Power factor



WHAT IS POWER FACTOR?

Power Factor is a measure of how effectively incoming power is used in your electrical system (energy efficiency) and is defined as the ratio of Real (working) power to Apparent (total) power.

पावर फैक्टर क्या है?
पावर फैक्टर एक उपाय है कि आपके विद्युत प्रणाली (ऊर्जा दक्षता) में कितनी प्रभावी ढंग से आने वाली शक्ति का उपयोग किया जाता है और इसे वास्तविक (कार्यशील) शक्ति से स्पष्ट (कुल) शक्ति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

Real Power (kW) is the power that actually powers the equipment and performs useful, productive work. It is also called Actual Power, Active Power or Working Power.

वास्तविक शक्ति (kW) वह शक्ति है जो वास्तव में उपकरण को शक्ति प्रदान करती है और उपयोगी, उत्पादक कार्य करती है। इसे वास्तविक शक्ति, सक्रिय शक्ति या कार्यकारी शक्ति भी कहते हैं।


Reactive Power (kVAr) is the power required by some equipment (eg. transformers & motors) to produce a magnetic field to enable real work to be done. It’s necessary to energise this equipment however it does not perform any productive work.

रिएक्टिव पावर (केवीएआर) कुछ उपकरण (जैसे ट्रांसफॉर्मर और मोटर्स) द्वारा वास्तविक कार्य को सक्षम करने के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए आवश्यक शक्ति है। इस उपकरण को सक्रिय करना आवश्यक है लेकिन यह कोई उत्पादक कार्य नहीं करता है।


Apparent Power (kVA) is the vector sum of Real Power (kW) and Reactive Power (kVAR) and is the total power supplied through the mains that is required to produce the required amount of Real Power for the load. It is also known as the ‘demand’.

आभासी शक्ति (केवीए) वास्तविक शक्ति (केडब्ल्यू) और प्रतिक्रियाशील शक्ति (केवीएआर) का सदिश योग है और मुख्य के माध्यम से आपूर्ति की जाने वाली कुल शक्ति है जो लोड के लिए वास्तविक शक्ति की आवश्यक मात्रा का उत्पादन करने के लिए आवश्यक है। इसे 'मांग' के नाम से भी जाना जाता है।

Power Factor expresses the ratio of real power actually used in a circuit to the apparent power delivered to the circuit. The total power demand on the network is usually greater than the real power. The ratio of the real power to the total power is your power factor, a number between 0 and 1. The higher the power factor the more efficient your site is at utilising the supplied power.

पावर फैक्टर एक सर्किट में वास्तव में उपयोग की जाने वाली वास्तविक शक्ति के अनुपात को सर्किट को दी गई स्पष्ट शक्ति को व्यक्त करता है। नेटवर्क पर कुल बिजली की मांग आमतौर पर वास्तविक शक्ति से अधिक होती है। कुल शक्ति के लिए वास्तविक शक्ति का अनुपात आपका शक्ति कारक है, 0 और 1 के बीच की संख्या। शक्ति कारक जितना अधिक होगा, आपकी साइट आपूर्ति की गई शक्ति का उपयोग करने में उतनी ही अधिक कुशल होगी।


The ideal power factor is unity, or one (1.0) which means that all the energy supplied by the source is consumed by the load. Anything less than one means that extra power is required to achieve the actual task at hand. Power factors are usually stated as "leading" or "lagging" to show the sign of the phase angle. Capacitive loads are leading (current leads voltage), and inductive loads are lagging (current lags voltage).

आदर्श शक्ति कारक एकता है, या एक (1.0) जिसका अर्थ है कि स्रोत द्वारा आपूर्ति की गई सभी ऊर्जा भार द्वारा खपत होती है। एक से कम का अर्थ है कि वास्तविक कार्य को हाथ में लेने के लिए अतिरिक्त शक्ति की आवश्यकता है। चरण कोण के संकेत को दिखाने के लिए पावर कारकों को आमतौर पर "अग्रणी" या "पिछड़ने" के रूप में कहा जाता है। कैपेसिटिव लोड लीडिंग (करंट लीड वोल्टेज) हैं, और इंडक्टिव लोड लैगिंग (करंट लैग्स वोल्टेज) हैं।

In other words, Power factor is defined as the cosine of the angle between voltage and current. Ideally, in AC circuits, the phase difference between voltage and current is zero.

दूसरे शब्दों में, पावर फैक्टर को वोल्टेज और करंट के बीच के कोण के कोसाइन के रूप में परिभाषित किया जाता है। आदर्श रूप से, एसी सर्किट में, वोल्टेज और करंट के बीच का चरण अंतर शून्य होता है




Figure 1

In the figure1, angle ɸ is the phase difference between the voltage and current phasor. Therefore, the power factor is:

Power Factor = cosɸ

In the figure of the power triangle,

VI sinɸ = Reactive power (in VAR)

VI cosɸ = Active power (in Watts)

VI = Apparent power (in VA)

PF = cosɸ = Active Power (W) / Apparent Power (VA)

चित्र में, कोण ɸ वोल्टेज और वर्तमान चरण के बीच का चरण अंतर है। इसलिए, शक्ति कारक है:

पावर फैक्टर = cosɸ

शक्ति त्रिकोण के चित्र में,

VI sinɸ = प्रतिक्रियाशील शक्ति (VAR में)

VI cosɸ = सक्रिय शक्ति (वाट में)

VI = स्पष्ट शक्ति (वीए में)

पीएफ = cosɸ = सक्रिय शक्ति (डब्ल्यू) / स्पष्ट शक्ति (वीए)


Read more:- Electrical Relays in Power System


Let us learn Power Factor with famous and easy example:- 

The power factor is the ratio between Real Power and Apparent Power.

पावर फैक्टर वास्तविक शक्ति और प्रत्यक्ष शक्ति के बीच का अनुपात है।








Therefore, for a given power supply (kVA):

  • The more foam you have (the higher the percentage of kVAR ), the lower your ratio of kW (beer) to kVA (beer plus foam). Thus, the poorer your power factor.
  • The less foam you have (the lower the percentage of kVAR), the higher your ratio of kW (beer) to kVA to kVA (beer plus foam) and the better your power factor. 
  • As your foam (or kVAR) approaches zero, your power factor approaches 1.0 (unity).
इसलिए, दी गई बिजली आपूर्ति (केवीए) के लिए:

  • आपके पास जितना अधिक झाग होगा (kVAR का प्रतिशत उतना ही अधिक होगा), kW (बीयर) से kVA (बीयर प्लस फोम) का अनुपात उतना ही कम होगा। इस प्रकार, आपका पावर फैक्टर जितना खराब होगा।
  • आपके पास जितना कम झाग होगा (kVAR का प्रतिशत उतना ही कम होगा), kW (बीयर) से kVA से kVA (बीयर प्लस फोम) का अनुपात उतना ही अधिक होगा और आपका शक्ति कारक उतना ही बेहतर होगा।
  • जैसे ही आपका फोम (या kVAR) शून्य के करीब पहुंचता है, आपका पावर फैक्टर 1.0 (एकता) के करीब पहुंच जाता है।

Types of Power Factor

 

In a circuit, the power factor can be leading, lagging or unity depending upon the type of circuit

पावर फैक्टर के प्रकार [पिछले वर्षों के प्रश्नों के लिए यहां क्लिक करें]

एक सर्किट में, सर्किट के प्रकार के आधार पर पावर फैक्टर लीडिंग, लैगिंग या एकता हो सकता है।

Leading Power Factor

A leading power factor is observed when the current in the circuit leads the voltage. This occurs in a purely capacitive circuits. In leading power factor, the phase angle between current and voltage is positive. The value of leading power factor is from -1 to 0. 

अग्रणी शक्ति कारक

एक प्रमुख शक्ति कारक देखा जाता है जब सर्किट में करंट वोल्टेज की ओर जाता है। यह विशुद्ध रूप से कैपेसिटिव सर्किट में होता है। अग्रणी शक्ति कारक में, धारा और वोल्टेज के बीच का चरण कोण धनात्मक होता है। लीडिंग पावर फैक्टर का मान -1 से 0 तक होता है




Fig. Leading Power Factor

Lagging Power Factor

When the current in a circuit is lagging behind the voltage, then the power factor is called lagging power factor. This happens in a purely inductive circuit. In this, the phase angle between the current and the voltage is negative. The value of lagging power factor is from 0 to 1. 

लैगिंग पावर फैक्टर

जब किसी सर्किट में करंट वोल्टेज से पिछड़ जाता है, तो पावर फैक्टर को लैगिंग पावर फैक्टर कहा जाता है। यह विशुद्ध रूप से आगमनात्मक सर्किट में होता है। इसमें करंट और वोल्टेज के बीच का फेज कोण ऋणात्मक होता है। लैगिंग पावर फैक्टर का मान 0 से 1 तक होता है।







Unity Power Factor

When the current and the voltage are in phase then the power factor is unity. A unity power factor is seen in ideal circuits only. A circuit with unity power factor do not use any reactive power. It has a value of one. 

एकता शक्ति कारक

जब करंट और वोल्टेज फेज में होते हैं तो पावर फैक्टर एकता होता है। एकता शक्ति कारक केवल आदर्श परिपथों में देखा जाता है। यूनिटी पावर फैक्टर वाला एक सर्किट किसी भी प्रतिक्रियाशील शक्ति का उपयोग नहीं करता है। इसका एक का मान होता है।








Read more:-Electrical-Conductor-Conductivity-Hindi
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

FAQ

How is the power factor measured?

The power factor is the cosine of the phase difference between voltage and current, and as a result, the power factor is measured using the formula Power Factor = cosɸ, where ɸ is the phase difference between the voltage and current phasor.

पावर फैक्टर कैसे मापा जाता है?

पावर फैक्टर वोल्टेज और करंट के बीच के फेज डिफरेंस का कोसाइन है, और इसके परिणामस्वरूप, पावर फैक्टर को फॉर्मूला पावर फैक्टर = cosɸ का उपयोग करके मापा जाता है, जहां ɸ वोल्टेज और करंट फेजर के बीच का फेज अंतर है।

What are the causes of low power factor?

Some causes of low power factor are a) The presence of harmonic current in the system reduces power factor. b) Improper wiring leads to three-phase imbalance causing low power factor. c) When the system is loaded lightly, the voltage increases, increasing the magnetization current demand of the machine. This causes a poor power factor in the system. d) The current drawn by inductive loads is lagging and results in a poor power factor.

लो पावर फैक्टर के कारण क्या हैं?

लो पावर फैक्टर के कुछ कारण हैं a) सिस्टम में हार्मोनिक करंट की मौजूदगी पावर फैक्टर को कम करती है। बी) अनुचित वायरिंग से तीन चरण का असंतुलन होता है जिससे कम शक्ति कारक होता है। ग) जब सिस्टम को हल्के से लोड किया जाता है, तो वोल्टेज बढ़ जाता है, जिससे मशीन की मैग्नेटाइजेशन करंट डिमांड बढ़ जाती है। यह सिस्टम में खराब पावर फैक्टर का कारण बनता है। घ) आगमनात्मक भार द्वारा खींची गई धारा पिछड़ रही है और इसका परिणाम खराब शक्ति कारक है।

What are the effects of low power factor?

Some effects of low power factor are as follows: a) Large Copper Losses b) Large kVA rating c) Poor Voltage Regulation.

कम शक्ति कारक के प्रभाव क्या हैं?

लो पावर फैक्टर के कुछ प्रभाव इस प्रकार हैं: ए) बड़े कॉपर नुकसान बी) बड़े केवीए रेटिंग सी) खराब वोल्टेज विनियमन।


Stay tuned with Electrical Engineering Hindi


कोई टिप्पणी नहीं

Circuit Breakers in Power System || Circuit Breakers in Sub Station

Circuit Breakers in Power System || Circuit Breakers in Sub Station Introduction :-                              Circuit breakers are critic...

Blogger द्वारा संचालित.