Power factor correction

S.S.A.RAJAPAKSAASSISTANT MANAGER –TRAINING

ROTAX LTD

Lesson 12

kW/ kVAR / kVA

• real power- සත්‍ය� ජවය ( Kw)- working power to perform actual

work - විදුලි පද්ධතියතුල ව�ඩ ගැ�නීමට හැ�කි විදුලිශක්තිය

• Reactive power - විදුලි පද්ධතියතුල ව�ඩක් නො��ම�ති එනොහැත් පද්ධතියතුලතිනො��ශක්තිය ( kVAR ) –

to sustain the magnetic field

• Apparent power (kVA) – ව�ඩක්ඇති + ව�ඩක් නො��ම�ති විදුලි ශක්තිය Total of real + reactive power

Beer glass illustration – ( බියර් වීදුරු�ආදර්ශකය)

• Paying for beer not for froth - මුදල් නොගැවන්නොන් බීරු සඳහැ� මිස නොප� සඳහැ� නො��නො.

• Minimize froth you will really pay for beer- නොප� අඩුකලහැ�කි �ම් නොගැව� මුදලට ස�ධ�රු� බීරු ප්‍3

රුම��යක්ල�නො4• නොප� =Kvar =reactive power• බීරු=Kw =active power• බීරු වීදුරු�ව=Kva =apparent power• නොප� ඉවත්කල විට• Kw=Kva=power factor 1 ( ජව ස�ධකය 1 යි)

Coach and horse illustration( අශ්වය� හැ� ම�දිරිය නිදර්ශකය )

(Kva)

(Kw)

Kvar

අශ්වය� නොර්ල්පීල්ල අසලට ල<ව ම�දිරිය අදි� විට(kvar අඩුව� අත්‍යරුඇදීමට අවශ� �ලය (Kva) අඩුනො... එ�ම්ක�ප>සිටර් (Kvar ගැ�ඩ� කරු

ඇති ) නොය�ද� capasitive Kvar , පද්ධතියටඇතුල්කල විට එහිඇති අ�වශ� inductive Kvar පලව� හැ�රිය

හැ�ක

නොක�ස් පෛපයි

kw හැ� kva අත්‍යරු

නොකC�ය

What is power factor( ජව ස�ධකය යනුකුමක්ද)

• Range will be 0-1- අගැය 0-1 දක්ව�• Known as COS (phi)- නොක�ස්පෛපයි�මින්

හැ�ඳින් නො.• apparent power (kVA ) power factor( ජවස�ධකය) = real power (kW)

• Typical power factor values – heater loads (resistive ) -1 induction motors (inductive ) - .8 welding plants -.5 ( ජව ස�ධක අගැයයන් - විදුලි

නොක්ත්‍යල් 1,නොමCටර්- .8 , නොවල්ඩින් උපකරු�- .5 )

Why improve the power factor ජව ස�ධකය ව�ඩි කල යුතුඇයි

• Will reduce the apparent power consumed by the load and will provide following

benefits- ( භා�විත්‍ය� ව� Kva පKම��ය අඩු වීනොමන් පහැත්‍ය දක්ව� පKතිල�භා ල�නො4 )

• Financial saving – electricity bill reduced due to reduction in apparent power

(maximum demand ) in kVA- කම්හැලභා�විත්‍ය� කරු� උපරිම විදුලි ඉල්ලුම (Kva ) අඩුවීමනිස� විදුලි බිල අඩුනො.

• Expanded equipment life –reduced electrical burden on cables /components- ගැමන් කරු� විදුලි ධ�රු�ව (current) අඩූ වීනොමන් නොක්�ල් , සර්කිට්

4නොර්කර් ය��දී උපකරු� වලආයූක�ලය ව�ඩිනො.• Increased load capacity –provide additional capacity for other loads ධ�රිත්‍ය�ව

අඩුවීනොමන් ව�ඩිපුරු නොමCටර් ය��දිය පද්ධතියට එකතු කලහැ�කි නො..

1. How to improve power factor ( ජව ස�ධකය ව�ඩි කලහැ�ක්නොක් නොකනොස්ද)

• By connecting capacitors in following modes• fixed power factor correction-( අචල ජව

ස�ධක නොශCධ�ය)

• Automatic power factor correction –(ස්වය<ක්3 රීය ජව ස�ධක නොශCධ�ය )

fixed power factor correction-( අචල ජව ස�ධකනොශCධ�ය)

-

• fixed power factor correction is achieved by connecting a capacitor bank properly sized directly to the terminals of the load which demands reactive power. නියමිත්‍ය පKම��යට

ස�කසු�ක�ප>සිටර් ජ�ලයක් ස>ම භා�රුයක්(eg;motor load ) ලඟසවිකිරීම

Automatic power factor correction-( ස්වය<ක්‍රීVය ජව ස�ධක නොශCධ�ය )

• Automatic power factor correction is achieved by connecting a multi stage capacitor bank to a centralized location of the load and add/disconnect capacitor stages to maintain a predetermined power factor eg ; .99 ( අවශ� ජව ස�ධකය ල�� ගැ�නීමට

ක�ප>සිටර් එකතුකිරීම නොහැC අඩුකිරීම ස්වයන්ක්3 රීයව සිදුනොකනොර්)

Electricity bill for industrial customers

• Unit charge ( ඒකකගැ�ස්තුව ...../ කිනොලC නොව�ට් ප�යකට) – Rs : …*… / Kwh

• Maximum demand charge –Rs:1000/Kva• If maximum demand in Kva is reduced we can save the

electricity bill• By introducing a capacitor bank can improve the power factor

and in turn can reduce the maximum demand. A saving can achieve in the electricity bill.

• The total cost of the capacitor bank can be recovered with in a short period. There after the saving will be the profit.

• *varie between Rs 6/= and Rs 24/= depending day/off peak/peak tariff

Calculation of power factor correction capacitor value required

• Find out the present maximum demand of the load in kVA (from CEB bill ) and current power factor (using an energy analyzer )

• Convert kVA into kW (kVA x current power factor )

• Decide the desired power factor required• Using the chart find out the multiplication factor• Multiply the kW with multiplication factor• Answer will read as total Kvar required

Application of the chartEg; current pf -.85 , desired pf -.95 multiplication factor= .291

Components in a PFC capacitor bank

• PFC controller• Magnetic contactors (capacitor duty )• Fuses• Current transformers• Reactors• Capacitors• Indicators• Measuring instruments