SUB TAJUK:KUASA DAN FAKTOR KUASA
Objektif
Pada akhir mempelajari tajuk ini, para
pelatih akan dapat:
i)Mengetahui kemunculan factor kuasa
ii)Mengira nilai kapasitor yang diperlukan
untuk memperbetulkan factor kuasa.
iii)Mengira denda yang dikenakan akibat kejatuhan
factor kuasa.
Pendahuluan
Kuasa
Kuasa ialah kadar membuat kerja
Disukat dalam unit watt
Disukat juga dalam unit kuasa kuda \ 1 kk
= 746 Watt
Kuasa dalam litar DC atau litar rintangan
tulin boleh dikira dengan formula berikut
P = I x V
Tetapi bagi litar induktif dan kapasitif
P = I
x V cos O
Litar resistif
Litar ini mengandungi rintangan sahaja(pure
resistance)
Tiada perbezaan fasa antara arus dengan
voltan.
Formula pengiraan adalah seperti berikut:
I
P =
___________
V
Dalam litar AC kuasa sebenar tidak boleh
dikira seperti litar DC iaitu:
Ini disebabkan adanya beban induktif dan beban kapasitif.
Litar induktif
Litar ini mengandungi beban mempunyai
gelung
Arus dalam litar ini membelakangi voltan.
Penentangan terhadap pengaliran arus dalam
litar ini dipanggil regangan induktif
Regangan Induktif(XL) = 2ÕFL
Litar kapasitif
Litar ini mengandungi beban seperti
kapasitor
Arus dalam litar ini mendahului voltan.
Didalam litar arus ulangalik yang mempunyai
beban kapasitan sahaja, arus mendahului voltan sebanyak 90 darjah.
Penentangan terhadap pengaliran arus dalam
litar ini dipanggil regangan kapasitif
1
Regangan Kapasitif(XC) =
______________
2ÕFC
Nilai regangan kapasitif dan induktif
terpengaruh dengan frekuensi
Oleh kerana adanya beban induktif dan
kapasitif, terjadilah kuasa sebenar dan
kuasa ketara.
Factor kuasa ialah kosinus sudut antara
kuasa sebenar dengan kuasa ketara
Kuasa sebenar
Faktor kuasa =
_________________________________________
Kuasa ketara
Dalam litar AC kuasa sebenar adalah lebih sedikit berbanding
dengan kuasa ketara
Faktor kuasa juga boleh dikira sebagai nisbah antara rintangan dengan
impeden.
Rintangan
Faktor kuasa =
__________________________________________
Impeden
Menyukat
nilai factor kuasa
a)Jika beban lebih kemuatan , nilai
angkadar kuasa adalah positif atau angkadar kuasa mendahului
b)Jika beban lebih aruhan,nilai angkadar
kuasa adalah negatif atau angkadar kuasa menyusul .
c)Nilai angkadar kuasa yang paling baik
ialah unity
d)Nilai angkadar kuasa yang kurang 0.85
lagging adalah tidak sesuai oleh pihak pembekal, dan dikehendaki pengguna
meningkatkannya.
Alat penyukat factor kuasa
i)Jangka factor kuasa
ii)Jangka
kWh dan Jangka kVARh
iii)Jangka Volt, Jangka Ampiar dan Jangka
Watt.
Pengiraan Tingkat Kapasitor
Untuk menentukan kadar kVAR kapasitor yang hendak dipasang dan
bilangan tingkat yang di
perlukan,kita perlu membuat pengiraan.
JUMLAH BEBAN 200kW , Kira berapa nilai kVAr
dan berapa tingkat yang perlu dibuat jika ingin meningkatkan pf 0.55 kepada
0.90 , nilai setiap kapasitor 50kVAr
kW
Cos O =
________
KVA
Sudut cos O = 0.55, kW = 200kW
200
kVA ____ = 363.64kVA
0.55
Sudut cos O =0.90, kW = 200kW
KVA
200
___ = 222.2kVA
0.90
Kaedah 1 menggunakan formula trigonometri:
Pada factor kuasa 0.5
KVAR =
Ö(kVA²) – (kW²)
= Ö(363.64²) – (200²)
= Ö132,234.05
– 40000
=Ö92234.05 = 303.70 kVAR
kVAR semasa 0.9
kVAR =Ö(222.22)² - (200)²
=Ö49381.73 – 40000
=Ö9381.73 = 96.86 kVAR
Perbezaan kVAR :
kVAR 1 – kVAR 2
307.7 – 96.86 = 210.84 kVAR
Kaedah 2-Menggunakan kalkulator saintifik
Mencari nilai
Tan O
Cos
0.55 = Tan 1.51
Cos
0.9 = Tan
0.48
1.51 – 0.48 = 1.03
Perbezaaan kVAR:
1.03 x 200
kW =
206 kVAR
Tekan SHIFT, Tekan
COS …. , Tekan = Tekan TAN,
Tekan =
Kaedah 3-merujuk pada jadual:
i)Faktor Kuasa 1 =Faktor kuasa yang diambil
oleh pepasangan
ii)Faktor kuasa 2 =Faktor kuasa yang hendak
diperbaiki
KVAr = kW(N bagi FK1) – (N bagi FK 2)
Dimana kW = Beban dalam kilowatt
= Beban kVA x FK1
Tan O (N)=Nilai daripada jadual
Nilai N
= F.K(cos O) =
sudut cos = Tan O
Contoh N =
0.5(cos O) = 60 = 1.73(tan O)
|
F.K
|
N
|
|
F.K
|
N
|
|
F.K
|
N
|
|
F.K
|
N
|
|
0.3
0.32
0.34
0.35
0.36
0.38
0.4
0.42
0.44
0.45
0.46
0.48
|
3.18
2.96
2.77
2.68
2.59
2.43
2.29
2.16
2.04
1.98
1.93
1.85
|
0.5
0.52
0.54
0.55
0.56
0.58
0.6
0.62
0.64
0.65
0.66
0.68
|
1.75
1.64
1.56
1.52
1.48
1.40
1.33
1.27
1.20
1.17
1.14
1.08
|
0.7
0.72
0.74
0.75
0.76
0.78
0.8
0.82
0.84
0.85
0.86
0.88
|
1.02
0.964
0.909
0.882
0.855
0.802
0.75
0.698
0.645
0.62
0.593
0.54
|
0.9
0.92
0.94
0.95
0.96
0.98
1.0
|
0.484
0.426
0.363
0.329
0.292
0.203
0
|
Penalti
Pengguna hendaklah berusaha
untuk mendapatkan angkadar kuasa seberapa tinggi didalam pengendalian sebarang
pepasangan elektrik.
Pengguna hendaklah mencapai angkadar kuasa
minimum yang ditetapkan sekarang , iaitu 0.90 untuk pengguna voltan tinggi dan
0.85 untuk pengguna-pengguna lain.
Penalti akan dikenakan sekiranya angkadar
kuasa minimum tersebut tidak tercapai.
Penalti itu dikira seperti berikut:
Jika angkadar kuasa purata dalam mana-mana
bulan didapati:
a)Kurang 0.85(0.90) hingga 0.75(0.80)
menyusul , bayaran surcaj sebanyak 1 ½ % dari bil bulan itu bagi tiap-tiap
bahagian satu -per-seratus(0.01) kurang dari angkadar kuasa 0.85(0.90) hingga 0.75(0.80) menyusul akan
ditambah pada bil bulan itu.
b)Kurang dari 0.75(0.80) menyusul, selain
bayaran surcaj dibawah perenggan a
diatas, surcaj sebanyak 3 % dari bil bulan itu bagi tiap-tiap bahagian satu per
seratus(0.01) kurang daripada angkadar kuasa 0.75(0.80) menyusul akan ditambah
pada bil bulan itu.
Denda surcaj
1.5% =
Bill x (0.85 – 0.75 = 0.1) x 1.5
3% = Bill x (0.85) x 3
Mengira denda surcaj yang dikenakan.
i)Dapatkan perbezaan kWh
49856 –24545 = 25311 kWH
ii)Dapatkan perbezaan kVARh
= 37432 – 18327 = 19105 kVArh
Cos O
= kW
_______________
ÖkW + kVAr
= 25311
_________________
25315² + 19105²
= 25311
__________ =
0.798
31711
Jika surcaj sebanyak 0.24 sen seunit
= 25311 x 0.24
= 6074 .64 sen
Surcaj
= RM 6074 .64 sen x 1.5 x
0.05 = RM 455.50
Jumlah kena bayar dalam bill = 6074.64 +
455.50 = RM6530.14
Akibat factor kuasa rendah
a)Nilai
arus dalam pepasangan meningkat
b)Kabel dan alat kawalan yang diperlukan
adalah lebih besar
c)Motor memerlukan arus yang tinggi untuk
melakukan kerja dengan watt yang sama.
d)Pembaziran kuasa berlaku ditalian
e)Generator dan transformer perlu
diperbesarkan
f)Kejatuhan voltan adalah besar , oleh itu
tambahan kelengkapan diperlukan untuk menetapkan voltan pada limit yang
ditentukan.
Cara memperbaiki factor kuasa
a)Menyambung kapasitor secara individu dan
berkumpulan
b)Menggunakan motor segerak
c)Menggunakan pemaju fasa
d)Menggunakan motor yang besar untuk kerja
yang besar.
Senggaraan keatas kapasitor bank
i)Uji arus setiap fasa pada pengalir
kesetiap kapasitor, jika tidak sama ada unit yang rosak.
ii) Uji fius kawalan
iii)Menguji kekuatan sambungan bagi mengelak
loose contact yang menyebabkan kepanasan.
iv)Memastikan tamatan penyambungan dalam
keadaan bersih daripada habuk.
Ulangan pemeriksaan b`ergantung kepada
keadaan dan disyorkan dibuat sekurang-kurangnya 1 kali dalam setahun.
Contoh soalan
1-Jika sesuatu beban yang mempunyai beban
aruhan , nilai angkadar kuasa adalah…………….. atau disebut angkadar kuasa
yang…………..Ini bermakna arus……..voltan beban itu.
A.Positif, menyusul,menyusul
B-Negatif, menyusul,menyusul
C-Positif,mendahului,mendahului
D-Negatif,menyusul,menyusul
2-Didalam litar arus ulangalikyang
mempunyai beban kapasitan sahaja, kenyataan manakah yang benar;
A-Arus mendahului voltan sebanyak 90 darjah
B-Voltan mendahulu arus sebanyak 90 darjah
C-Arus mendahulu voltan sebanyak 180 darjah
D-Arus menjadi selari dengan arus bekalan 0
darjah
3-Cara-cara untuk memperbaiki factor kuasa
adalah:
i-Pemaju fasa
ii-Kapasitor bank
iiiMotor segerak
iv-Mengurangkan beban-beban tersambung.
4-Kecekapan sesuatu elektrik bergantung
kepada factor kuasa didalam litar bekalan elektrik arus ulang alik. Lebih
…….factor kuasa maka lebih……… alat elektrik tersebut.
A.Rendah, cekap
B.Cekap, rendah
C-Tinggi, lemah
D-Lemah, tinggi
5-Dari rajah vector kuasa yang ditunjukkan
dibawah ini,sekiranya kuasa kVA ialah 2880 VA . Kirakan nilai kuasa sebenar.
Kuasa sebenar
A-1610 Watt
B-2388 Watt
C-1943 Watt
D-1749 Watt
Maklumat soalan 6
Berikut ialah bacaan sebuah motor fasa
tunggal
Voltan bekalan =240V
Bacaan jangkaan arus = 5 A
Bacaan jangka Watt = 900 Watt
6-Berapakah factor kuasa bagi motor diatas.
A-0.75 mendahulu
B-0.9 mendahulu
C-0.75 mengekor
D-0.9 mengekor
Soalan subjektif
1-Apakah maksud factor kuasa
2-Sebuah
pepasangan terdapat butir-butir berikut
KWH = 50,000 Unit
KVARH = 51,000 Unit
Jumlah jam operasi = 480 sebulan.
i)Kirakan angkadar kuasa untuk pepasangan
itu.
ii)Kirakan saiz kapasitor untuk membaiki
angkadar kuasa ke 0.9 lagging.
3-Terangkan cara-cara yang sesuai untuk
memperbaiki factor kuasa.
4-Sebuah penjana mempunyai kuasa keluaran 500 kW , 3 fasa dan
factor kuasa 0.7 menyusul (lagging) ,
kirakan kuasa reaktif kVAR yang diperlukan untuk meningkatkan factor kuasa
kepada 0.85 menyusul dan juga jumlah step yang diperlukan untuk tujuan tersebut , jika satu step
bersamaan 25 kVAR.
Tiada ulasan:
Catat Ulasan