Power Factor Correction การแก้ เพาเวอร์แอฟคเตอร์
ในระบบไฟฟ้ากำลัง การปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ Power Factor Correction มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นตัวที่ทำให้ค่าใช้จ่ายต่างๆเพิ่มขึ้นหรือลดลงได้ ระบบฟ้าที่มีค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ต่ำจะมีความสูญเสียในระบบมาก ดังนั้น อุปกรณ์ที่นำมาใช้งานจำเป็นต้องมีขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้ค่าใช้จ่ายในการซื้ออุปกรณ์ต่างๆเพิ่มขึ้น เพราะฉะนั้น การปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ให้มีค่าสูงขึ้นจึงมีความจำเป็นต่ออาคารสำนักงานและโรงงานอุตสาหกรรมนั้นๆ ความเป็นจริงในอาคารหรือโรงงานอุตสาหกรรมต้องการกำลังไฟฟ้าจริง (Real Power) และกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ (Reactive Power) เพื่อใช้ในการทำงาน
รูปที่1 : การเกิดเพาเวอร์แฟคเตอร์ในระบบไฟฟ้า
การแก้ Power Factor เพาเวอร์แอฟคเตอร์ ก็ไม่ใช่ปัญหาที่ยุ่งยากซับซ้อนมากนัก แต่ต้องอาศัยวิศวกรที่มีความชำนาญและมีประสบการณ์ มิฉะนั้นแล้ว แทนที่จะมีผลดีกลับเกิดผลเสียและทำให้อุปกรณ์เสียหายมากขึ้น เช่น การเกิดฮาร์โมนิกส์ขึ้นในระบบและระบบจึงมีค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ต่ำ การติดตั้งคาปาซิเตอร์เพื่อแก้เพาเวอร์แฟคเตอร์ ควรจะมีการพิจารณาให้ถี่ถ้วนก่อน มิฉะนั้นอาจทำให้เกิดเรโซแนนท์ได้
บทความนี้จะกล่าวความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการแก้เพาเวอร์แฟคเตอร์และการเลือกขนาดของคาปาซิเตอร์
เพาเวอร์แฟคเตอร์: ระบบไฟฟ้ากระแสสลับที่จ่ายให้อุกรณ์ไฟฟ้า สามารถวัดแยกส่วนออกเป็น 2 ส่วนดังนี้
- กำลังไฟฟ้าจริง (Active Power): เป็นกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานจริง มีหน่วยเป็น (W) หรือ (kW)
- กำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ (Reactive Power) : เป็นกำลังไฟฟ้าที่ต้องการสร้างสนามแม่เหล็ก มีหน่วยวัดเป็น (VAR) หรือ (kVAR)
กำลังไฟฟ้าสามารถรวมเข้าด้วยกันได้ทางเฟสเซอร์ (Phasor) เป็นกำลังไฟฟ้าเสมือน (Apparent Power) มีหน่วยเป็น โวลต์แอมป์ (VA) หรือ (kVA) ดังรูปที่ 2
เพาเวอร์แฟคเตอร์ (PF) เป็นดัชนีแสเงการใช้กำลังไฟฟ้าจริงเปรียบเทียบกับกำลังไฟฟ้าเสมือน อยู่ในรูป
คาปาซิเตอร์ (Capacitor) : เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ทำหน้าที่ปรับค่า Power Factor
คาปาซิเตอร์จะเป็นอุปกรณ์ที่จ่ายกระแสไฟฟ้ารีแอคทีฟ ถ้ากระแสไฟฟ้า มีทิศทางนำหน้าแรงดัน (Leading) เพื่อทำหน้าที่ชดเชยกระแสไฟฟ้าของวงจรไฟฟ้า โดยทั่วไป กระแสจะล้าหลังแรงดัน (lagging)
ในอาคารหรือโรงงานอุตสาหกรรมที่มีค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ต่ำจึงต้องมีการออกแบบและติดตั้งคาปาซิเตอร์ให้ถูกต้อง ถ้าออกแบบหรือติดตั้งไม่ถูกต้องอาจจะมีผลเสียมากกว่าผลดี
การกำหนดขนาดคาปาซิเตอร์
คาปาซิเตอร์ในระบบไฟฟ้า มีหน่วยเป็น (kVAR) เช่น 5, 10, 25, 50 kVARซื่งสามารถเขียนเป็นความสัมพันธ์ได้
ดังนี้
จากสมการดังกล่าว ถ้านำ Capacitor ไปใช้ในระบบแรงดันต่างไปจากแรงดันที่ระบุ ขนาด kVARของ Capacitor ก็จะเปลี่ยนแปลงมากเนื่องจากค่าแรงดันเป็นตัวเลขยกกำลังสอง การกำหนดคาปาซิเตอร์สามารถทำได้ 2 วิธี แต่ในบทนี้ จะกล่าวเพียง 1 วิธีคือการคำนวณ เขียนได้ดังรูปที่ 3
เป็นยังไงกันบ้างครับ สำหรับการปรับปรุงค่า Power Factor จะเห็นได้ว่าสิ่งที่ใช้ในการปรับค่า Power Factor นั้นจะเป็น Capacitor ซึ่งที่เรียกกันที่ติดปากเป็น Capacitor Bank หรือ Cap Bank ท่านสามารถอ่านเพิ่มเติ่มเกียวกับ วิธีเลือกและข้อควรระวัง Capacitor Bank และยังมีบทความที่เกี่ยวข้องอีกมากมายสามารถดูได้ที่ ศูนย์รวมข้อมูล Capacitor Bank หรือหากสนใจสั่งซื้อสินค้า Cap Bank ออนไลน์ได้ทันที
