نحوه محاسبه ضریب توان از قبض برق
محاسبه ضریب توان با استفاده از قبض برق
کلیه اطلاعات انرژی مصرف شده در تأسیسات فعال یا در حال کار شامل توان اکتیو، راکتیو و بازه‌های مصرف در قبض برق ماهانه درج میشود. از این اطلاعات می‌توان به‌منظور محاسبه ضریب توان و بانک خازن استفاده کرد. روش استفاده از صورتحساب در محاسبه ضریب توان با یک مثال واقعی در ادامه شرح داده‌شده است. در نظر داشته باشید که ممکن است شکل ظاهری صورتحساب در شرکت‌ها و شهرهای دیگر متفاوت باشد.
در بخش 1 از تصویر زیر میزان قدرت خریداری شده‌ی شرکت معادل 1500 کیلووات یا 1.5 مگاوات درج‌شده است. آیتم 2 مقدار محاسبه شده است که معادل 90 درصد قدرت خریداری خواهد بود. در بخش 3 میزان ثبت شده توسط ماکسیمتر را مشاهده می‌کنید که معادل 0.512 است. این عدد در ضریب کنتور در بخش 4 یعنی 2000 ضرب شده و میزان توان مصرفی را نمایش می‌دهد. در قسمت 5 اطلاعات توان اکتیو مصرف شده به‌صورت میان باری، اوج بار، کم‌بار و اوج بار جمعه درج‌شده است. در بخش 6 میزان توان راکتیو را مشاهده می‌کنید که علت جریمه‌ی درج‌شده در بخش 7 است. در بخش 8 مشاهده می‌کنید که این شرکت دارای ضریب زیان 0.0796 در این دوره بوده است.
در بخش 9 شرح داده‌شده که نرخ توان راکتیو (کنار شماره 7) مصرفی بر اساس ضریب زیان محاسبه شده و دارای یک مقدار ثابت نیست. در قسمت 10 هشداری از شرکت توزیع نیروی برق درج‌شده که نشان‌دهنده‌ی ضریب توان کمتر از حالت استاندارد است.
در بخش 11 اطلاعات مربوط به دوره‌های قبلی شامل توان اکتیو مصرفی در بازه‌های زمانی میان باری، اوج بار، کم‌باری و جمعه به همراه توان راکتیو قرار دارد.
در بخش 5 می‌توان اطلاعات مربوط به توان اکتیو مصرفی در بازه‌های مختلف را مشاهده کرد. این بخش دارای ستون‌های شمارنده‌ی قبلی و شمارنده‌ی کنونی بوده که مربوط به کنتورها هستند.
به‌عنوان‌مثال سطر میان باری را در نظر بگیرید. شماره کنتور در ابتدای بازه 1211 بوده و پس از 33 روز به مقدار 1335 رسیده است. پس کنتور میان باری مقدار 1211-1335 را اندازه‌گیری کرده که معادل 124 است. ضرب عدد 124 در ضریب کنتور یعنی 2000 انرژی مصرفی با عدد 248000 را ایجاد می‌کند. این روند در خصوص سطرهای اوج باری، کم‌باری و اوج بار جمعه نیز صادق است.
جمع ستون مصرف توان اکتیو در بازه‌های میان باری، اوج باری، کم‌باری و اوج بار جمعه یعنی مقادیر 248000+66000+156000+10000 معادل کل انرژی اکتیو مصرفی یعنی 480000 خواهد بود. این عدد را می‌توان به‌عنوان \({E_p}\) در نظر گرفت. در بالای بخش 8 عدد 480000 با عنوان مصرف کل آورده شده است.
در بخش 6 مشاهده می‌کنید که کنتور راکتیو در ابتدای دوره عدد 1624 و در پایان دوره عدد 1783 را ثبت کرده است. اختلاف این دو عدد معادل 159 بوده که با ضرب در عدد 2000 معادل 318000 خواهد شد. این عدد را می‌توان به‌عنوان \({E_Q}\) در نظر گرفت. با قرار دادن مقادیر\({E_p}\) و \({E_Q}\) در فرمول زیر میزان ضریب توان میانگین محاسبه خواهد شد:
\[Cos\varphi = Cos\left( {t{g^{ – 1}}\left( {\frac{{{E_Q}}}{{{E_P}}}} \right)} \right) = Cos\left( {t{g^{ – 1}}\left( {\frac{{318000}}{{480000}}} \right)} \right) = 0.83\]
با موجود بودن مقادیر انرژی اکتیو یا \({E_p}\) و انرژی راکتیو یا \({E_Q}\) مصرفی، می‌توان P.F یا ضریب توان را از یک راه دیگر نیز محاسبه کرد. در این حالت سعی شده انرژی ظاهری یا برآیند انرژی‌ها محاسبه شود:
\[{E_s} = \sqrt {E_P^2 + E_Q^2} = \sqrt {{{480000}^2} + {{318000}^2}} = 575781\]
با این کار می‌توان از رابطه‌ی \(PF = \frac{{{E_P}}}{{{E_S}}}\) نیز استفاده کرد:
\[PF = \frac{{480000}}{{575781}} = 0.83\]
روش دیگر استفاده از عدد ضریب زیان است. اگر عدد 0.9 بر جمع ضرب زیان بعلاوه 1 تقسیم شود حاصل P.F یا ضریب توان خواهد بود.در این قبض برق ضریب زیان معادل 0.796 بوده که جمع آن با یک معادل 1.0796 خواهد بود:
\[PF = \frac{{0.9}}{{1 + 0.0796}} = \frac{{0.9}}{{1.0796}} = 0.83\]
جهت مطالعه ده ها مقاله ی تخصصی دیگر، بخش مقالات طراحی بانک خازنی را مشاهده کنید.
تمام روش‌های ذکر شده به عدد 0.83 می‌رسند که بیانگر میانگین P.F سیستم است. همان‌طور که مشاهده می‌کنید میزان به دست آمده معادل 0.83 بوده که از ضریب توان مطلوب یا 0.9 تنها 0.07 کمتر است. این کاهش ضریب توان علت جریمه‌های مستقیم در قبض برق بوده و باید در اسرع وقت رفع شود. با داشتن دو ضریب توان می توان کسینوس معکوس را محاسبه کرده و زاویه ها یعنی \(\varphi 1\) و \(\varphi 2\) را به دست آورد. با داشتن زاویه ها می توان از طریق فرمول زیر Qc یا خازن موردنیاز را محاسبه کرد. این روش در مقاله محاسبه بانک خازنی به صورت کامل شرح داده شده است.
\[{Q_c} = \left( {t{g_{\varphi 1}} – t{g_{\varphi 2}}} \right) \times P\]
پس از به دست آوردن ضریب توان فعلی و ضریب توان هدف می توان خازن مورد نیاز را محاسبه کرد. این کار می تواند از روش تانژانت یا ضریب ثابت K انجام شود. روش محاسبه به صورت کامل در مقاله ی محاسبه بانک خازنی شرح داده شده است.
پس از بررسی مشخص شد که شرکت فوق دارای یک بانک خازن 760 کیلو وار بوده ولی به علت نقص فنی کاملا از مدار خارج است. توجه کنید که ظرفیت 760 کیلو وار حدود 30 درصد ظرفیت ترانس اصلی این تأسیسات با قدرت 2500 کاوا می باشد. این بانک از مجموع 19 پله خازن 40 کیلو وار در دو سلول جداگانه تشکیل‌شده است. در تصویر زیر دیاگرام تک‌خطی سلول اول آن با 10 پله خازن را مشاهده می‌کنید.
جهت کنترل هارمونیک های موجود هر خازن با یک راکتور سری شده و توسط کنتاکتور خازنی به مدار سوئیچ میشود. بانک خازن این شرکت مستقیم در خروجی ترانس قرار گرفته و هر سلول آن با فیوزهای ذوب شونده‌ی 800 آمپر محافظت میشود. حفاظت اضافه جریان هر پله نیز بر عهده‌ی فیوزهای ذوب شونده‌ی 80 آمپر است. به علت وجود راکتور و ایجاد اضافه ولتاژ، خازن‌های این مجموعه به‌صورت 450 ولت با جریان 51.3 آمپر انتخاب شده بودند.
مطالبی که در حال مطالعه ی آن هستید به صورت تصویری در دوره طراحی بانک خازن آموزش داده شده است. در این دوره تصویری با توان در جریان متناوب، مفهوم جبران سازی توان راکتیو، مزایای فنی و اقتصادی جبران سازی، مشخصات بانک خازن، محاسبه ضریب توان، محاسبه خازن از طریق قبض برق، انتخاب خازن برای الکتروموتور و ترانسفورماتور، انتخاب تجهیزات سوئیچ و حفاظت در بانک خازن و دستور العمل راه اندازی بانک خازن آشنا شده و چند بانک خازن را به صورت عملی بررسی و تست می کنیم. جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص این دوره می توانید روی عبارت طراحی بانک خازن کلیک کنید.
رفع اشکال این بانک خازن با تغییر در پلاریته‌ی ترانس جریان، تنظیم رگولاتور و برخی ایرادهای موجود در پلاتین‌های کمکی و سنسور حرارتی راکتورها انجام شد. پس از این اقدامات بانک خازن به‌صورت خودکار وارد مدار شده و باعث کاهش هزینه‌های راکتیو در صورتحساب‌های بعدی شد. تاثیر بانک خازن را می‌توانید در تصویر زیر مشاهده کنید.
در بخش 1 هیچ مبلغی به‌عنوان جریمه توان راکتیو ثبت نشده است. این حالت در بخش 2 با ضریب زیان صفر نیز قابل مشاهده است. ازآنجایی‌که اصلاح و محاسبه ضریب توان این قبض برق در اواسط ماه انجام شد، در دوره‌ی مشخص‌شده با عدد 4 میزان ضریب توان کمی ارتقاء پیدا کرده و در دوره‌ی بعد از میزان 0.9 فراتر رفت.
به‌منظور مشاهده‌ی ارتقاء ضریب توان، در ادامه P.F دوره‌های بخش 4 و 2 را محاسبه میکنیم. میزان انرژی اکتیو درج‌شده در این بخش‌ها حاصل جمع میان باری، اوج باری، کم‌باری و اوج بار است. در بخش 4 به مجموع انرژی اکتیو 304000 و انرژی راکتیو 186000 است. این مقادیر برای بخش 2 معادل 246000 انرژی اکتیو و 100000 انرژی راکتیو است.
بخش چهار \(Cos\varphi \)
\[ = Cos\left( {t{g^{ – 1}}\left( {\frac{{{E_Q}}}{{{E_P}}}} \right)} \right) = Cos\left( {t{g^{ – 1}}\left( {\frac{{186000}}{{304000}}} \right)} \right) = 0.85\]
بخش دو \(Cos\varphi \)
\[ = Cos\left( {t{g^{ – 1}}\left( {\frac{{{E_Q}}}{{{E_P}}}} \right)} \right) = Cos\left( {t{g^{ – 1}}\left( {\frac{{100000}}{{246000}}} \right)} \right) = 0.92\]
مثلث زرد
مثلث زرد
سلام
بسیار عالی بود
سلام. وقت بخیر. ممنون از نظر لطفتون. خوشحالیم که براتون مفید بوده.
در قبض اول اون مصرف ۴۸۰۰۰۰ که در قسمت ۸ هست واحدش چیه و مگه مصرفی ۱۰۵۲ نبود ؟!!
واحد عدد ماکسیمتر چیه ؟ روی یک قبض براق عدد ۴۰۰ را دیدم درسته یا یک بازه مشخصی داره؟
واحد این مقادیر باهم متفاوت هست. یکی توان هست و دیگری انرژی
باسلام
طبق قبض برق مقدار توان راکتیو برای ضرب در فرمول برای محاسبه کیو رو از کدوم قسمت برق بدست بیاوریم
سلام. در قبض میزان انرژی درج میشه که باید از روی اون میانگین ضریب توان رو محاسبه کنید.
ممنونم
سلام. وقت بخیر. ممنون از نظر لطف شما.
سلام وقت بخیر
در خصوص بارهایی که عامل ایجاد هارمونیک هستن و ماهیتی خازنی دارند در نظر گرفتن بانک خازنی اثرات سو داره؟
سلام وقت بخیر. در شرایط آلوده اگر خازن بدون راکتور وارد مدار بشه، با توجه به فرکانس هارمونیک ها احتمال رزونانس و اضافه بار شدن خازن ها وجود دارد. در این شراط خازن ها به مرور زمان از بین خواهند رفت
سلام و درود
برای محاسبه مبلغ جریمه ی راکتیو ، عدد کسینوس فی یا همون ضریب بدی مصرف رو ضرب در مقدار مصرف راکتیو ضرب در مبلغ راکتیو میکنیم درست هست؟
مشکلی که هست داخل قبض برق مبلغ راکتیو رو ذکر نکردن
سلام. مبلغ با توجه به میزان مصرف راکتیو محاسبه خواهد شد. در ستون های بالا قیمت راکتیو مصرفی نمایش داده میشه.
درود بر شما
آموزشها عالی هستند کاش میشد بصورت جزوه یا کتاب هم ارایه میشدن چون همیشه نمیتونم پای سیستم یا موبایل بشینم و نگاه کنم ممنون میشم راهنمایی کنید.با تشکر
لطف دارید. کتاب ها به مرور چاپ و موجود میشن
بسیار عالی و سپاسگزارم ،،
برای اصلاح ضریب توان شبکه سه فاز توضیحات کاملی در کتاب گفته شد از مفاهیم اولیه تا طراحی و اجرا…
سوالی که مطرح میشود اینه که بعضی مصرف کنندگان تجاری تک فاز هستند که دیماند بالایی بالایی از شبکه دریافت میکنند و شبکه سلفی دارند
با توجه به این که کنتور تکفاز توان راکتیو رو اندازه گیری نمیکنه و دستگاه آنالیزپر توان دسترس نیست و جدول مربوط به p.fمربوط به الکتروموتورهای سه فاز هستند چگونه میشه p.f رو برای اصلاح ضریب قدرت به دست آورد ؟
سلام وقت بخیر. ممنون از نظر لطف شما. در عمل راه های به دست آوردن PF همین موارد هستن. اندازه گیری، استفاده از جداول یا توجه به پلاک تجهیزات. در کنتورهای تکفاز معمولا PF محاسبه نمیشه و مشترک هزینه ای بابت توان راکتیو پرداخت نمی کنه. در این حالت نیاز به جبران سازی نیست و ارتقاء ضریب قدرت رو خود شرکت توزیع انجام میده.
با سلام
در قبض برق اگر توان مصرفی را در تعداد روز(دوره مصرف) و ۲۴ (ساعت) ضرب کنیم باز هم انرژی مصرفی به دست نمی آید.
ممنون میشوم در این مورد راهنمایی بفرمایید
سلام وقت بخیر. میزان انرژی مصرفی در بازه های کم باری، بی باری و غیره در قبض قید شده. منظورتون از این محاسبه رو متوجه نمیشم. لطفا بیشتر توضیح بدید
با سلام و احترام
ممنون از زحماتی که برای تهیه اینگونه فایل ها می کشید .
سلام. وقت بخیر. ممنون از همراهی شما. لطف دارید.
سلام علیکم والرحمه
خواستم بابت زحمتهایی که بابت این توضیحات بسیار مفید کشیدید و همچنین پاسخگویی با متانت و ادب و احترام جنابعالی به سوالات دوستان تشکر و سپاسگزاری نماییم
از خداوند منان و رحیم و رحمـٰن برای جنابعالی توفیقات روز افزون و طول عمری با عزت و کرامت همراه عافیت و خوشی آرزومندم 🤲🏼🌹
سلام وقت بخیر. ممنون از نظر لطف شما. لطفا مثلث زرد رو به دوستان و همکاران خودتون معرفی کنید. با آرزوی موفیت و سلامت برای شما
سلام روز خوش . آقای مهندس بنده کارشناس برق هستم و پروژه های زیادی رو طراحی و تجهیز کردم . اخیرا به مواردی بر میخورم که با محاسبات روی کاغذ هماهنگ نیست . یک مجموعه تجاری به قدرت قراردادی ۹۶۰ کیلو وات و سیستم سرمایشی چیلر و دهها مصرف کننده موتوری دیگه داریم که بر اساس اندازه گیری های انجام شده ضریب توان در بدترین شرایط ( مرداد ماه ) ۰.۸۹ بود و در سایر ماه های سال بالای ۰.۹ و حتی ۰.۹۶ هم دیده شد. دلیل این موضوع چی میتونه باشه که بدون وجود تجهیزات بانک خازنی و با وجود مصارف فوق بار راکتیو انقدر پایین هستش ؟
سلام وقت بخیر. در مجتمع های تجاری و اداری از تجهیزات تکفاز و روشنایی هم استفاده می شه. اغلب تجهیزات جدید مجهز هستن به خازن جبران ساز. از طرفی توان راکتیو به راندمان هم بستگی داره. هر چقدر راندمان الکتروموتورها بیشتر باشه، توان راکتیو کمتری نیاز دارن. همه این موارد در کنار هم باعث عدم کاهش ضریب توان میشن
با سلام و احترام، عالی بود. متشکرم
سلام. وقت شما بخیر. لطف دارید. خوشحالیم که رضایت داشتید.
سلام وعرض ادب بسیار عالی ممنون وسپاسگزارم
سلام. وقت بخیر. سپاس از شما. لطف دارید.
سلام.توان مصرفی ۱۰۵۲ چگونه قابل تبدیل به انژی الکتریکی مصرفی ۴۸۰۰۰۰ میباشد قابل تبدیل نیستند
سلام. چیزی تبدیل نشده. فقط از روی داده ها، ضربب توان محاسبه شده