္အေနျဖင့္ ဘာမွ်မျဖစ္ေသာ္လည္း ထိုဝါယာကို ေခြလ်က္ထားမယ္ဆိုရင္ေတာ့ သံလိုက္စက္ကြင္းေတြျဖစ္ Induced Voltage ေတြျဖစ္ Flux ေတြထြက္လာတာကိုေတြ႕ရမွာပါ။ အဲဒီလိုေတြျဖစ္လာတဲ့အခါ သံလိုက္စက္ကြင္းေတြေၾကာင့္ျဖစ္တဲ့ power တစ္နည္း magnetizing Power ရရွိလာမွာျဖစ္ပါတယ္. Reactive Power လို႕လည္းေခၚပါတယ္။  ယူနစ္ကေတာ့ - VAR လို႕သတ္မွတ္ပါတယ္။

Inductive Equipment ေတြျဖစ္တဲ့ Induction Motor နဲ႕ transformer စတာေတြအလုပ္လုပ္ဖို႕ရန္အတြက္ Real Power ကိုသာမက Reactive Power ကိုလည္းလိုအပ္ပါတယ္။

Power Factor

Active Power ႏွင့္ Apparent Power ၾကားျခားနားခ်က္ ကို power factor ဟုေခၚပါတယ္။

Power Factor (PF) = kW  / kVA  = cos Φ

Power factor Improvement လုပ္ရန္လိုအပ္လာျခင္းႏွင့္ Capacitor Bank အေၾကာင္း

(၁) Power Generation မွ Inductive Equipment မ်ားအတြက္ Reactive Power (kVAR) ကို ထုတ္လုပ္ေပးရသည့္အခါ Real Power ထုတ္လုပ္မႈလည္း ေလ်ာ့နည္းလာၿပီး Power Factor တန္ဖိုးက်ဆင္းလာပါသည္။ ဓာတ္အားစနစ္အတြင္း ဝန္အားထမ္းေဆာင္ႏိုင္မႈ Capacity က်ဆင္း၍ ဓာတ္အားေပ်ာက္ဆံုးမႈမ်ား တိုးလာပါသည္။ ထိုေၾကာင့္ Power Factor ကို Improvement လုပ္ေပးရန္လိုအပ္လာပါသည္။

(၂) သဘာဝသေဘာတရားအရ Inductor မ်ား သည္ Current ကို ဖမ္းဆုပ္ထားေသာသေဘာ၊ လႈိင္းမ်ားကို ထုတ္လႊင့္ေသာသေဘာရွိၾကၿပီး Capacitor မ်ားသည္ Voltage ကို ဖမ္းဆုပ္ထားေသာသေဘာ ၊ လႈိင္းမ်ားကို လက္ခဲေသာ စစ္ထုတ္ေသာသေဘာရွိၾကပါသည္။ Inductive Equipment မ်ားေၾကာင့္ Current သည္   Voltage ႏွင့္ေသြဖယ္မႈျခားနားခ်က္ ( PF) ပိုမ်ားလာသည္။ ေသြဖယ္မႈျခားနားခ်က္ နည္းလာေလေလ PF ေကာင္းေလျဖစ္ပါသည္။ အေကာင္းဆံုးမွာ In Phase = 1 ဟု သတ္မွတ္ထားပါသည္။ ထိုေၾကာင့္ ေနာက္က်သြားေသာ Current ႏွင့္ ေသြဖယ္မႈတတ္ႏိုင္သမွ်နည္းေစရန္ Voltage အားလည္း Capacitor အသံုးျပဳ၍ PF တန္ဖိုးေကာင္းေအာင္ေဆာင္ရြက္ၾကပါသည္။

 (၃) Capacitor Bank ဆိုသည္မွာ Power Factor ေကာင္းမြန္ေစရန္ System ၏ အေထာက္အပံကိုယူသည့္ ပံပိုးမႈယူနစ္ေလးတစ္ခုပင္ျဖစ္ပါသည္။ ဥပမာဆိုရေသာ္ ဘီယာတစ္ခြက္ဝယ္လိုက္ေသာအခါ ဘီယာအရည္မွာ System ၏ Capacity အစစ္အမွန္ျဖစ္ၿပီး အေပၚပိုင္းအျမွပ္သည္ Capacitor Bank အသံုးျပဳ၍ kVAR ရရွိေအာင္ျပဳလုပ္ျခင္းျဖစ္ပါသည္။ 

Type of Capacitor Bank

As per Application

1.    Fixed Type Capacitor Bank

2.    Automatic Capacitor bank

As per Construction

1.    Standard Duty Capacitor Bank

2.    Heavy-duty Capacitor Bank

3.    LT Capacitor Bank

Capacitor Bank အရြယ္အစားေရြးခ်ယ္ျခင္း

Power Factor Improvement ျပဳလုပ္ရန္ အတြက္ တပ္ဆင္ရမည့္ Capacitor Bank ၏ kVAR ပမာဏအား တြက္ခ်က္ပံု

စက္ရုံတစ္ရုံတြင္ 100 kW Load အား 0.8 PF ျဖင့္ လက္ရွိသံုးေနရပါသည္။ PF တန္ဖိုးအား 0.95 အထိတိုးျမွင့္လိုပါသည္။ Capacitor Bank ၏ kVAR ကို မည္သို႕ေရြးခ်ယ္ရမည္နည္း?

PF အညႊန္းကိန္းကို ေနာက္ဆက္တြဲတြင္ေဖာ္ျပထားေသာ Table မွရွာပါ။ 0.8 မွ 0.9 အထိတိုးတက္လိုပါက Table အရ အညႊန္းကိန္းမွာ = 0.421

တပ္ဆင္ရမည့္ Capacitor Bank = Factor x Load

                                      = 0.421 x 100 = 42 kVAR

System Voltage (kV)	Minimum rating of Capacitor Bank (kVAR)
3.3 & 6.6	75
11	200
22	400
33	600

Capacitor Bank ေၾကာင့္ Voltage တိုးတက္လာျခင္း

% Voltage Rise = (kVAR of CB x % Impendence of Transformer) / (Rated kVA of Transformer)

Reduced Line Losses (ဓာတ္အားေပ်ာက္ဆံုးမႈေလ်ာ့ခ်ႏိုင္ျခင္း)

% of Reduced Losses = 100 – 100 x (Original PF / Improved PF) ^2

Capacitor Bank တပ္ဆင္သင့္သည့္ေနရာမ်ား

Capacitor Bank မ်ားအား Reactive Power သံုးစြဲသည့္ Load Side ႏွင့္ အနီးဆံုးေနရာ 400V, Distribution Side တြင္ ဦးစားေပးတပ္ဆင္သင့္ပါသည္။ 400 V Distribution Side တြင္ မတပ္္ဆင္ထားဘဲ ၃၃/၁၁ kV ဓာတ္အားခြဲရုံမ်ားတြင္သာ တပ္ဆင္ၿပီး လိုအပ္သည့္ Reactive Power အား ဓာတ္အားစနစ္ထဲသို႕ ေမာင္းထည့္ပါက ဓာတ္အားေပးစက္ရုံမ်ားမွ Reactive Power မထုတ္ေပးရသည္မွန္ေသာ္လည္း ဓာတ္အားခြဲရုံမွ Reactive Power သံုးစြဲမည့္ End User အထိေရာက္သည္အထိ ဓာတ္အားလိုင္းေပၚတြင္ Real and Reactive Current ၂ မ်ိဳးစလံုး ပမာဏမ်ားစြာစီးဆင္းမႈေၾကာင့္ ဓာတ္အားေပ်ာက္ဆံုးမႈျဖစ္ေပၚေစပါသည္။

 Low Voltage Capacitor Bank

Capacitor Bank မ်ားသည္ အခ်ိန္ျပည့္ေမာင္းႏွင္ရန္မလိုအပ္ဘဲ ဓာတ္အားစနစ္အတြင္း Reactive Power သံုးစြဲမႈေပၚေပါက္လာမွသာ ဝင္ေရာက္ေမာင္းႏွင္မည္ျဖစ္ပါသည္။ မလိုအပ္ဘဲ ေမာင္းႏွင္ပါက Over Correction ျဖစ္ေပၚေစပါသည္။ သို႕ျဖစ္ပါ၍ Automatic Power Factor Controller တပ္ဆင္ထားသည္ Low Voltage Capacitor Bank မ်ားကိုသာ တပ္ဆင္သံုးစြဲရန္ လိုအပ္ပါသည္။