تحسين معامل القدرة وكيفيه حساب المكثفات

1. ‫القدرة‬ ‫معامل‬ ‫تحسين‬
‫والق‬ ‫بالكيلووات‬ ‫الفعالة‬ ‫القدرة‬ ‫بين‬ ‫النسبة‬ ‫هو‬ ‫القدرة‬ ‫معامل‬‫درة‬
‫القدرة‬ ‫معامل‬ ،‫يكون‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ، ‫أمبير‬ ‫بالكيلوفولت‬ ‫الظاهرية‬
‫بين‬ ‫قيمته‬ ‫وتتراوح‬ ،ً‫ا‬‫متقدم‬ ‫أو‬ ً‫ا‬‫متأخر‬0‫و‬1‫هذه‬ ‫اقتربت‬ ‫وكلما‬
‫من‬ ‫القيمة‬1‫الطاقة‬ ‫استخدام‬ ‫كفاءة‬ ‫لرفع‬ ‫أفضل‬ ‫كان‬.‫القد‬ ‫معامل‬‫رة‬
‫الظاهري‬ ،‫والقدرة‬ ‫بالكيلووات‬ ‫الفعالة‬ ‫القدرة‬ ‫بين‬ ‫النسبة‬ ‫هو‬‫ة‬
‫بين‬ ‫قيمته‬ ‫تتراوح‬ ‫القدرة‬ ‫معامل‬ ، ‫أمبير‬ ‫بالكيلوفولت‬0‫و‬1‫وكلما‬
‫من‬ ‫القيمة‬ ‫هذه‬ ‫اقتربت‬1‫أفضل‬ ‫كان‬.
‫المكث‬ ‫حساب‬ ‫وكيفيه‬ ‫القدرة‬ ‫معامل‬ ‫تحسين‬‫فات‬

2. ،‫المعدات‬ ‫لتشغيل‬ ‫المطلوبة‬ ‫األجمالية‬ ‫القدرة‬ ‫هي‬ ‫الظاهرية‬ ‫القدرة‬
‫الفعالة‬ ‫القدرة‬ ‫هما‬ ‫مركبين‬ ‫من‬ ‫وتتكون‬(Active Power )‫والقدرة‬
‫الفعالة‬ ‫غير‬(Reactive Power )‫يستف‬ ‫التي‬ ‫هي‬ ‫الفعالة‬ ‫فالقدرة‬‫اد‬
‫بوحدة‬ ‫وتقاس‬ ‫الكهربائية‬ ‫الشبكة‬ ‫في‬ ‫رئيسية‬ ‫بصورة‬ ‫منها‬kW،‫بينما‬
‫الكهرومغناطيس‬ ‫المجاالت‬ ‫لتوليد‬ ‫المطلوبة‬ ‫هي‬ ‫فعالة‬ ‫الغير‬ ‫القدرة‬‫ية‬
‫الحثية‬ ‫األحمال‬ ‫لتشغيل‬ ‫الالزمة‬(‫الموتورات‬ ‫مثل‬)‫بوحدة‬ ‫وتقاس‬
kVAR‫استخدام‬ ‫كفاءة‬ ‫مدى‬ ‫مقياس‬ ‫هو‬ ‫القدرة‬ ‫معامل‬ ‫فإن‬ ‫وبالتالي‬
‫الهيئة‬ ‫من‬ ‫الموردة‬ ‫الطاقة‬.
‫وال‬ ‫الصناعي‬ ‫القطاع‬ ‫في‬ ‫القدرة‬ ‫معامل‬ ‫تحسين‬ ‫مكثفات‬ ‫تستخدم‬‫تجاري‬
‫ك‬ ‫اذا‬ ‫المعامل‬ ‫هذا‬ ‫لتحسين‬ ،‫حثية‬ ‫أحمال‬ ‫بها‬ ‫التي‬ ‫األخرى‬ ‫والقطاعات‬‫ان‬
‫من‬ ‫اقل‬0.9‫ا‬ ‫مثل‬ ‫مختلفة‬ ‫مستويات‬ ‫في‬ ‫المكثفات‬ ‫تركيب‬ ‫ويتم‬ ،‫للوحة‬
‫مباشرة‬ ‫األحمال‬ ‫عند‬ ‫أو‬ ‫األحمال‬ ‫توزيع‬ ‫نقاط‬ ‫عند‬ ‫أو‬ ‫الرئيسية‬.

3. ‫ق‬ ‫الى‬ ‫النوع‬ ‫ناحية‬ ‫من‬ ‫تقسيمها‬ ‫يمكن‬ ‫فانه‬ ‫االحمال‬ ‫في‬ ‫الكبـير‬ ‫للتنوع‬ ‫نظرا‬‫سمين‬
1-‫استاتيكيه‬ ‫احمال‬static load
2-‫ديناميكيه‬ ‫احمال‬dynamic load
‫م‬ ‫متحركه‬ ‫اجزاء‬ ‫على‬ ‫التحتوي‬ ‫التي‬ ‫االحمال‬ ‫تلك‬ ‫وهي‬ ‫الساكنه‬ ‫باالحمال‬ ‫وتعرف‬‫ثل‬
‫االضاءه‬ ‫اجهزة‬ ‫و‬ ‫الكهربيه‬ ‫االفران‬ ‫الدفايات‬ ‫و‬ ‫السخانات‬.
‫م‬ ‫متحركه‬ ‫اجزاء‬ ‫على‬ ‫تحتوي‬ ‫التي‬ ‫االحمال‬ ‫تلك‬ ‫وهي‬ ‫المتحركه‬ ‫باالحمال‬ ‫تعرف‬ ‫و‬‫ثل‬
‫المحركات‬ ‫و‬ ‫المراوح‬.
‫لوجود‬ ‫نظرا‬ ‫دقيق‬ ‫غير‬ ‫تقسيما‬ ‫يعتبر‬ ‫النوع‬ ‫حيث‬ ‫من‬ ‫االحمال‬ ‫تقسيم‬ ‫ان‬ ‫وجد‬‫بعض‬
‫ي‬ ‫لهذا‬ ‫و‬ ‫المالبس‬ ‫مجففات‬ ‫مثل‬ ‫متحركه‬ ‫اجزاء‬ ‫بها‬ ‫التي‬ ‫و‬ ‫االستاتيكيه‬ ‫االحمال‬‫مكن‬
‫هما‬ ‫اقسام‬ ‫ثالث‬ ‫الى‬ ‫االستخدام‬ ‫ناحية‬ ‫من‬ ‫االحمال‬ ‫تقسيم‬
1-‫منزليه‬ ‫احمال‬.
2-‫صناعيه‬ ‫احمال‬.
3-‫تجاريه‬ ‫احمال‬.
‫ي‬ ‫و‬ ‫لتشغيلها‬ ‫كهربيه‬ ‫طاقه‬ ‫الى‬ ‫تحتاج‬ ‫التي‬ ‫االجهزه‬ ‫جميع‬ ‫عن‬ ‫عباره‬ ‫االحمال‬ ‫هذه‬‫تم‬
‫المنازل‬ ‫في‬ ‫استخدامها‬.
1-‫حجمها‬ ‫صغر‬.
2-‫الكهربيه‬ ‫الطاقه‬ ‫من‬ ‫صغيره‬ ‫كميات‬ ‫تستخدم‬.
3-‫جدا‬ ‫شاسعة‬ ‫جغرافيه‬ ‫مساحات‬ ‫في‬ ‫تواجدها‬.

4. ‫امثلتها‬
‫الثالجات‬–‫المراوح‬–‫المكيفات‬–‫السخانات‬
‫التص‬ ‫بغرض‬ ‫الكهربيه‬ ‫الطاقه‬ ‫من‬ ‫كبــيره‬ ‫كميات‬ ‫تستخدم‬ ‫التي‬ ‫هي‬ ‫االحمال‬ ‫وهذه‬‫او‬ ‫نيع‬
‫الواسع‬ ‫النطاق‬ ‫ذات‬ ‫العمليات‬ ‫تشغيل‬.
1-‫الحجم‬ ‫كبيرة‬.
2-‫الكهربيه‬ ‫القدره‬ ‫منظومة‬ ‫من‬ ‫محدده‬ ‫اماكن‬ ‫في‬ ‫تمركزها‬ ‫و‬ ‫تواجدها‬.‫د‬
3-‫الكهربيه‬ ‫الطاقه‬ ‫من‬ ‫كبـيـره‬ ‫كميات‬ ‫تستهلك‬.
‫امثلتها‬
‫الكهربيه‬ ‫الورش‬ ‫و‬ ‫المصانع‬.
‫ا‬ ‫ناحية‬ ‫من‬ ‫الصناعيه‬ ‫و‬ ‫المنزليه‬ ‫االحمال‬ ‫من‬ ‫كل‬ ‫بين‬ ‫متوسط‬ ‫مكان‬ ‫في‬ ‫تقع‬ ‫وهي‬‫لحجم‬
‫الكهربيه‬ ‫القدره‬ ‫منظومة‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫االنـتشار‬ ‫و‬ ‫الكهربيه‬ ‫الطاقه‬ ‫استهالك‬ ‫و‬.
1-‫الحجم‬ ‫متوسطة‬.
2-‫الكهربيه‬ ‫الطاقه‬ ‫من‬ ‫بالصغيره‬ ‫ليست‬ ‫كميات‬ ‫تستهلك‬.
3-‫االحمال‬ ‫من‬ ‫اقل‬ ‫كانت‬ ‫ان‬ ‫و‬ ‫الكهربيه‬ ‫القدره‬ ‫منظومة‬ ‫من‬ ‫عديده‬ ‫مواقع‬ ‫تحتل‬
‫الصناعيه‬.

5. ‫امثلتها‬
‫المستشفيات‬-‫المطارات‬–‫الفنادق‬–‫التسوق‬ ‫مراكز‬
‫من‬ ‫أقل‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫القدرة‬ ‫معامل‬ ‫تحسين‬ ‫طريق‬ ‫عن‬ ‫التالية‬ ‫الفوائد‬ ‫تحقيق‬ ‫يمكنك‬0.9:
‫االستهالك‬ ‫خفض‬ ‫في‬ ‫المساهمة‬.
‫الكهربائية‬ ‫واألجهزة‬ ‫المعدات‬ ‫كفاءة‬ ‫زيادة‬.
‫الكهربائية‬ ‫والمعدات‬ ‫األجهزة‬ ‫عمر‬ ‫زيادة‬.
‫الكهربائي‬ ‫للجهد‬ ‫جيدة‬ ‫مستويات‬ ‫على‬ ‫المحافظة‬.
‫للمتعامل‬ ‫الداخلية‬ ‫التوزيع‬ ‫شبكة‬ ‫في‬ ‫الكهربائي‬ ‫الفاقد‬ ‫تخفيض‬.
‫ش‬ ‫مكونات‬ ‫لكل‬ ‫زيادة‬ ‫إلى‬ ‫يؤدي‬ ‫مما‬ ‫الكهربائية‬ ‫لألحمال‬ ‫الظاهرية‬ ‫القدرة‬ ‫تخفيض‬‫بكة‬
،‫المحوالت‬ ‫مثل‬ ‫المتعامل‬(kVA)،‫وغيرها‬ ‫المتاحة‬ ‫السعة‬(Feeders)‫والمغذيات‬.
‫ال‬ ‫لمعامل‬ ‫السلبية‬ ‫اآلثار‬ ‫وتجنب‬ ‫القدرة‬ ‫معامل‬ ‫تحسين‬ ‫مميزات‬ ‫من‬ ‫لالستفادة‬‫قدرة‬
‫يلي‬ ‫ما‬ ‫إلى‬ ‫بادر‬ ‫المنخفض‬:
‫منشأتك‬ ‫في‬ ‫القدرة‬ ‫معامل‬ ‫تحسين‬ ‫مكثفات‬ ‫تركيب‬.

6. ‫من‬ ‫أعلى‬ ‫قدرة‬ ‫معامل‬ ‫على‬ ‫حافظ‬0.9(Lagging)‫منشأتك‬ ‫في‬.
‫جداا‬ ‫هامه‬ ‫قوانين‬
Power in Watts
kW = kVA x Cosθ
kW = HP x 0.746 or (HP x 0.746) / Efficiency (HP =
Motor Power)
kW = √ ( kVA2– kVAR2)
kW = P = VI Cosθ … (Single Phase)
kW = P =√3x V x I Cosθ … (Three Phase)
Apparent Power in VA
kVA= √(kW2+ kVAR2)
kVA = kW/ Cosθ
Reactive Power in VA
kVAR= √(kVA2– kW2)
kVAR = C x (2 π f V2)
Power factor (from 0.1 to 1)

7. Power Factor = Cosθ = P / V I … (Single Phase)
Power Factor = Cosθ = P / (√3x V x I) … (Three Phase)
Power Factor = Cosθ = kW / kVA … (Both Single Phase
& Three Phase)
Power Factor = Cosθ = R/Z … (Resistance / Impedance)
XC = 1/ (2 π f C) … (XC = Capacitive reactance)
IC = V/ XC … (I = V / R)
IC = V 2 F C
IC = QC / V
IC = V / (1 / 2 π F C)
XC = V / IC
XC = 1 / 2 π F C
Required Capacity of Capacitor in Farads/Microfarads
C = kVAR / (2 π f V2) in microfarad
Required Capacity of Capacitor in kVAR
kVAR = C x (2 π f V2)

8. ‫امثلة‬
‫من‬ ‫مكون‬ ‫منزل‬4‫لالحمال‬ ‫العام‬ ‫االجمالى‬ ‫طوابق‬100‫الموجود‬ ‫والجهد‬ ‫وات‬ ‫كيلو‬
380‫الحالى‬ ‫القدره‬ ‫ومعامل‬ ‫فولت‬0.7‫الى‬ ‫رفعه‬ ‫يراد‬0.9‫؟‬ ‫المناسبه‬ ‫المكثفات‬ ‫جد‬ ‫او‬
‫القديم‬ ‫القدره‬ ‫معامل‬ ‫حساب‬ ‫اوال‬
‫نحسب‬kva‫يساوى‬(100000÷0.70=)142857kva
Kva2=142857×142857=20408142857
Kw2=100000×100000=10000000000
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kvar =√(20408142857-10000000000)=102020
‫الجديد‬ ‫القدره‬ ‫معامل‬ ‫حساب‬ ‫ثانيا‬
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kva=100000÷0.90=111111
Kva2=1111111×1111111=12,345,666,666
Kw2=100000×100000=10000000000
kVAR= √(12345666666-10000000000)=48432
Kvar= pf old‫القديم‬-pf new‫الجديد‬
Kvar =102020-48432=53588 = 54000‫تقريبا‬

9. ‫الجداول‬ ‫طريقه‬ ‫ثانيا‬
‫الموجود‬ ‫الحمل‬=100kw
‫القديم‬ ‫القدره‬ ‫معامل‬(old) pf =0.70
‫الجديد‬ ‫القدرة‬ ‫معامل‬(new )pf =0.90
‫من‬ ‫القدره‬ ‫تحسين‬ ‫من‬ ‫انه‬ ‫نجد‬ ‫الجدول‬ ‫من‬0.70‫الى‬0.90
‫هى‬ ‫الموجوده‬ ‫القيمه‬ ‫ان‬ ‫نجد‬0.54
‫المكثف‬ ‫قيمه‬ ‫اذن‬=
C =kw ×0.54
C =100000 ×0.54= 54000

10. ‫اخر‬ ‫مثال‬
‫محرك‬3‫معامل‬ ‫فاز‬5kw‫قدرته‬70%‫ل‬ ‫القدره‬ ‫معامل‬ ‫تحسين‬ ‫نريد‬90%‫اوجد‬
‫المناسبه‬ ‫المكثفات‬ ‫سعه‬
‫القديم‬ ‫القدره‬ ‫معامل‬ ‫حساب‬ ‫اوال‬
‫نحسب‬kva‫يساوى‬(5000÷0.70=)7142kva
Kva2=7142×7142=51,008,164
Kw2=5000×5000=25000000
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kvar =√(51008164-25000000)=5099
🔊🔊‫الجديد‬ ‫القدره‬ ‫معامل‬ ‫حساب‬ ‫ثانيا‬
kVAR= √(kVA2– kW2)
Kva=5000÷0.90=5555
Kva2=5000×5000=30858025
Kw2=5000×5000=25000000
kVAR= √(30858025-25000000)=2420
Kvar= pf old‫القديم‬-pf new‫الجديد‬
Kvar =5099-2420=2679

11. ‫الجداول‬ ‫طريقه‬ ‫ثانيا‬
Kvar=kw×0.54
Kvar=5000×0.54=2700
‫ع‬ ‫يستعمل‬ ‫الجدول‬ ‫ولكن‬ ‫دقه‬ ‫اكثر‬ ‫االولى‬ ‫الطريقه‬ ‫ولكن‬ ‫متقاربه‬ ‫النتيجه‬ ‫طبعا‬‫عدم‬ ‫ند‬
‫الحساب‬ ‫معرفه‬
‫ثالثه‬ ‫طريقه‬ ‫ثالثا‬
‫القديم‬ ‫القدره‬ ‫معامل‬ ‫اوال‬
Cos-1(0.70)=45.5729
Tan25.84=1.02020
‫الجديد‬ ‫القدره‬ ‫معامل‬ ‫ثانيا‬
Cos -1(0.90)=25.8419
Tan25.85=0.48432
Kvar=kw(pf old -pf new)
Kvar =5000(1.02020-0.48432)=
Kvar = 5000× 0.53588=2679
‫فازه‬ ‫لكل‬ ‫اذن‬2679÷3=)893var

12. ‫المكثف‬ ‫سعه‬ ‫لمعرفه‬
C =kvar /2×3.14 ×50×380×380
C=2679÷ 45341600= 0.0000059
‫فى‬ ‫مضرب‬6^10=
59‫فاراد‬ ‫ميكرو‬
‫المكثف‬ ‫تيار‬ ‫لمعرفه‬
Ic = Q/v
Ic =893÷220=4.05 A
‫اخرى‬ ‫طريقه‬
Ic =2679÷380=7.05
Ic =7.05 ÷1.732=4.07 A

24. Eng Eslam Hesham