পাওয়ার ফ্যাক্টর নিয়ে যত কনফিউশনের মেলা

আজকে যে টপিকটা নিয়ে আলোচনা করব সেটা সবাই জানি কিন্তু তারপরেও কিছু কনফিউশন থেকেই যায়। টপিকটি হল পাওয়ার ফ্যাক্টর। এ টপিকটি যতটা সহজ মনে হয় বাস্তবে কিন্তু টপিকটি অতটা সহজ নয়। তবে যদি টপিকটির গভীরে গিয়ে প্রকৃতভাবে আত্নস্থ করতে পারেন তাহলে এটা খুব সহজবোধ্য হয়ে ধরা দিবে আপনার কাছে। পাওয়ার ফ্যাক্টরের সংজ্ঞায় আমি যাব না তবে এই টপিক সংক্রান্ত যত প্যাঁচাল প্রশ্ন আছে সেগুলো ক্লিয়ার করার আপ্রাণ চেষ্টা করব। চলুন শুরু করা যাক।

যে প্রশ্নগুলো নিয়ে আলোচনা হবে সেগুলো হল :

• একটি ডিভাইসের power factor 0.85 বলতে কি বুঝব?
• লিডিং,ল্যাগিং, ইউনিটি পাওয়ার ফ্যাক্টর বলতে কি বুঝব?
• Power Factor 0.77 Leading & 0.77 Lagging এর মধ্যে পার্থক্য কি?
• পাওয়ার ফ্যাক্টর কম হলে সিস্টেমে কি কি অসুবিধা?
• পাওয়ার ফ্যাক্টর কি ঋণাত্মক হতে পারে?
• Power Factor improvement এ ক্যাপাসিটর ব্যাংক ব্যবহার কেন করব? ইন্ডাক্টর ব্যাংক কেন নয়?

একটি ডিভাইসের পাওয়ার ফ্যাক্টর 0.85 বলতে কি বুঝব?

পাওয়ার ফ্যাক্টর 0.85 অর্থাৎ Cosθ= 0.85 বলতে বুঝি 100 kVA সাপ্লাই পাওয়ার হলে 85 কিলোওয়াট রিয়েল পাওয়ার পাওয়া যাবে। যেহেতু পাওয়ার ফ্যাক্টর Real এবং Apparent power এর অনুপাত। ব্যাপারটিকে ঠান্ডা অরেঞ্জ জুসের সাথে তুলনা করে বলা যায়, জুসের 85% হল অরেঞ্জ জুস (রিয়েল পাওয়ার) আর 15% হল ফেনা(রিয়েক্টিভ পাওয়ার)। আর পুরো গ্লাসটি হল এপারেন্ট পাওয়ার।

লিডিং,ল্যাগিং, ইউনিটি পাওয়ার ফ্যাক্টর বলতে কি বুঝব?

যখন কোন সার্কিটে ইনডাক্টিভ লোডের চেয়ে ক্যাপাসিটিভ লোডের পরিমাণ বেশি থাকে তখন ঐ সার্কিটের পাওয়ার ফ্যাক্টরকে লিডিং পাওয়ার ফ্যাক্টর বলে। অর্থ্যাৎ যে সার্কিটে ভোল্টেজ কারেন্টের পিছনে থাকে তাকে লিডিং পাওয়ার ফ্যাক্টর বলে।

যখন কোন সার্কিটে ক্যাপাসিটিভ লোডের চেয়ে ইনডাক্টিভ লোডের পরিমাণ বেশি থাকে তখন ঐ সার্কিটের পাওয়ার ফ্যাক্টরকে ল্যাগিং পাওয়ার ফ্যাক্টর বলে। অর্থ্যাৎ যে সার্কিটে কারেন্ট ভোল্টেজের পিছনে থাকে তাকে ল্যাগিং পাওয়ার ফ্যাক্টর বলে।

এ.সি. সার্কিটে ইন্ডাকটিভ লোড ও ক্যাপাসিটিভ লোড সমান হলে, ভোল্টেজ ও কারেন্ট একসাথে একই ফেজে অবস্থান করে, সার্কিটের এই অবস্থায় পাওয়ার ফ্যাক্টরকে ইউনিটি পাওয়ার ফ্যাক্টর বলে। অর্থাৎ এখানে কারেন্ট ও ভোল্টেজ এর কোণের কোসাইন 1। এটাই সার্কিট এর রেজোন্যান্ট অবস্থা। তাই আরেকটা প্রশ্নের উত্তর জেনে গেলাম যে, Resonant circuit এর PF এর মান 1 এবং এই সার্কিটকে রেজিস্টিভ সার্কিটও বলে।

Power Factor 0.77 Leading & 0.77 Lagging এর মধ্যে পার্থক্য কি?

Power Factor 0.77 Leading বললে বুঝতে হবে আমি ক্যাপাসিটিভ লোড বেশি ব্যবহার করছি। আর Lagging বললে বুঝতে হবে আমি Inductive Loads বেশি ব্যবহার করছি। ইন্ডাস্ট্রিগুলোতে Inductive Loads এর সংখ্যা বেশি। যে কারণে পাওয়ার ফ্যাক্টর ল্যাগিং এ চলে যায়। আর মূলত এ কারণেই ক্যাপাসিটর ব্যাংক / PFI Panel বসিয়ে সেটাকে লিডিং করা হয়। কারণ, ক্যাপাসিটরের জন্য পাওয়ার ফ্যাক্টর লিডিং এ থাকে।

পাওয়ার ফ্যাক্টর কম হলে সিস্টেমে কি কি অসুবিধা?

এসি সিস্টেমে তড়িৎক্ষমতা (P), বিভব (V) এবং তড়িৎ প্রবাহ (I) এর সাথে নিম্নোক্তভাবে সম্পর্কিত

P=V×I×cosθ…….(1)

এখানে θ হল Phasor Domain এ বিভব ও তড়িৎ প্রবাহ নির্দেশকারী ভেক্টরের মধ্যবর্তী কোণ। (ডিসি সিস্টেমে θ=0 তাই P=V×IP=V×I)। এর কোসাইন হলো সিস্টেমের পাওয়ার ফ্যাক্টর। V×I রাশিটিকে Apparent power বা kVA রেটিং বলা হয় যাকে S দ্বারা প্রকাশ করা হয়। সাধারণত যন্ত্রের ক্ষমতার পরিমাপ করা হয় এই kVA রেটিং দ্বারা।

সারাংশ হল, V×I=S এবং cosθ=P.F

এবার কোনো একটি সিস্টেমের পাওয়ার ফ্যাক্টর যদি কম হয়, তবে ঠিক একই পরিমাণ ক্ষমতা (P) পেতে হলে আপনাকে বেশী kVA রেটিং এর যন্ত্রের প্রয়োজন হবে। কারণ, (১) নং সমীকরণ বলে যে,

S=P/P.F

যে যন্ত্রের kVA রেটিং বেশী, সেটি বেশি ব্যয়বহুল। অর্থাৎ খরচ বেড়ে যাবে।

আর যদি আপনি একই যন্ত্র ব্যবহার করে থাকেন (অর্থাৎ S এবার fixed) তাহলে নিম্ন পাওয়ার ফ্যাক্টরের কারণে আপনার Active power বা কার্যকর ক্ষমতা (P) কমে যাবে। কারণ,

P=S×P.F

আপনার বাসায় পাওয়ার ফ্যাক্টর এর মান বেশি কমে গেলে বিদ্যুৎ সরবরাহ প্রতিষ্ঠান জরিমানা করতে পারে। কারণ নিম্ন মানের পাওয়ার ফ্যাক্টরের ক্ষমতা সরবরাহ করলে সরবরাহ লাইনের তড়িৎ প্রবাহ বেড়ে যায়।

কিভাবে?

১নং সমীকরণে ফিরে আসি। সরবরাহকারী প্রতিষ্ঠান আপনার বাসায় সর্বদা একটি নির্দিষ্ট বিভবে বিদ্যুৎ দিয়ে থাকে। আমাদের উপমহাদেশের জন্য এর মান ২২০/২৩০ ভোল্ট। আমাদের ব্যবহার্য যন্ত্রপাতিগুলো এই বিভবের জন্য উপযোগী করেই তৈরি করা। তাই V সর্বদা স্থির রাখতে হবে। আপনি যদি একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ ক্ষমতা (P) নিয়ে থাকেন, তবে পাওয়ার ফ্যাক্টর কম হলে তড়িৎপ্রবাহের মান বেড়ে যাবে।

P=VxI×P.F

আর তড়িৎ প্রবাহ বেশী হলে সিস্টেম লস অর্থাৎ সরবরাহ লাইনে বিদ্যুতের অপচয় হবে (Ploss=I2×R) । অধিক বিদ্যুৎ পরিবহনের জন্য তারের পুরুত্ব বাড়াতে হবে। এতে খরচ বেড়ে যায়। একারণে বিদ্যুৎ বিতরণ সংস্থা আপনাকে চার্জ করতে পারে।

পাওয়ার ফ্যাক্টর কি ঋণাত্মক হতে পারে?

যেসব কম্পোনেন্ট সোর্স থেকে এনার্জি স্টোর করে সঞ্চিত শক্তি পুনরায় সোর্সে পাঠাতে পারে তাদের ক্ষেত্রে Power Factor negative হতে পারে। যেমন Inductor এবং Capacitor এর বেলায় এমন হয়। তাই একটা ডিভাইসে যখন reactive components আধিপত্য করে তখন Power Factor negative হয়। এখন, হয়ত অনেকে বলবেন reactive component এর PF তো শূন্য হয় (cosθ=cos90=0)। সেটা সর্বোচ্চ। তার নিচে নেমে নেগেটিভও হতে পারে।

Power Factor improvement এ ক্যাপাসিটর ব্যাংক ব্যবহার কেন করব? ইন্ডাক্টর ব্যাংক কেন নয়?

পাওয়ার ফ্যাক্টর improve করতে ক্যাপাসিটর ব্যাংক ব্যবহার করা হয়। কারণ, Capacitor এর পাওয়ার ফ্যাক্টর লিডিং এ থাকে। ক্যাপাসিটরে ভোল্টেজ lags কারেন্ট। Power factor যত leading এ যাবে it tends to unity. পক্ষান্তরে inductor এর পাওয়ার ফ্যাক্টর ল্যাগিং কন্ডিশনে থাকে। ইন্ডাক্টর ব্যাংক ব্যবহার করলে হিতে বিপরীত হবে। ব্যাপারটা এরকম, বাড়ির দিকে সাইকেল চড়ে যাচ্ছি। টায়ার পাংচার। এখন বাড়ি যেতে আমাকে নিশ্চয় সামনের দিকেই হাটতে হবে পেছনে নয়।

পাওয়ার ফ্যাক্টর নিয়ে আরো মজার পোস্ট

পাওয়ার ফ্যাক্টর মামার কুচক্রী ও বিলাসী বউ। কে এই বউ?

PFI – Power Factor Improvement | পাওয়ার ফ্যাক্টর ইমপ্রুভমেন্ট ও ক্যালকুলেশন