تدعى النسبة بين القدرة الفعالة (P) بالكيلو وات والقدرة الظاهرية (S) بالكيلو فولت أمبير "معامل القدرة" وتتراوح قيمته بين الصفر والواحد، وكلما اقترب معامل القدرة من الواحد الصحيح ، كلما كان هذا يعني اقتراب القدرة الفعالة من القدرة الظاهرية.
أي أن الطاقة المستهلكة في حملٍ ما يُترجَم معظمها إلى شغل مبذول (حركة ، ضوء ، تسخين ، تبريد ، .... إلخ) ، أما إذا كان معامل القدرة متدني فهذا يعني استهلاك نسبة كبيرة من الطاقة بدون أن تتحول إلى عمل مبذول (القدرة الغير فعالة Q بالكيلو فار). ولنا أن نوجز أضرار تدني قيم معامل القدرة فيما يلي
1- غرامات معامل القدرة power factor penalty
تفرض شركات توزيع الكهرباء غرامات مالية على كبار المستهلكين في حالة وجود معامل قدرة سئ أقل من 0.9 مثلا ً ، ولنضرب مثالا ً على ذلك ، في جمهورية مصر العربية يخضع المستهلكون الذين تزيد أحمالهم التعاقدية عن 500 كيلو وات ويقل معامل القدرة لديهم عن 0.9 إلى غرامات مالية متزايدة تحسب كالتالي :
يحسب متوسط معامل القدرة السنوي بدلالة قراءات عداد الكيلو وات ساعة (kwh) وعداد الكيلو فار ساعة (kvarh) من العلاقة التالية
معامل القدرة (pf) = الكيلووات ساعة / جذر (مربع الكيلووات ساعة +مربع الكيلو فار ساعة)
لنصبح أمام عدة حالات
الحالة الأولى : عندما يكون متوسط معامل القدرة السنوي أقل من 0.9 ولكنه في نفس الوقت أكبر من أو يساوي 0.7 تحسب الغرامة كالتالي
الغرامة = (0.9 - متوسط معامل القدرة) × محصلات الكيلووات ساعة في السنة
الحالة الثانية :
عندما يكون متوسط معامل القدرة السنوي أقل من 0.7
الغرامة = ((0.9 -0.7) + 1.5 × (0.7 - معامل القدرة)) × محصلات الكيلووات ساعة في السنة
هذا بالإضافة إلى أنه في حالة تحقيق معامل قدرة مرتفع أكبر من 0.92 وحتى 0.95 يوجد حافز مالي للمستهلك يتم حسابه كالتالي
الحافز المالي = (معامل القدرة - 0.92) × محصلات الكيلو وات ساعة في السنة
(مصدر هذه الحسابات هو الكود المصري لأسس تصميم وشروط تنفيذ التوصيلات والتركيبات الكهربائية في المباني - الأنظمة الخاصة - المجلد السادس :تحسين معامل القدرة)
2- استطاعة الشبكة system capacity
معامل القدرة المنخفض يقلل من استطاعة الشبكة فالمحول الكهربي ذو ال500 كيلو فولت أمبيريغذي أحمال نافعة تساوي 400 كيلو وات عند معامل قدرة 0.8 بينما يستطيع نفس المحول أن يغذي أحمال نافعة بقيمة 450 كيلو وات عند معامل قدرة 0.9 . انتبه لما تعنيه ال50 كيلو وات على مدار اليوم (24 ساعة) في عمر المحول الافتراضي (30 سنة) من توفير للطاقة.
3- فواقد شبكة التوزيع
بتثبيت القدرة الفعالة (الكيلو وات) وعند انخفاض معامل القدرة تزيد قيمة القدرة الظاهرية اللازمة لإمداد هذه القدرة الفعالة مما يعني زيادة قيمة التيار المار (I) ليزيد الققد الأومي في الشبكة (مربع التيار (I) × المقاومة (R)) وهذا الفقد يمثل من 2.5 إلى 7.5 % من الاستهلاك السنوي النمطي للوحدات الصناعية .
4- اتزان الجهد
معامل القدرة المنخفض يعني ببساطة زيادة القدرة الغير فعالة السارية في الشبكة والذي يعني زيادة الانحدار في الجهد ويؤدي إلي عدم اتزان الجهد ، فيما لو تحسن معامل القدرة سنحصل على جهد متزن في الشبكة ، حتى لو لم يكن اتزان الجهد أحد أهداف تحسين معامل القدرة .
 |
| معامل القدرة |
أي أن الطاقة المستهلكة في حملٍ ما يُترجَم معظمها إلى شغل مبذول (حركة ، ضوء ، تسخين ، تبريد ، .... إلخ) ، أما إذا كان معامل القدرة متدني فهذا يعني استهلاك نسبة كبيرة من الطاقة بدون أن تتحول إلى عمل مبذول (القدرة الغير فعالة Q بالكيلو فار). ولنا أن نوجز أضرار تدني قيم معامل القدرة فيما يلي
1- غرامات معامل القدرة power factor penalty
تفرض شركات توزيع الكهرباء غرامات مالية على كبار المستهلكين في حالة وجود معامل قدرة سئ أقل من 0.9 مثلا ً ، ولنضرب مثالا ً على ذلك ، في جمهورية مصر العربية يخضع المستهلكون الذين تزيد أحمالهم التعاقدية عن 500 كيلو وات ويقل معامل القدرة لديهم عن 0.9 إلى غرامات مالية متزايدة تحسب كالتالي :
يحسب متوسط معامل القدرة السنوي بدلالة قراءات عداد الكيلو وات ساعة (kwh) وعداد الكيلو فار ساعة (kvarh) من العلاقة التالية
معامل القدرة (pf) = الكيلووات ساعة / جذر (مربع الكيلووات ساعة +مربع الكيلو فار ساعة)
لنصبح أمام عدة حالات
الحالة الأولى : عندما يكون متوسط معامل القدرة السنوي أقل من 0.9 ولكنه في نفس الوقت أكبر من أو يساوي 0.7 تحسب الغرامة كالتالي
الغرامة = (0.9 - متوسط معامل القدرة) × محصلات الكيلووات ساعة في السنة
الحالة الثانية :
عندما يكون متوسط معامل القدرة السنوي أقل من 0.7
الغرامة = ((0.9 -0.7) + 1.5 × (0.7 - معامل القدرة)) × محصلات الكيلووات ساعة في السنة
هذا بالإضافة إلى أنه في حالة تحقيق معامل قدرة مرتفع أكبر من 0.92 وحتى 0.95 يوجد حافز مالي للمستهلك يتم حسابه كالتالي
الحافز المالي = (معامل القدرة - 0.92) × محصلات الكيلو وات ساعة في السنة
(مصدر هذه الحسابات هو الكود المصري لأسس تصميم وشروط تنفيذ التوصيلات والتركيبات الكهربائية في المباني - الأنظمة الخاصة - المجلد السادس :تحسين معامل القدرة)
2- استطاعة الشبكة system capacity
معامل القدرة المنخفض يقلل من استطاعة الشبكة فالمحول الكهربي ذو ال500 كيلو فولت أمبيريغذي أحمال نافعة تساوي 400 كيلو وات عند معامل قدرة 0.8 بينما يستطيع نفس المحول أن يغذي أحمال نافعة بقيمة 450 كيلو وات عند معامل قدرة 0.9 . انتبه لما تعنيه ال50 كيلو وات على مدار اليوم (24 ساعة) في عمر المحول الافتراضي (30 سنة) من توفير للطاقة.
3- فواقد شبكة التوزيع
بتثبيت القدرة الفعالة (الكيلو وات) وعند انخفاض معامل القدرة تزيد قيمة القدرة الظاهرية اللازمة لإمداد هذه القدرة الفعالة مما يعني زيادة قيمة التيار المار (I) ليزيد الققد الأومي في الشبكة (مربع التيار (I) × المقاومة (R)) وهذا الفقد يمثل من 2.5 إلى 7.5 % من الاستهلاك السنوي النمطي للوحدات الصناعية .
4- اتزان الجهد
معامل القدرة المنخفض يعني ببساطة زيادة القدرة الغير فعالة السارية في الشبكة والذي يعني زيادة الانحدار في الجهد ويؤدي إلي عدم اتزان الجهد ، فيما لو تحسن معامل القدرة سنحصل على جهد متزن في الشبكة ، حتى لو لم يكن اتزان الجهد أحد أهداف تحسين معامل القدرة .
Tags:
كهرباء