การชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟด้วยคาปาซิเตอร์-3(การชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟเฉพาะที่)

การชดเชยด้วยคาปาซิเตอร์เฉพาะจุดสำหรับวงจรมอเตอร์

ในระบบไฟฟ้ากำลังในทางปฏิบัติ วงจรสมมูลของอุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ (รวมถึงมอเตอร์เหนี่ยวนำ) สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นวงจรอนุกรมของความต้านทาน $R$และความเหนี่ยวนำ $L$ โดยมีตัวประกอบกำลังคือ:

เมื่อต่อคาปาซิเตอร์ $C$แบบขนานเข้ากับวงจร $R,L$ สมการกระแสจะกลายเป็น:

รูปที่ 3 แสดงแผนภาพเฟเซอร์ของการชดเชย

รูปที่ 3 การชดเชยต่ำเกินไปและการชดเชยเกินไป​

• ในแผนภาพเฟเซอร์ด้านซ้าย (การชดเชยต่ำเกินไป) เวกเตอร์กระแสจะ滞后 (lag) หลังเฟเซอร์แรงดันไฟฟ้า

• ในแผนภาพเฟเซอร์ด้านขวา (การชดเชยเกินไป) เวกเตอร์กระแสจะนำหน้า (lead) เฟเซอร์แรงดันไฟฟ้า

โดยทั่วไปแล้วการชดเชยเกินไปเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ เนื่องจากอาจทำให้แรงดันไฟฟ้าด้านทุติยภูมิของหม้อแปลงเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ กำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟแบบคาปาซิทีฟยังทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน และเพิ่มอุณหภูมิที่สูงขึ้นและการสูญเสียของคาปาซิเตอร์ ซึ่งส่งผลต่ออายุการใช้งาน

ตารางที่ 1 แสดงค่าความจุคาปาซิเตอร์ที่แนะนำสำหรับการปรับปรุงตัวประกอบกำลังของโหลดมอเตอร์:

คำแนะนำในการใช้ตาราง:

1. สถานการณ์การชดเชยทั่วไป:​ สำหรับโหลดมอเตอร์ที่มีตัวประกอบกำลังทั่วไป 0.7 หากต้องการชดเชยให้เป็น 0.9 ตารางจะให้ค่าตัวประกอบการชดเชยเป็น 0.586 kvar/kW สำหรับกำลังไฟฟ้าจริง 100 kW ความจุคาปาซิเตอร์ชดเชยทั้งหมดที่ต้องการคือ: 100 kW × 0.586 kvar/kW = 58.6 kvar

2. ข้อจำกัดที่สำคัญ:​ สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส กำลังไฟฟ้าชดเชย Qc​ ต้องไม่เกิน 90% ของกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟขณะไม่มีโหลดของมอเตอร์ เพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการชดเชยเกินไปเมื่อมอเตอร์หยุดทำงาน

3. สูตรคำนวณอย่างง่าย:​ คาปาซิเตอร์ชดเชยสำหรับโหลดมอเตอร์สามารถประมาณได้โดยใช้สูตรอย่างง่ายต่อไปนี้:

   Qc​≤0.35Pn​

   โดยที่

   Pn​ คือกำลังไฟฟ้าพิกัดของมอเตอร์

   Qc คือค่าความจุของคาปาซิเตอร์ชดเชย