1000kVA மின்மாற்றியின் அதிகபட்ச kW சுமைத் திறனைத் தீர்மானித்தல்: மின் காரணியின் தாக்கம்

பவர் ஃபாக்டரை அடிப்படையாகக் கொண்டு 1000kVA டிரான்ஸ்ஃபார்மரின் kW சுமை மதிப்பீட்டைக் கணக்கிடுவது எப்படி

ஒரு பழைய வகை1000kVA மின்மாற்றிதற்போது சுமார் 200kW மின்சுமையைக் கையாளும் இந்த மின்மாற்றியானது, நாம் புதிதாகச் சுமார் 600kW மின்சுமையைச் சேர்க்கத் திட்டமிட்டால், அந்த அதிகரித்த தேவையைத் தாங்குமா? இந்தக் கேள்வி முதன்மையாக ஒரு அடிப்படைக் கருத்தைச் சுற்றியே அமைகிறது: அதாவது, kVA மற்றும் kW ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு மற்றும் வேறுபாடு.

kVA மற்றும் kW இடையே உள்ள தொடர்பு மற்றும் வேறுபாடு

kVA (கிலோவோல்ட்-ஆம்பியர்) என்பது தோற்றத் திறனின் அலகு, அதே சமயம் kW (கிலோவாட்) என்பது செயலுறு திறனின் அலகைக் குறிக்கிறது. தோற்றத் திறன் மற்றும் செயலுறு திறன் ஆகியவற்றுடன், kvar (கிலோவார்) இல் அளவிடப்படும் எதிர்ச்செயலும் உள்ளது.

செயலுறு திறன், எதிர்ச்செயல் திறன் மற்றும் தோற்றத் திறன் ஆகியவற்றுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடுகள் யாவை?

செயல்திறன்வாட்களில் (W) அளவிடப்படும் இது, ஒரு மின்சுற்றால் நுகரப்படும் உண்மையான ஆற்றலையோ அல்லது செய்யப்படும் பயனுள்ள வேலையையோ (எ.கா., வெப்பமூட்டுதல், ஒளியூட்டுதல்) குறிக்கிறது.

எதிர்வினை ஆற்றல்வோல்ட்-ஆம்பியர் ரியாக்டிவ் (VAR) அலகில் அளவிடப்படும் இது, தூண்டல் சுமைகளில் (எ.கா., மோட்டார்கள்) காந்தப்புலங்களைத் தாங்குகிறது, ஆனால் உண்மையான வேலையைச் செய்வதில்லை. உதாரணமாக, ஒரு மின் சாதனத்தில் மின்தேக்கிகள் அல்லது சுருள்கள் இருந்தால், அந்தச் சாதனம் இயங்கும்போது இந்தக் கூறுகள் தொடர்ந்து மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கம் அடையும். இந்த மின்னேற்றம்/மின்னிறக்கச் செயல்பாட்டின் போது மின்தேக்கிகள்/சுருள்கள் உண்மையில் மின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தாததால், அதனுடன் தொடர்புடைய திறன் 'ரியாக்டிவ் பவர்' என்று அழைக்கப்படுகிறது.

வெளிப்படையான சக்திவோல்ட்-ஆம்பியர்களில் (VA) அளவிடப்படும் இது, ஒரு மின்சுற்றில் உள்ள மொத்தத் திறனைக் குறிக்கும் செயலுறு மற்றும் எதிர்ச்செயல் திறன்களின் கலவையாகும். ஒரு மின்மூலம் (பொதுவாக ஒரு மின்மாற்றி அல்லது மின்னாக்கி) மின் சாதனங்களுக்கு செயலுறு திறனை மட்டுமல்லாமல் எதிர்ச்செயல் திறனையும் வழங்க வேண்டும். ஏனெனில், சாதனத்தில் உள்ள மின்தேக்கிகள் செயலுறு திறனைப் பயன்படுத்தாவிட்டாலும், அவற்றின் தொடர்ச்சியான மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கச் செயல்முறைக்கு ஆதரவளிக்க, மின்மூலம் தனது கொள்ளளவின் ஒரு பகுதியை ஒதுக்க வேண்டியுள்ளது.

இந்தக் கருத்துகளைத் தெளிவுபடுத்திய பிறகு, இப்போது நாம் அவற்றின் இடைத்தொடர்புகளை ஆராயலாம், இது நம்மை மற்றொரு முக்கியமான கருத்தான திறன் காரணிக்கு இட்டுச் செல்கிறது. ஒரு ஆற்றல் மூலம் வழங்கக்கூடிய செயலுறு ஆற்றலின் அளவு, திறன் காரணியை நேரடியாகச் சார்ந்துள்ளது.

திறன் காரணி என்றால் என்ன?

திறன் காரணி (cosΦ) என்பது ‌செயல்பாட்டுத் திறன் (P)‌ மற்றும் ‌தோற்றத் திறன் (S)‌ ஆகியவற்றின் விகிதமாகும்:

உதாரணமாக, ஒரு 1000kVA மின்மாற்றியானது, திறன் காரணி (cosφ) 0.6 ஆக இருக்கும்போது ‌600kW‌ செயல் திறனை வழங்க முடியும், அதேசமயம் திறன் காரணி 0.9 ஆக அதிகரிக்கும்போது அது ‌900kW‌ செயல் திறனை வெளியிடும்.

ஒரு கிலோவாட்-மணிக்கு (kWh) மின்சாரத்தின் விலை $1 எனில், 0.6 பவர் ஃபேக்டரில் இயங்கும் ஒரு மின்மாற்றியானது ஒரு மணி நேரத்திற்கு $600 பொருளாதார வருவாயை ஈட்ட முடியும். பவர் ஃபேக்டர் 0.9 ஆக மேம்படும்போது, ​​அதே மின்மாற்றியானது ஒரு மணி நேரத்திற்கு ¥900 வருவாயை ஈட்ட முடியும்⁴⁵. பவர் ஃபேக்டரை மேம்படுத்துவதன் நிதி நன்மைகள் வெளிப்படையாகத் தெரிந்தாலும், அதன் பரந்த தொழில்நுட்பத் தாக்கங்கள் (எ.கா., மின்கட்டமைப்பின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துதல் மற்றும் ஆற்றல் இழப்புகளைக் குறைத்தல்) இந்த உடனடி ஆதாயங்களுக்கு அப்பாற்பட்டவை.

ஒரு 1000kVA மின்மாற்றியால் எத்தனை கிலோவாட் (kW) திறனைத் தாங்க முடியும்?

மேலே நிறுவப்பட்ட அடிப்படை அறிவுடன், இந்தக் கட்டுரையின் மையக் கேள்விக்கு இப்போது நாம் தெளிவுடனும் துல்லியத்துடனும் பதிலளிக்கலாம்.

ஒரு மின்மாற்றியின் கொள்ளளவு kVA (கிலோவோல்ட்-ஆம்பியர்) அலகிலும், மின் சாதனங்களின் மின் நுகர்வு kW (கிலோவாட்) அலகிலும் அளக்கப்படுகிறது. இவற்றுக்கிடையிலான முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், ஒரு சாதனத்தின் செயல் திறனை (kW) கணக்கிடுவதற்கு, அதன் தோற்றத் திறனை (kVA) திறன் காரணியால் (cosφ) பெருக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு 1000kVA மின்மாற்றியானது, 1.0 என்ற திறன் காரணியில் இயங்கும்போது மட்டுமே 1000kW முழுச்சுமை வெளியீட்டை வழங்க முடியும். இருப்பினும், இந்த இலட்சிய நிலையை (PF = 1.0) அடைவது நடைமுறைப் பயன்பாடுகளில் கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றது.

வடிவமைப்புக் கட்டத்தில், 0.95 என்ற பவர் ஃபேக்டரை அடைவதற்காக பவர் ஃபேக்டர் காம்பன்சேஷனை நாம் செயல்படுத்தினால், டிரான்ஸ்ஃபார்மரின் ஆக்டிவ் பவர் அவுட்புட் 1000×0.95=950kW எனக் கணக்கிடப்பட வேண்டும். முக்கிய அறிவிப்பு: அபராதங்களைத் தவிர்ப்பதற்காக, மின்சார நிறுவனங்கள் ≥0.9 என்ற பவர் ஃபேக்டரைக் (PF) கட்டாயமாக்குகின்றன; இருப்பினும், PF = 1.0-ஐத் தாண்டுவது சிஸ்டம் மின்னழுத்த உயர்வுக்கு வழிவகுத்து, மின்கட்டமைப்பின் நிலைத்தன்மையைப் பாதிக்கக்கூடும்.

ஒரு1000kVA மின்மாற்றிஆரம்பத்தில் 200kW மின்சுமையை வழங்குகிறது. புதிதாக 600kW சுமை சேர்க்கப்பட்ட பிறகு, மொத்த செயல்பாட்டுத் திறன் 800kW-ஐ அடைகிறது, இது மின்மாற்றியின் கணக்கிடப்பட்ட பாதுகாப்பான இயக்க வரம்பிற்குள் உள்ளது.

எனவே, அ1000kVA மின்மாற்றிபவர் ஃபேக்டர் தேவையான அளவிற்கு உகந்ததாக்கப்பட்டால், தொடக்கத்தில் 200kW மின்சுமையை வழங்கும் அமைப்பானது, புதிதாக 600kW சுமையை (மொத்தம் 800kW) சேர்த்த பிறகும் கூட நீண்ட காலத்திற்குப் பாதுகாப்பாக இயங்க முடியும்.