Power factor အေၾကာင္း သိေကာင္းစရာ

Power factor အေၾကာင္းသိေကာင္းစရာ
=======================================
လၽွပ္စစ္မွာ AC နဲ႔ DC ဆိုၿပီး 2 မ်ိဳးရွိတာလူတိုင္းနီးပါးသိၾကၿပီးျဖစ္ပါတယ္။ ကမၻာတစ္ဝွမ္းအမ်ားဆုံး အဓိကအသုံးျပဳေနတာကေတာ့ AC လၽွပ္စစ္ျဖစ္ပါတယ္။
DC လၽွပ္စစ္စနစ္တြင္ လၽွပ္စစ္ပစၥည္းမ်ား၏ Voltage ႏွင့္ Ampere ရယူမွုသည္ တစ္ထပ္တည္းက်ေသာေၾကာင့္ Inphase ျဖစ္သည္ဟုေခၚပါသည္။
ထို့အတူ AC လၽွပ္စစ္စနစ္တြင္လည္း Pure resistance ရွိေသာ လၽွပ္စစ္ပစၥည္းမ်ား၏ Voltage ႏွင့္ Ampere တို့သည္ လည္း Inphase ျဖစ္ပါသည္။
Electrical Circuit လို့ေခၚတဲ့ လၽွပ္စစ္စီးဆင္းရာလမ္းေၾကာင္းထဲကို လၽွပ္စစ္တြန္းအား(Voltage) One Volt ေပးလႊတ္တဲ့အခါ လၽွပ္စီးေၾကာင္း(Current)ပမာဏ One Ampere စီးသြားတယ္ဆိုရင္ လၽွပ္စစ္စြမ္းအား( Power) One Watt အသုံးျပဳေနတယ္လို့သတ္မွတ္ခဲ့ၾကပါတယ္။ {P=VI}ေပါ့
ဒါကေတာ့လၽွပ္စစ္စြမ္းအား(Power)ကိုတိုင္းတဲ့အေျခခံယူနစ္ပါ။Power ပမာဏမ်ားလာတဲ့အခါ kW,MW ေတြနဲ႔ေဖာ္ျပခဲ့ၾကပါတယ္။
သို့ေသာ္AC လၽွပ္စစ္စြမ္းအားသည္ DC လၽွပ္စစ္စြမ္းအားလိုမရိုးစင္းပါဘူး။ AC လၽွပ္စစ္စနစ္တြင္ Inductance Resistance (Xl) ရွိေသာလၽွပ္စစ္ပစၥည္းမ်ားႏွင့္ Capacitance Resistance (Xc) ရွိေသာလၽွပ္စစ္ပစၥည္မ်ားသည္ စြမ္းအင္ထုတ္လုပ္ေျပာင္းလဲရန္အတြက္ Volt ႏွင့္ Ampere တို့သည္ တစ္ထပ္တည္းမက်ေတာ့ေသာေၾကာင့္ ယင္းတို့အၾကားရွိ အခ်ိန္တစ္ခုကို Electrical Degree ျဖင့္သတ္မွတ္ၿပီး ယင္းdegree Cosine(Cos) တန္ဖိုးကို factor ျဖင့္တြက္ခ်က္ယူၿပီး ရရွိသည့္တန္ဖိုးသည္ လၽွပ္စစ္ပစၥည္းတစ္ခု၏စြမ္းအင္ power ထုတ္လုပ္မွု အတြက္ factor ကိန္းတစ္ခုျဖစ္ၿပီး power factor ဟုေခၚပါသည္။
Power factor 1 (Unity power factor) သည္ Volt နဲ႔ Ampere တို့တစ္ထပ္တည္းက်သည့္အေျခအေနျဖစ္ပါသည္။ ေယဘုယ်အားျဖင့္ power factor ကို ဒႆမဂဏန္းျဖင့္ေဖာ္ျပပါသည္။ Inducatnce Resistanceရွိေသာ လၽွပ္စစ္ပစၥည္းမ်ားတြင္ Ampere သည္ Volt ေနာက္တြင္ရွိသျဖင့္ lagging power factorရွိေနသည္ ဟုေခၚပါသည္။ Capacitance Resistance ရွိေသာလၽွပ္စစ္ပစၥည္းမ်ားတြင္ Ampere သည္ Volt ၏ေရွ႕တြင္ရွိသျဖင့္ leading power factorရွိေနသည္ဟုေခၚဆိုၾကပါသည္။ Power factor သည္ leading ပဲျဖစ္ေစ lagging ပဲျဖစ္ေစ AC circuit မ်ားတြင္ အျမဲထည့္သြင္းတြက္ခ်က္ရပါသည္။
ေနာက္တစ္နည္းေျပာမယ္ဆိုရင္ AC circuit မ်ားတြင္ Inductive load , Capacitive load ေတြေၾကာင့္ အက်ိဳးျပဳစြမ္းအား (ActivePower) နဲ႔ အက်ိဳးမဲ့စြမ္းအား (Reactive Power) ဆိုၿပီးရွိပါတယ္။ သူ႔ကိုအသုံးျပဳေနတဲ့ လၽွပ္စစ္ပစၥည္းအမ်ိဳးအစားေပၚလိုက္ၿပီး သူရဲ့ Active Power ရရွိမွုပမာဏကမတူညီေတာ့ပါဘူး။ AC လၽွပ္စစ္စနစ္မွာ Active Power နဲ႔ Reactive Power ႏွစ္မ်ိဳးဟာအတူဒြန္တြဲရွိေနပါတယ္။ အက်ိဳးျပဳစြမ္းအား(Active Power) မ်ားေလေလ ေကာင္းေလေလေပါ့။ ဒီလိုActive Power နဲ႔ Reactive Power ဒြန္တြဲရွိေနတဲ့အတြက္ P=VI (Watt) ဆိုတဲ့ယူနစ္ဟာေနရာတိုင္းမွာမမွန္ေတာ့ပါဘူး။
Source ဘက္မွထြက္လာေသာ Electrical energy သည္လၽွပ္စစ္ပစၥည္း(load)ထဲသို့ေရာက္ေသာအခါ load သည္တခ်ိဳ့ေသာ Electrical energy မ်ားကိုတိုက္ရိုက္သုံးစြဲၿပီး တခ်ိဳ့ေသာ energy မ်ားကိုေခတၱသိုေလွာင္ထားသည္။ ထိုသို့သိုေလွာင္ထားၿပီး ျပန္လည္သုံးစြဲေသာအခါ တခ်ိဳ့ကိုသာသုံးစြဲၿပီး က်န္Electrical energy မ်ားကို တစ္နည္းနည္းျဖင့္ျပင္ပသို့ျပန္လည္ထုတ္ပစ္တတ္ၾကသည္။
ထိုသို့ျပန္လည္ထုတ္ပစ္ေသာ Energy မ်ားသည္ Source ဘက္သို့ျပန္လာတတ္သလို တျခားတစ္နည္းျဖင့္ျပင္ပသို့ ထြက္သြားတတ္ပါသည္။ ထို့ေၾကာင့္Source ႏွင့္ load အၾကားတြင္ျဖစ္တည္ေနေသာ power flow ကိုေလ့လာရပါမည္။ Source မွေပးလိုက္ေသာ power ႏွင့္ load မွတကယ္သုံးစြဲေသာ power အၾကား မတူညီမွုကိုအေျခခံ၍ ထို power ႏွစ္ခု၏အခ်ိဳးကို power factor ဟူေသာေဝါဟာရျဖင့္သတ္မွတ္လာၾကပါတယ္။
ထို့ေၾကာင့္ power factor သည္ load မွတကယ္သုံးစြဲေသာ Real power(Active power)(P)ကို Source ဘက္မွေပးလိုက္ေသာ Apparent power(S)ျဖင့္စား၍ရလာေသာကိန္းဂဏန္းတစ္ခုျဖစ္ပါသည္။
{ pf = P/S } ထို့ေၾကာင့္ load သည္sourceဘက္မွေပးလိုက္ေသာ power ကိုအျပည့္အဝသုံးပါက power factor တန္ဖိုး 1 (unity power factor)ဟုေခၚဆိုၾကၿပီး အကုန္မသုံးပါက power factorတန္ဖိုးသည္ 1ေအာက္ငယ္မည္ျဖစ္ပါသည္။
Unity power factor ဆိုရင္ေတာ့ Voltage နဲ႔ Ampere တို့ inphase ျဖစ္တဲ့condition ျဖစ္တဲ့အတြက္ best condition ေပါ့။ Power factor correction လုပ္ဖို့ တစ္နည္အားျဖင့္ေျပာရရင္ power factor တန္ဖိုး 1 မရရင္ေတာင္ 0.8, 0.85 ေလာက္ထိရေအာင္ capacitor bank ေတြခံၿပီး power factor correction လုပ္ၾကပါတယ္။
Power factor တန္ဖိုး 1 ရရင္ဘာေၾကာင့္အေကာင္းဆုံးျဖစ္ရသလဲဆိုရင္-
ဥပမာ။ load သည္ 40W, pf=0.6 ရွိတယ္ဆိုရင္ S=P/pf နဲ႔တြက္ရင္ S=40/0.6=66.67kVA ရွိပါတယ္။
အကယ္၍ pf သည္ 1ျဖစ္မယ္ဆိုရင္ S=P=40kVA ရွိပါတယ္။ ဒီေတာ့ pf 0.6 condition နဲ႔ pf 1 condition ႏွစ္ခုကိုႏွိုင္းဆၾကည့္လၽွင္ pf 0.6 condition သည္ 26.67kVA ပိုစားေနပါတယ္။ ထို26.67kVAသည္ ေလလြင့္ဆုံးရွုံသြားတဲ့ အက်ိဳးမဲ့စြမ္းအားေတြျဖစ္ပါတယ္။ အဲ့ေတာ့မလိုလားအပ္ပဲ စြမ္းအားေတြအလဟသတ္ျဖဳန္းတီးသလိုျဖစ္ေနတာေပါ့။
ဘီယာခြက္နဲ႔ဥပမာေပးမယ္ဆိုရင္ ဘီယာခြက္ရဲ့အေပၚယံကအျမဳပ္ေတြဟာ Reactive power ေတြေပါ့။
ဒီေတာ့ အက်ိဳးမဲ့စြမ္အား Reactive power (kVAR) တန္ဖိုးက္ိုမျဖစ္မေနေလၽွာ့ဖို့ power factor ေကာင္းေအာင္လုပ္ဖို့လိုပါတယ္။
သုံးစြဲသည့္ load ရဲ့ characteristics ေပၚမူတည္ၿပီး power factor သဘာဝမတူပုံကို ေနာက္post တြင္ဆက္လက္ေဖာ္ျပေပးပါမည္။

Thx you for your reading.