kVA से kW कैलकुलेटर: पावर फ़ैक्टर

पावर फ़ैक्टर	kW	kVAr	करंट (A)
1	100	0	144.3
0.95	95	31.22	144.3
0.9	90	43.59	144.3
0.85	85	52.68	144.3
0.8	80	60	144.3
0.75	75	66.14	144.3
0.7	70	71.41	144.3

kVA	kW	400 V 3-फ़ेज़ पर एम्पियर
10	8	14
20	16	29
30	24	43
50	40	72
63	50	91
100	80	144
160	128	231
250	200	361
400	320	577
630	504	909
1,000	800	1,443
1,600	1,280	2,309
2,500	2,000	3,608

यह kVA से kW कैलकुलेटर कैसे काम करता है

अल्टरनेटिंग करंट सर्किट में दो तरह की पावर होती है। रियल (एक्टिव) पावर, kW में, उपयोगी काम करती है: गर्मी, रोशनी, गति। रिएक्टिव पावर, kVAr में, मोटरों और ट्रांसफ़ॉर्मरों के चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए आगे-पीछे डोलती रहती है और कोई शुद्ध काम नहीं करती। इनका वेक्टर जोड़ अपैरेंट पावर, kVA में है, और यही तय करती है कि केबल, स्विचगियर, ट्रांसफ़ॉर्मर और जनरेटर को कितना करंट संभालना होगा। kW ÷ kVA का अनुपात पावर फ़ैक्टर (cos φ) कहलाता है।

जो मात्रा आपको पता है (kVA, kW या करंट), उसे पावर फ़ैक्टर, सिस्टम के प्रकार (सिंगल-फ़ेज़, थ्री-फ़ेज़ या DC) और वोल्टेज के साथ डालें। कैलकुलेटर बाकी सब मात्राएं बताता है, पावर ट्राएंगल बनाता है, दिखाता है कि पावर फ़ैक्टर गिरने पर करंट कैसे बढ़ता है, और पावर फ़ैक्टर को लक्ष्य तक सुधारने के लिए ज़रूरी कैपेसिटर बैंक का आकार निकालता है।

फ़ॉर्मूले

kW = kVA × PF kVA = kW ÷ PF kVAr = kVA × sin φ = √(kVA² − kW²) Three-phase: I = kVA × 1,000 ÷ (√3 × V_LL) Single-phase: I = kVA × 1,000 ÷ V Correction: Qc = kW × (tan φ₁ − tan φ₂), φ = arccos(PF)

उदाहरण: 100 kVA का जनरेटर

डिफ़ॉल्ट इनपुट 400 V पर 100 kVA का थ्री-फ़ेज़ जनरेटर है, उद्योग की मानक रेटिंग वाले 0.8 पावर फ़ैक्टर के साथ:

रियल पावर: 100 × 0.8 = 80 kW
रिएक्टिव पावर: 100 × sin(36.9°) = 60 kVAr
करंट: 100,000 ÷ (1.732 × 400) = हर फ़ेज़ पर 144 A

अगर साइट का लोड सच में PF 0.8 पर चलता है, तो 33.7 kVAr का कैपेसिटर बैंक उसे 0.95 तक ले आएगा। तब वही 80 kW सिर्फ़ 84.2 kVA और 122 A में चल जाएगा। यानी 16% कम करंट और केबल लॉस लगभग 29% कम (लॉस करंट के वर्ग के अनुपात में बढ़ते हैं), और जनरेटर या ट्रांसफ़ॉर्मर की 16 kVA क्षमता खाली हो जाती है।

नतीजों को कैसे पढ़ें

पावर ट्राएंगल: क्षैतिज भुजा kW है, ऊर्ध्वाधर भुजा kVAr और कर्ण kVA। डैश वाली रेखा सुधार के बाद का kVA दिखाती है: kW वही, कर्ण छोटा।
करंट बनाम पावर फ़ैक्टर: उतनी ही उपयोगी पावर के लिए PF 0.8 से नीचे करंट तेज़ी से बढ़ता है; बिजली कंपनियां इसी पर जुर्माना लगाती हैं।
मानक साइज़ तालिका: आम जनरेटर और ट्रांसफ़ॉर्मर रेटिंग के लिए PF 0.8 और आपके वोल्टेज पर kW और एम्पियर।

आम पावर फ़ैक्टर

लोड	पावर फ़ैक्टर
रेज़िस्टिव हीटर, केतली, इनकैंडेसेंट बल्ब	1.00
EV चार्जर, PFC वाले आधुनिक PSU, PV इन्वर्टर	0.95–1.00
LED लाइटिंग (अच्छे ड्राइवर)	0.90–0.98
इंडक्शन मोटर, पूरा लोड	0.80–0.90
इंडक्शन मोटर, आधा लोड	0.65–0.80
इंडक्शन मोटर, बिना लोड	0.20–0.40
वेल्डिंग ट्रांसफ़ॉर्मर, आर्क फ़र्नेस	0.50–0.70
आम औद्योगिक साइट, बिना सुधार	0.70–0.85

आम kVA रेटिंग के लिए एम्पियर (थ्री-फ़ेज़)

kVA	PF 0.8 पर kW	400 V पर एम्पियर	480 V पर एम्पियर	208 V पर एम्पियर
20	16	29	24	56
50	40	72	60	139
100	80	144	120	278
250	200	361	301	694
500	400	722	601	1,388
1,000	800	1,443	1,203	2,776

टिप्स

जनरेटर का साइज़ kVA और स्टार्टिंग करंट से तय करें। मोटर स्टार्ट होते समय चलने वाले करंट का 3–7 गुना मांग सकती है; सॉफ़्ट स्टार्टर और VFD इसे घटाते हैं।
पावर फ़ैक्टर स्रोत पर ही सुधारें। बड़ी मोटरों पर अलग-अलग कैपेसिटर सिर्फ़ मेन बोर्ड पर नहीं, पूरे वितरण सिस्टम में करंट घटाते हैं।
ज़रूरत से ज़्यादा सुधार न करें। हल्के लोड पर लीडिंग पावर फ़ैक्टर से ओवर-वोल्टेज हो सकता है; ऑटोमैटिक स्टेप वाले बैंक इससे बचाते हैं।
हार्मोनिक्स जांचें। वेरिएबल-स्पीड ड्राइव करंट को बिगाड़ते हैं; साधारण कैपेसिटर नेटवर्क के साथ रेज़ोनेंस में आ सकते हैं, इसलिए डीट्यून्ड रिएक्टर लगाएं।
स्टार/डेल्टा के ब्यौरे वाले संतुलित थ्री-फ़ेज़ लोड के लिए थ्री-फ़ेज़ पावर कैलकुलेटर इस्तेमाल करें।

सीमाएं

गणनाएं साइनसॉइडल वोल्टेज और करंट और संतुलित थ्री-फ़ेज़ लोड मानती हैं। नॉन-लीनियर लोड में “ट्रू पावर फ़ैक्टर” में हार्मोनिक डिस्टॉर्शन भी शामिल होता है, जिसे कैपेसिटर ठीक नहीं करते। ब्रेकर, केबल और कैपेसिटर का साइज़ स्थानीय वायरिंग नियमों और निर्माता के डेटा के हिसाब से ही तय करें।

तरीका और मान्यताएँ

पावर ट्रायंगल: S² = P² + Q², P = S · cos φ, Q = S · sin φ। करंट: सिंगल-फ़ेज़ I = S ÷ V; थ्री-फ़ेज़ I = S ÷ (√3 · V_LL)। सुधार के लिए कैपेसिटर: Q_c = P · (tan φ₁ − tan φ₂)। केबल में नुकसान I² के साथ बढ़ता है, इसलिए पावर फ़ैक्टर 0.8 से 0.95 करने पर यह लगभग 29% घट जाता है।

अक्सर पूछे जाने वाले सवाल

kVA को kW में कैसे बदलें?

kVA को पावर फ़ैक्टर से गुणा करें: kW = kVA × PF। जनरेटर की मानक रेटिंग PF 0.8 पर 100 kVA = 80 kW; PF 0.95 पर 100 kVA = 95 kW। kVA और kW सिर्फ़ 1 पावर फ़ैक्टर (पूरी तरह रेज़िस्टिव लोड) पर बराबर होते हैं।

kW को kVA में कैसे बदलें?

पावर फ़ैक्टर से भाग दें: kVA = kW ÷ PF। 0.82 पावर फ़ैक्टर वाली 7.5 kW मोटर 9.15 kVA खींचती है, और उसकी केबल व सप्लाई इसी अपैरेंट पावर के हिसाब से चुननी होती है।

100 kVA कितने एम्पियर होता है?

थ्री-फ़ेज़: I = 100,000 ÷ (√3 × V)। 400 V पर यह हर फ़ेज़ पर 144 A है, 415 V पर 139 A, 480 V पर 120 A और 208 V पर 278 A। 230 V सिंगल-फ़ेज़ पर: 435 A।

जनरेटर की रेटिंग kW की जगह kVA में क्यों होती है?

अल्टरनेटर की वाइंडिंग करंट के हिसाब से गर्म होती है, और करंट अपैरेंट पावर पर निर्भर करता है, लोड का पावर फ़ैक्टर चाहे जो हो। इसलिए निर्माता जनरेटर की रेटिंग kVA में देते हैं और kW को 0.8 के माने हुए PF पर बताते हैं; इंजन का आकार kW के हिसाब से तय होता है।

अच्छा पावर फ़ैक्टर कितना माना जाता है?

0.95 से ऊपर अच्छा माना जाता है। व्यावसायिक या औद्योगिक ग्राहकों का पावर फ़ैक्टर 0.9–0.95 से नीचे जाने पर कई बिजली कंपनियां रिएक्टिव एनर्जी का जुर्माना लगाती हैं। इसीलिए ज़्यादा मोटरों वाली जगहों पर कैपेसिटर बैंक लगाए जाते हैं।

मुझे कितना बड़ा कैपेसिटर बैंक चाहिए?

Qc = kW × (tan φ1 − tan φ2)। 80 kW लोड को PF 0.80 से 0.95 तक ले जाने के लिए 80 × (0.750 − 0.329) ≈ 33.7 kVAr चाहिए। जहां बहुत सारे ड्राइव या इन्वर्टर हों, वहां डीट्यून्ड बैंक इस्तेमाल करें।

स्रोत और संदर्भ

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पावर फ़ैक्टर, kVAr और करंट के साथ kVA से kW कैलकुलेटर

नतीजे

दूसरे पावर फ़ैक्टर पर वही एपेरेंट पावर

PF 0.8 पर जनरेटर / ट्रांसफ़ॉर्मर के मानक साइज़