ট্রান্সফরমারের পাওয়ার ফ্যাক্টর ক্যালকুলেশন

পাওয়ার ফ্যাক্টর এবং পাওয়ার ফ্যাক্টরের সংজ্ঞা নিয়ে অনেকের অনেক প্রশ্ন মাথায় ঘুরছে। আজ সবার প্রশ্ন ক্লিয়ার হয়ে যাবে বলে আশা করছি। পাওয়ার ফ্যাক্টর নিয়ে এই লেখাটা আমি আমার নিজের ভাষায় উপস্থাপন করছি। শুরুতেই একটা জটিল কথা জানিয়ে রাখি, যদি কোন লোড এ কয়েল কানেকশন থাকে তবে সেই লোড টা lagging এ চলছে। আর যদি কোন লোডে Capacitor কানেকশন থাকে তাহলে সেই লোডটা Leadding এ চলছে। যদি লোডগুলা অতিরিক্ত ল্যাগিং বা লিডিং এ চলে তাহলে কোনটাই ভাল হবে না। এতে বিদ্যুৎ বিল বেশি আসবে, মেশিনের ক্ষতি হবে, কর্মদক্ষতা কমে যাবে। যদি লোড ইউনিটিতে থাকে তাহলে বিদ্যুৎ বিল বেশি আসবে না আর মেশিনেরও ক্ষতি হবে না।

এখন আমরা বুঝব কিভাবে যে লোড টা কিসে চলছে। ল্যাগিং, লিডিং নাকি ইউনিটি। আমি একটা গনিত করব। গনিতটা মনযোগ দিয়ে বুঝলে আপনারা এই টোটাল সিস্টেম টা বুঝতে পারবেন বলে আশা রাখি। সাধারণত যেকোন চাকরির ইন্টারভিউতে আপনাকে পাওয়ার ফ্যাক্টর নিয়ে প্রশ্ন করলে ঠিক এভাবেই প্রশ্নটা করবে।

প্রশ্নটি হল- আপনার ফ্যাক্টরিতে টোটাল লোড 20,000 Watt । আপনি ক্যালকুলেশন করে কত মানের ক্যাপাসিটর দিয়ে ইউনিটি পাওয়ার ফ্যাক্টর বা পিএফআই বানাবেন তা দেখান।

উত্তর- ফ্যাক্টরিতে টোটাল লোডঃ 20,000/1,000 = 20 kWatt । এখন কিলোওয়াট থেকে কেভিএ তে প্রকাশ করে পাই, 20/0.8 = 25 kVA । আমার টোটাল লোড 25 kVA । আমার ইনপুট ট্রান্সফরমার হবে এর থেকে 50% বেশি । কারণ আমি ভবিষ্যতে লোড আরো বাড়াতে পারি। সুতরাং আমাদের প্রয়োজন- (25+ 25 এর 50%) = 37.5kVA । আমরা একে 37kVA ধরে নিচ্ছি। তাহলে 37kVA ট্রান্সফরমার আমাকে ইনপুটে বসাতে হবে। প্রথমে পাওয়ার ফ্যাক্টর কত তা বের করতে হবে।

যেহেতু P = VIcos$

বা, Load kW = Input Transformer kVA*cos$ .

সুতরাং পাওয়ার ফ্যাক্টর, cos$ = Load kW/kVA = 20/37 = 0.54 Lagging

প্রশ্ন করতে পারেন, এখানে ল্যাগিং কেন ? কারন ফ্যাক্টরি তে কয়েল কানেকশন এর লোড বেশি হয়। যেমন 3-ফেজ মোটর গুলো। এখন আমাকে এই 0.54 ল্যাগিং মানকে ইউনিটি বা 1 এর কাছাকাছি মানে আনতে হবে। এর জন্য স্ট্যাটিক ক্যাপাসিটর সংযোগ করতে হবে। যার মান আমাকেই বের করতে হবে ? এখানে,ইনপুট ভোল্টেজ 400V । কারণ ট্রান্সফরমার থেকে 3-ফেজ 400V ই আসবে। ফ্রিকোয়েন্সি ৫০ হার্জ যেহেতু Cos$ = 0.54 Lagging

তাহলে কারেন্ট, I = kW*1000/V*PF*1.73 =20*1000/400*0.54*1.73 =53.45A

এখন, 0.54 lagging Power Factor এ P = 1.73*VICos$ =1.73*400*53.45*0.54 =19973Watt = 20 kW

এখন, Cos$1=0.54 বা,$1=Cos-1(0.54) বা,$1=57.31 ডিগ্রি ।

যেহেতু পাওয়ার ফ্যাক্টর এর আর্দশ্য মান 0.95, তাই আমাকে এই মানে আনতে হবে। সুতরাং, Cos$2= 0.95 বা,$2=Cos-1(0.95) =18.19 ডিগ্রি এখন kVAR= kW(tan$1-tan$2) =20(tan57.31-tan 18.19) = 20*1.22 = 24.4Kvar

এখন, Ic = kVAR/V =24.4*1000/400 = 61

আবার, Ic = V*2πfc বা,V*2πfc = Ic বা, ক্যাপাসিটেন্স, C = 61/V*2πf = 61/400*2*3.1416*50 = 0.00048542 ফ্যারাড = 485.42মাইক্রো ফ্যারাড ।

তাই আমাদেরকে 485.42মাইক্রো ফ্যারাড মানের ক্যাপাসিটর প্যারালাল এ সংযোগ করতে হবে। পিএফআই এ সব সময় ক্যাপাসিটর প্যারালাল এ সংযোগ করতে হয়। একবারে এই 485 মানের ক্যাপাসিটর 1 টা দিয়ে পিএফআই বানানো যাবে না। সেক্ষেত্রে 3 টা 100 আর 1 টা 85 এই মোট 4 টা ক্যাপাসিটর প্যারালাল এ সংযোগ দিয়ে পিএফ আই বানাতে হবে। এই আর্টিকেলে $ চিহ্নকে আমি থিটা হিসেবে ব্যবহার করেছি ।

Jeion Ahmed

B.Sc. in EEE CUET