កត្តាថាមពលនៅក្នុងប្រព័ន្ធថាមពលអគ្គិសនី
នៅក្នុងប្រព័ន្ធថាមពលអគ្គិសនី ពាក្យថា កត្តាថាមពល ជារឿយៗកើតឡើងនៅពេលពិភាក្សាអំពីប្រសិទ្ធភាពថាមពល គុណភាពនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល និងថ្លៃអគ្គិសនីនៅក្នុងអគារឧស្សាហកម្ម និងពាណិជ្ជកម្ម។ ខណៈពេលដែលវាអាចស្តាប់ទៅដូចជាបច្ចេកទេស គោលគំនិតនៃកត្តាថាមពលពិតជាពាក់ព័ន្ធខ្លាំងណាស់ចំពោះជីវិតប្រចាំថ្ងៃ ព្រោះឧបករណ៍អគ្គិសនីស្ទើរតែទាំងអស់ - ចាប់ពីម៉ូទ័រ និងភ្លើងរហូតដល់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិច - ប៉ះពាល់ដល់កត្តាថាមពលនៅក្នុងការដំឡើង។ អត្ថបទនេះពិភាក្សាអំពីនិយមន័យនៃកត្តាថាមពល មូលហេតុរបស់វា ផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមាននៃកត្តាថាមពលទាប របៀបវាស់វា និងរបៀបកែលម្អវា។
ការយល់ដឹងអំពីកត្តាថាមពល
កត្តាថាមពល (PF) គឺជាសមាមាត្រនៃថាមពលសកម្ម (P) ទៅនឹងថាមពលជាក់ស្តែង (S) នៅក្នុងសៀគ្វីចរន្តឆ្លាស់ (AC)។ តាមគណិតវិទ្យា៖
PF = P / S
– ថាមពលសកម្ម (P) ត្រូវបានបង្ហាញជាវ៉ាត់ (W) ឬគីឡូវ៉ាត់ (kW) ពោលគឺថាមពលដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតការងារពិតប្រាកដ ដូចជាការបង្វិលម៉ូទ័រ ការកំដៅធាតុកំដៅ ឬការបើកភ្លើង។
– ថាមពលជាក់ស្តែង (S) ត្រូវបានបង្ហាញជាវ៉ុល-អំពែរ (VA) ឬគីឡូវ៉ុល-អំពែរ (kVA) ដែលជាលទ្ធផលនៃការគុណវ៉ុល និងចរន្តសរុបដែលហូរក្នុងប្រព័ន្ធ។
– លើសពីនេះ មានថាមពលប្រតិកម្ម (Q) ដែលត្រូវបានបង្ហាញជា var (VAr) ឬ kVAr ពោលគឺថាមពលដែលត្រូវបានរក្សាទុក និងបញ្ជូនត្រឡប់មកវិញពីដែនម៉ាញេទិក/ដែនអគ្គិសនីក្នុងបន្ទុកអាំងឌុចស្យុង ឬបន្ទុកកាប៉ាស៊ីតេ។
ទំនាក់ទំនងរវាងទាំងបីត្រូវបានពិពណ៌នាតាមរយៈត្រីកោណស្វ័យគុណ៖ P ជាជ្រុងផ្ដេក Q ជាជ្រុងបញ្ឈរ និង S ជាជ្រុងអ៊ីប៉ូតេនុស។
នៅក្នុងបន្ទុកធន់ទ្រាំសុទ្ធសាធដ៏ល្អ (ឧទាហរណ៍ ឧបករណ៍កម្តៅអគ្គិសនី) ចរន្តស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលជាមួយវ៉ុល ដូច្នេះ PF ខិតជិត 1។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងបន្ទុកពិតជាច្រើន ជាពិសេសបន្ទុកអាំងឌុចស្យុង ចរន្តយឺតជាងវ៉ុល ដូច្នេះកត្តាថាមពលធ្លាក់ចុះ។
ប្រភេទកត្តាថាមពល៖ យឺតយ៉ាវ និង នាំមុខ
កត្តាថាមពលមិនត្រឹមតែទាក់ទងនឹងទំហំរបស់វា (ឧទាហរណ៍ 0,7 ឬ 0,95) ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏អាស្រ័យលើលក្ខណៈរបស់វាផងដែរ៖
១. កត្តាថាមពលយឺតយ៉ាវ
កើតឡើងនៅក្នុងបន្ទុកអាំងឌុចស្យុង ដូចជាម៉ូទ័រអាំងឌុចស្យុង ឧបករណ៍បំលែង បាឡាសចង្កៀងហ្វ្លុយអូរ៉េសង់ និងឧបករណ៍របុំ។ ចរន្តអគ្គិសនីយឺតជាងវ៉ុល។ នេះគឺជាមូលហេតុទូទៅបំផុតនៃកត្តាថាមពលទាបនៅក្នុងការដំឡើងឧស្សាហកម្ម។
2. កត្តាថាមពលឈានមុខគេ
កើតឡើងនៅក្នុងបន្ទុក capacitive ។ ចរន្តនាំមុខវ៉ុល។ កត្តាថាមពលនាំមុខជាធម្មតាកើតឡើងនៅពេលដែល capacitors ច្រើនពេកត្រូវបានដំឡើង ឬនៅពេលដែលមានឧបករណ៍ទូទាត់ប្រតិកម្មលើស។
នៅក្នុងការអនុវត្តប្រព័ន្ធថាមពល កត្តាថាមពលយឺតយ៉ាវទាបគឺជារឿងធម្មតាជាង ហើយជារឿយៗជាគោលដៅនៃការកែលម្អតាមរយៈការដំឡើងកាប៉ាស៊ីទ័រ។
ហេតុអ្វីបានជាកត្តាថាមពលអាចទាប?
កត្តាថាមពលទាបជាទូទៅបណ្តាលមកពីតម្រូវការថាមពលប្រតិកម្មកើនឡើង។ មូលហេតុទូទៅមួយចំនួនរួមមាន៖
– បន្ទុកអាំងឌុចស្យុងលេចធ្លោ៖ ម៉ូទ័រ ម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ ស្នប់ កង្ហារ និងម៉ាស៊ីនផលិតកម្ម។
– ម៉ូទ័រដំណើរការស្រាល (ផ្ទុកក្រោមបន្ទុក)៖ ម៉ូទ័រដែលមានថាមពលធំ ប៉ុន្តែប្រើសម្រាប់បន្ទុកតូច នៅតែស្រូបយកថាមពលប្រតិកម្មខ្ពស់ល្មម ដូច្នេះ PF ធ្លាក់ចុះ។
– ការប្រើប្រាស់បាឡាសធម្មតា៖ នៅក្នុងចង្កៀងហ្វ្លុយអូរ៉េសង់ ឬចង្កៀងបញ្ចេញឧស្ម័ន។
– ប្រព័ន្ធចែកចាយដែលមានឧបករណ៍បំលែងមិនល្អ៖ ឧបករណ៍បំលែងដែលដំណើរការក្រោមសមត្ថភាពខ្លាំងអាចបណ្តាលឱ្យមានសមាសភាពថាមពលដែលមានប្រសិទ្ធភាពតិច។
– ហាម៉ូនិកពីបន្ទុកមិនមែនលីនេអ៊ែរ៖ ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចដែលមានឧបករណ៍កែតម្រូវ (ឧទាហរណ៍ UPS ឧបករណ៍បម្លែង កុំព្យូទ័រ VFD) អាចបន្ថយកត្តាថាមពលសរុបដោយបណ្តាលឱ្យមានការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយចរន្ត។ នេះជារឿយៗត្រូវបានពិភាក្សាថាជាកត្តាថាមពលពិតធៀបនឹងកត្តាថាមពលផ្លាស់ទីលំនៅ។
ម្យ៉ាងវិញទៀត កត្តាថាមពលទាបមិនត្រឹមតែបណ្តាលមកពី "ភាពខុសគ្នានៃដំណាក់កាល" ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏អាចរងផលប៉ះពាល់ដោយគុណភាពនៃរលកចរន្តផងដែរ។
ផលប៉ះពាល់នៃកត្តាថាមពលទាបលើប្រព័ន្ធថាមពល
កត្តាថាមពលទាបមានផលវិបាកផ្នែកបច្ចេកទេស និងសេដ្ឋកិច្ច។ ផលប៉ះពាល់ចម្បងគឺថា ចរន្តធំជាងត្រូវបានទាមទារដើម្បីបង្កើតថាមពលសកម្មដូចគ្នា។ ចរន្តកាន់តែធំ ការខាតបង់ និងការធ្លាក់ចុះវ៉ុលកាន់តែធំ។
ផលប៉ះពាល់សំខាន់ៗមួយចំនួន៖
១. ការបាត់បង់ថាមពលកើនឡើង
ការខាតបង់ទង់ដែងនៅក្នុងខ្សែ និងឧបករណ៍បំលែងគឺសមាមាត្រទៅនឹង I²R។ ប្រសិនបើចរន្តកើនឡើងដោយសារតែ PF ទាប ការខាតបង់កំដៅកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ដែលមានន័យថាថាមពលខ្ជះខ្ជាយ និងសីតុណ្ហភាពឧបករណ៍ដែលអាចកើតមានកើនឡើង។
2. ការធ្លាក់ចុះវ៉ុលធំជាង
ចរន្តខ្ពស់បណ្តាលឱ្យការធ្លាក់ចុះវ៉ុលកើនឡើង ដូច្នេះវ៉ុលនៅបន្ទុកអាចធ្លាក់ចុះ និងប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការរបស់ឧបករណ៍ ជាពិសេសម៉ូទ័រ។
៣. សមត្ថភាពឧបករណ៍ប្រព័ន្ធត្រូវបានកាត់បន្ថយ
ឧបករណ៍បំលែងអគ្គិសនី ម៉ាស៊ីនភ្លើង និងខ្សែកាបមានដែនកំណត់ចរន្ត។ នៅពេលដែលចរន្តឡើងខ្ពស់ដោយសារតែ PF ទាប សមត្ថភាពរបស់ប្រព័ន្ធក្នុងការផ្តល់ថាមពលសកម្មត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ នេះបណ្តាលឱ្យមានការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវឧបករណ៍ ទោះបីជាតម្រូវការ kW ជាក់ស្តែងមិនសំខាន់ក៏ដោយ។
៤. ការពិន័យលើថ្លៃអគ្គិសនីដែលអាចកើតមាន
សម្រាប់អតិថិជនឧស្សាហកម្ម/ពាណិជ្ជកម្មមួយចំនួន ក្រុមហ៊ុនផ្គត់ផ្គង់អគ្គិសនីដាក់ពិន័យ ឬអត្រាពិសេស ប្រសិនបើកត្តាថាមពលធ្លាក់ចុះក្រោមកម្រិតកំណត់ (ឧទាហរណ៍ ០,៨៥ ឬ ០,៩)។ នេះក៏ព្រោះតែក្រុមហ៊ុនផ្គត់ផ្គង់អគ្គិសនីត្រូវតែបញ្ជូនចរន្តខ្ពស់ជាង និងផ្តល់សមត្ថភាពបង្កើត/ចែកចាយសម្រាប់ថាមពលប្រតិកម្ម។
៥. គុណភាពថាមពលថយចុះ
ថាមពលប្រតិកម្មខ្ពស់ និងអាម៉ូនិកអាចបង្កឱ្យមានសំឡេងរោទ៍ រំខានដល់ការការពារ និងធ្វើឱ្យគុណភាពវ៉ុលទាំងមូលកាន់តែអាក្រក់ទៅៗ។
ការវាស់កត្តាថាមពល
កត្តាថាមពលអាចត្រូវបានវាស់តាមវិធីជាច្រើន៖
– ម៉ែត្រថាមពល/ឧបករណ៍វិភាគថាមពល៖ ឧបករណ៍ទូទៅបំផុតសម្រាប់វាស់ kW, kVAr, kVA និង PF។ ឧបករណ៍វិភាគថាមពលទំនើបក៏អាចបង្ហាញអាម៉ូនិក និងកត្តាថាមពលពិតផងដែរ។
– ម៉ែត្រ kWh ឧស្សាហកម្ម (ម៉ែត្រអតិថិជន)៖ ម៉ែត្រខ្លះបង្ហាញកត្តាថាមពលជាមធ្យម។
– ការគណនាពីទិន្នន័យបន្ទុក៖ ប្រសិនបើ P (kW) និង S (kVA) ត្រូវបានគេដឹង នោះ PF អាចត្រូវបានគណនាដោយផ្ទាល់ជាមួយ PF = P/S។ ប្រសិនបើ P និង Q ត្រូវបានគេដឹង នោះ S = √(P² + Q²)។
នៅក្នុងការធ្វើសវនកម្មថាមពលឧស្សាហកម្ម ការវាស់វែងកត្តាថាមពលជាធម្មតាត្រូវបានអនុវត្តនៅបន្ទះមេ ដើម្បីមើលស្ថានភាពទូទៅនៃការដំឡើង បន្ទាប់មកបន្តនៅឧបករណ៍ចំណីជាក់លាក់ ដើម្បីកំណត់ទីតាំងប្រភពថាមពលប្រតិកម្មខ្ពស់ ឬអាម៉ូនិក។
របៀបកែលម្អកត្តាថាមពល
ការកែលម្អកត្តាថាមពលមានគោលបំណងកាត់បន្ថយបរិមាណថាមពលប្រតិកម្មដែលទាញចេញពីបណ្តាញអគ្គិសនី។ វិធីសាស្រ្តទូទៅបំផុតគឺ៖
1. ការដំឡើងធនាគារកាប៉ាស៊ីទ័រ
កាប៉ាស៊ីទ័រផលិតថាមពលប្រតិកម្មដែលធ្វើឲ្យមានតុល្យភាពថាមពលប្រតិកម្មអាំងឌុចស្យុង។ ធនាគារកាប៉ាស៊ីទ័រអាចត្រូវបានដំឡើង៖
– បុគ្គល (នៅជិតបន្ទុក ឧ. ម៉ូទ័រធំ)
- ក្រុម (សម្រាប់ក្រុមនៃបន្ទុក)
– កណ្តាល (នៅលើបន្ទះមេ ជាធម្មតាប្រើប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិ/ជំហាន)
ប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិ (ការកែតម្រូវកត្តាថាមពលដោយស្វ័យប្រវត្តិ/APFC) បើក ឬបិទកាប៉ាស៊ីទ័រជំហានទៅតាមការផ្លាស់ប្តូរបន្ទុក ដើម្បីឱ្យ PF នៅតែស្ថិតនៅគោលដៅ។
2. ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍បំលែងចរន្តអគ្គិសនី ឬម៉ូទ័រសមកាលកម្ម
ម៉ូទ័រធ្វើសមកាលកម្មដែលដំណើរការដោយការរំញោចជាក់លាក់អាចបង្កើតឬស្រូបយកថាមពលប្រតិកម្ម។ វិធីសាស្ត្រនេះគឺមានច្រើននៅក្នុងប្រព័ន្ធធំៗ/ប្រព័ន្ធប្រើប្រាស់សាធារណៈ និងឧស្សាហកម្មមួយចំនួន។
៣. ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចទំនើប (សកម្ម)
ចំពោះបន្ទុកដែលមានអាម៉ូនិកខ្ពស់ ការកែលម្អកត្តាថាមពលជួនកាលតម្រូវឱ្យមាន៖
- តម្រងអាម៉ូនិកអកម្ម (តម្រងលៃតម្រូវ LC)
- តម្រងថាមពលសកម្ម (APF)
– STATCOM/SVC (សំណងប្រតិកម្មថាមវន្តនៅកម្រិតប្រព័ន្ធ)
នេះជារឿងសំខាន់ព្រោះគ្រាន់តែដំឡើងកាប៉ាស៊ីទ័រនៅក្នុងបរិយាកាសអាម៉ូនិកខ្ពស់អាចបង្កឱ្យមានសំឡេងរំញ័រ និងការខូចខាត។
៤. ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពប្រតិបត្តិការឧបករណ៍
ឧទាហរណ៍រួមមាន ការកែតម្រូវទំហំម៉ូទ័រទៅតាមបន្ទុក ការបិទម៉ូទ័រទំនេរ ឬការជំនួសម៉ូទ័រចាស់ៗដោយម៉ូទ័រដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ដែលមានលក្ខណៈកត្តាថាមពលល្អជាង។
ចំណុចដែលត្រូវពិចារណានៅពេលកែតម្រូវកត្តាថាមពល
ទោះបីជាការកែតម្រូវ PF មានប្រយោជន៍ក៏ដោយ វាត្រូវតែអនុវត្តឲ្យបានត្រឹមត្រូវ។ ចំណុចសំខាន់ៗមួយចំនួន៖
– កុំផ្តល់សំណងលើសកម្រិត៖ កត្តាថាមពលឈានមុខគេអាចបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងវ៉ុល ឬបញ្ហាអស្ថិរភាពក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់។
– យកចិត្តទុកដាក់ចំពោះអាម៉ូនិក៖ ការដំឡើងជាមួយ VFD/UPS ជារឿយៗតម្រូវឱ្យមានកាប៉ាស៊ីទ័រដែលបានកំណត់ (រ៉េអាក់ទ័រស៊េរី) ដើម្បីជៀសវាងសំឡេងរោទ៍។
– ការដាក់ និងការការពារ៖ ធនាគារកាប៉ាស៊ីទ័រត្រូវការការការពារចរន្តលើស កុងតាក់កាប៉ាស៊ីទ័រពិសេស និងខ្យល់ចេញចូល/ត្រជាក់គ្រប់គ្រាន់។
– គោលដៅ PF ប្រាកដនិយម៖ ជាទូទៅ គោលដៅ 0,95 គឺល្អ។ ការដេញតាម PF ឱ្យជិត 1,00 មិនមែនតែងតែសន្សំសំចៃនោះទេ។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
កត្តាថាមពលគឺជាសូចនាករដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងប្រព័ន្ធថាមពលអគ្គិសនី ពីព្រោះវាទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល សមត្ថភាពឧបករណ៍ គុណភាពវ៉ុល និងថ្លៃដើមប្រតិបត្តិការ។ កត្តាថាមពលទាប—ជាធម្មតាបណ្តាលមកពីបន្ទុកអាំងឌុចស្យុង និងអាម៉ូនិក—បណ្តាលឱ្យមានចរន្តកើនឡើង ការខាតបង់កើនឡើង ការធ្លាក់ចុះវ៉ុលកើនឡើង និងអាចបង្កឱ្យមានការពិន័យដល់អ្នកប្រើប្រាស់។ ដំណោះស្រាយទូទៅបំផុតគឺការដំឡើងធនាគារកាប៉ាស៊ីទ័រ (ជារឿយៗជាមួយនឹងការគ្រប់គ្រងដោយស្វ័យប្រវត្តិ) ប៉ុន្តែប្រព័ន្ធដែលមានអាម៉ូនិកតម្រូវឱ្យមានវិធីសាស្រ្តប្រុងប្រយ័ត្នជាងមុនតាមរយៈតម្រង ឬការបំពេញបន្ថែមសកម្ម។ ជាមួយនឹងការធ្វើសវនកម្មត្រឹមត្រូវ និងកម្មវិធីកែតម្រូវសមស្រប ការដំឡើងថាមពលអគ្គិសនីអាចកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព អាចទុកចិត្តបាន និងសន្សំសំចៃ។
ប្រសិនបើអ្នកចង់បាន ខ្ញុំក៏អាចបន្ថែមឧទាហរណ៍នៃការគណនាការកែតម្រូវកត្តាថាមពល (ឧទាហរណ៍ ពី PF 0,75 ដល់ 0,95) រួមជាមួយនឹងជំហានដើម្បីកំណត់ kVAr ដែលត្រូវការនៃកាប៉ាស៊ីទ័រ។
