PENGEN AL AN K KEP AD A ANGK AD AR K KU AS A & C AP ACITOR B B ANK U UNTUK UNIT K KOMERSIL T TNB
Institut Latihan Sultan Ahmad Shah (ILSAS)
-1-
Kandungan kursus
Topik 1
2
3
4
Mukasurat Objektif pengurusan tenaga reaktif
3
1.1
Definasi tenaga reaktif & angkadar kuasa
4
1.2
Kiraan denda angkadar kuasa
13
1.3
Prosidur untuk meningkatkan angkadar kuasa
22
1.4
Kiraan penjimatan RM untuk solusi angkadar kuasa
32
Memahami rekabentuk capacitor bank voltan rendah
35
2.1
Jenis pemasangan Capacitor
35
2.2
Persamaan Teknikal untuk Capacitor voltan rendah
40
2.3
Konfigurasi capacitor voltan rendah 3-fasa di pencawang
42
Lokasi untuk memasang Capacitor Bank
46
3.1
Sambungan CT & Tatahan C/K
47
3.2
Capacitor yang menggunakan paras voltan yang berbeza
51
3.3
Asas harmonic filter
52
3.4
Ringkasan kursus
57
Ujian
-2-
TOPIK 1
1
Objektif pengurusan tenaga reaktif
•
Mengurangkan penggunaan kapasiti sistem pembahagian ( To release the use of the system capacity Ampere & kVA).
•
Mengurangkan tahap kehilangan tenaga ( To reduce the network technical 2R ) losses, T ec hni c = I I 2 ca l L Losses =
•
Memberi sokongan voltan ( To give voltage support to the network )
•
Mengurangkan penggunaan kapasiti sistem pendawaian ( To release the use of the system capacity Ampere & kVA).
•
Mengurangkan denda angkadar kuasa bulanan ( Power Factor Penalty )
-3-
TOPIK 1-1
1.1
Definasi tenaga reaktif & angkadar kuasa
-4-
1.1.1
Definasi Kuasa KW
Digunakan untuk melaksakan pergerakan dan kerja (Useful Power)
1.1.2
Definasi Kuasa kVar
Digunakan untuk menghasil/mengekalkan medan electromagnet – membolehkan motor beroperasi.
1.1.3
Hubungan diantara kuasa elektrik & tenaga elektrik
-5-
1.1.4. Bil elektrik pengguna
Kategori Domestik Perdagangan Industri
1.1.5
Keterangan bil elektrik KWh KWh, Denda Angkadar Kuasa KWh, Denda Angkadar Kuasa, MD
Definasi angkadar kuasa
1.1.5.1 Denda Angkadar kuasa Berdasarkan Tarif, semua Tariff kecuali Tariff A & G akan dikenakan Cas Tambahan (Denda) sekiranya nilai Power Factor berada pada nilai dibawah 0.85. Denda ini dipanggil Power Factor Penalty dan dinyatakan dalam Bil Bulanan Pelanggan kecuali Pelanggan Tarif A & G.
-6-
1.1.5.2 Denda angkadar kuasa menghadkan penggunaan kuasa kVar
-7-
1.1.5.3 Kiraan angkadar kuasa Angkadar Angkadar kuasa (AK) (AK) = cos φ Angkadar Angkadar kuasa adalah adalah indek indek untuk menunjukan menunjukan tahap kecekapan kecekapan penggun penggunaan aan kuasa kuasa elektrik. Angkadar Angkadar Kuasa (AK)= (AK)=
kW KVA
|kVA| = √ [(kW)2 + ( kVAr) 2] AK
P- kW atau kWh
= kW
√ [(kW)2 + ( kVAr) 2]
Q-kVar atau kVarh P
S1= kVA atau kVAh
θ
Q
1
S1=√(P +Q ) 2
S1
-8-
2
-9-
Latihan 1
Bacaan yang telah diambil oleh seorang Pembaca Jangka bagi LPC A adalah ; kWh = 123,345.24 kVarh=87,453.23
Berapakah nilai angkadar kuasa?
- 10 -
1.1.5.4 Perbezaan kiraan angkadar kuasa
• TNB mengira nilai angkadar kuasa berdasarkan nilai penggunaan elektrik bulanan (kWh/kVAh) • Lain-lain negara spt Thailand, India dll mengenakan cas angkadar kuasa berdasarkan nilai semasa (kW/kVA).
Load Profile for ABC 700.000
kW kVA
600.000
kVar 500.000
r a V 400.000 k / A V k / W300.000 k
200.000
100.000
0.000 0 0 : 5 4 : 4 1
0 0 : 5 4 : 7 1
0 0 : 5 4 : 0 2
0 0 : 5 4 : 3 2
0 0 : 5 4 : 2 0
0 0 : 5 4 : 5 0
0 0 : 5 4 : 8 0
0 0 : 5 4 : 1 1
0 0 : 5 4 : 4 1
0 0 : 5 4 : 7 1
0 0 : 5 4 : 0 2
0 0 : 5 4 : 3 2
0 0 : 5 4 : 2 0
0 0 : 5 4 : 5 0
0 0 : 5 4 : 8 0
0 0 : 5 4 : 1 1
0 0 : 5 4 : 4 1
0 0 : 5 4 : 7 1
0 0 : 5 4 : 0 2
Time
- 11 -
0 0 : 5 4 : 3 2
0 0 : 5 4 : 2 0
0 0 : 5 4 : 5 0
0 0 : 5 4 : 8 0
0 0 : 5 4 : 1 1
0 0 : 5 4 : 4 1
0 0 : 5 4 : 7 1
0 0 : 5 4 : 0 2
0 0 : 5 4 : 3 2
0 0 : 5 4 : 2 0
0 0 : 5 4 : 5 0
0 0 : 5 4 : 8 0
0 0 : 5 4 : 1 1
0 0 : 5 4 : 4 1
0 0 : 5 4 : 7 1
0 0 : 5 4 : 0 2
0 0 : 5 4 : 3 2
1.1.5.5 Tahap angkadar kuasa yang dibenarkan
Cas denda angkadar kuasa adalah bertujuan untuk memastikan semua pengguna peka terhadap penggunaan tenaga reaktif (kVAr) dan seterusnya mengambil langkah yang perlu untuk membaiki angkadar kuasa mereka.
- 12 -
TOPIK 1-2
1.2
Kiraan denda angkadar kuasa
1.2.1
Keperluan untuk mengadakan denda angkadar kuasa
Semua pelanggan kecuali Tarif A & G, mestilah mengekalkan nilai angkadar kuasa yang tinggi dipremis mereka. Sekiranya angkadar kuasa adalah dibawah nilai 0.85, maka denda angkadar kuasa akan dikenakan. Nota:•TNB hanya mendapat keuntungan dari nilai kWh dan bukan kVarh (Berdasarkan tariff yang ada).
Penggunaan kuasa kVar yang terlalu banyak boleh ‘membebankan’ sistem TNB dan menambahkan ‘losses’. 1.2.2
Ulasan pertama
Kuasa kVA akan meningkat apabila nilai angkadar kuasa menjadi lebih rendah (kurang dari 0.85) Kuasa kVA = Tahap pengaliran kuasa dalam sistem TNB TNB hanya mendapat keuntungan dari kuasa kW sahaja. Oleh itu penambahan pengaliran kuasa kVar (Angkadar kuasa rendah) akan ‘membeban’ atau ‘overload’ sistem TNB Oleh itu denda angkadar kuasa perlu diadakan untuk menghadkan penggunaan kuasa kVar oleh pelanggan
- 13 -
1.2.3
Ulasan ketiga
Pada angkadar kuasa yang rendah, keupayaan alatubah (kVA) untuk membekalkan kuasa kW akan berkurangan. TNB hanya mendapat keuntungan dari kuasa kW sahaja. Sekiranya angkadar kuasa dapat dipertingkatkan, maka alatubah mempunyai ‘Spare’ capacity untuk memberi bekalan ke kawasan/pengguna baru sekiranya diperlukan. Oleh itu denda angkadar kuasa perlu diadakan untuk menghadkan penggunaan kuasa kVar oleh pelanggan
- 14 -
1.2.4
Kiraan Denda Angkadar kuasa
Tahap angkadar kuasa (PF)
Keterangan denda
PF > 0.85 PF = 0.85 0.75 < PF < 0.85
Tiada denda Tiada denda Setiap perbezaan 0.01, dikenakan cas 1.5 % daripada bil bulanan. Setiap perbezaan 0.01, dikenakan cas 3.0 % daripada bil bulanan.
PF < 0.75
CONTOH KIRAAN Satu LPC bernama Fujitsu mempunyai nilai angkadar kuasa bulanan sebanyak 0.60 dan bil kWh adalah RM 4,800.00. Berapa bil bulanan bagi LPC ini ? Cas 1 = (0.85 - 0.75) x1.5 % = 15 % Cas 2 = (0.75 - 0.60) x 3.0 % = 45 % Cas keseluruhan = (15 % + 45 %) = 60 % Denda PF = 60% x RM 4,800.00 = RM 2,880.00. Bil elektrik = RM 4,800 + RM 2,880 = RM 7,680.00
- 15 -
Latihan 2
An LPC named ABC Complained Complained to TNB about its monthly Power Factor Penalty. The LPC is registering a RM 8,928 PF Penalty monthly based on an average PF = 0.6. The monthly bill for kWh Consumption is RM 14,880.00. And the total bill was RM 23,808. He wanted to know whether the penalty is correct ? Analysis Analysis Monthly Power Factor = 0.60 Monthly consumption (Electricity bill) = RM 14,880.00 What will be its monthly PF Penalty?
Latihan 3
Keterangan Unit
Nilai
Bulanan kW h kVarh
65,000 85,000
Bil kW h=
RM
15,000.00
Soalan: 1. Berapakah nilai angkadar kuasa ? 2. Berapakah nilai denda angkadar kuasa ?
- 16 -
1.2.5
Kiraan penjimatan/pengurangan penjimatan/pengur angan arus
Arus sebenar = √ (IkW 2+Ikvar 2 ) ContohBacaan Arus yg.diambil di Papan Pembahagian 1600 Amp 200 Amp= √ (IkW 2+Ikvar 2 ) I kVar = I total x sin φ I kW
= I total x cos φ
I sebenar
= √ (I kW 2 + I kvar 2) = Irms
Cos φ = angkadar kuasa = X Sin φ = sin [acos -1(X)]
- 17 -
1.2.6
Definasi arus kW & kuasa kW
Arus kW & kuasa kW Arus kW (IkW) digunakan oleh peralatan untuk melaksanakan kerja. kW3p= 3 x Volt VoltLLx (I x Angka Angkada darr kuasa kuasa3f asa asa) kW1p = Volt VoltLN x (I (I x Angk Angkada adarr kua kuasa sa 1f asa asa) Angkadar kuasa = cos φ (3 & 1 fasa)
1.2.7
Definasi Arus kVAr & Kuasa kVAr
Arus kVar (Magnetizing current), I kvar, diperlukan untuk menghasilkan medan magnet yang diperlukan untuk operasi peralatan (inductive devices). kVar 3p VoltLLx [I [I x sin sin φ3f ] 3p= 3 x Volt kVar 1p [I x sin sin φ1f ] 1p=VoltLNx [I sin φ = sin [cos -1(angkadar kuasa)]
1.2.8
Definasi Arus sebenar = Arus rms
Arus sebenar yang dibaca di ammeter, terdiri dari Arus kW & Arus kVar I kVar = I total x sin φ I kW
= I total x cos φ
I sebenar
= √ (I kW 2 + I kvar 2) = Irms
- 18 -
1.2.9
Contoh Kiraan arus kW & arus kVar
Pelanggan ABC mempunyai angkadar kuasa pada nilai bulanan 0.60. Pelanggan ini mempunyai beban maksima 100 kW. a. Berapakah nilai maksima untuk kVA dan arus yang digunakan ? b.Berapakah nilai I kW & IkVar ?
JAWAPAN
PF = kW / Kva kVA = kW / PF = 100 kW / 0.6 = 167 kVA kVA = √3 x Voltage x Current Current
= kVA/( √3xVoltage) 3xVoltage)
Nilai 3-fasa
= 167 kVA/( √3x415 Volt)=231 Amp
Nilai arus kW & arus kVar
Current = 167 kVA/( √3x415 Volt)=231 A IkW=231 Amp x Cos φ =231x0.6=138 A Ikvar =231 Amp x Sin φ =cos-1(0.6)=53.1 0 Ikvar =231 Amp x Sin (53.1 0)=184 Amp
- 19 -
RINGKASAN KIRAAN
SEKIRANYA I
kvar =
0
- 20 -
Latihan 4
KIRAAN
IkW= I x cos φ= …….x ……
= …….. Amp
Ikvar =I x sin φ = …… x …..
=……….Amp
Sekiranya
I kvar =0 Amp
IkW=………… …Amp Beban kabel adalah =
Amp
- 21 -
TOPIK 1-3
1.3
Prosidur untuk meningkatkan angkadar kuasa
Pengurangan penggunaan kuasa/tenaga kVar dari sistem TNB akan mengurangkan nilai denda Power Factor kepada Pelanggan. Oleh itu Bil Elektrik juga akan kurang : Bil Elektrik = Bil (kWh) + Denda Power Factor
- 22 -
NOTA:
- 23 -
1.3.1 Prosidur untuk meningkatkan angkadar kuasa
- 24 -
1.3.2
Cara menentukan saiz capacitor bank yang diperlukan
Cara 1:
Menggunakan Power Factor Improvement Table
CONTOH: Satu LPC ACX mempunyai beban sebanyak 3000 kW & angkadar kuasa bulanan purata PF = 0.74. Setiap bulan, denda PF di kenakan kepada ACX Sila tentukan saiz capacitor bank yang diperlukan untuk meningkatkan angkadar kuasa dari PF to 0.95
PF semasa = 0.74 & MD = 3000 Kw PF yang diperlukan = 0.95 Dari PFI-Table, Index Var adalah 0.58. Saiz capacitor yang diperlukan adalah: = 0.58 x 3000 kW = 1740 kVar = 1.740 Mvar.
- 25 -
O r i g i n a l P o w e r F a c t o r i n %
50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99
80 0.98 0.9822 0.93 0.9377 0.89 0.8933 0.8 0.85 0.80 0.8099 0.76 0.7699 0.73 0.73 0.69 0.6922 0.65 0.6555 0.61 0.6188 0.58 0.5844 0.54 0.5499 0.51 0.5155 0.48 0.4833 0.4 0.45 0.41 0.4199 0.38 0.3888 0.35 0.3588 0.32 0.3299 0.29 0.2999 0.2 0.27 0.24 0.2422 0.21 0.2133 0.18 0.1866 0.15 0.1599 0.13 0.1322 0.10 0.1055 0.07 0.0799 0.05 0.0533 0.02 0.0266 0
81 1.00 1.0088 0.96 0.9622 0.91 0.9199 0.87 0.8766 0.83 0.8355 0.79 0.7955 0.75 0.7566 0.71 0.7188 0.68 0.6811 0.64 0.6444 0.61 0.61 0.57 0.5755 0.54 0.5411 0.50 0.5099 0.47 0.4766 0.44 0.4455 0.41 0.4144 0.38 0.3844 0.35 0.3555 0.32 0.3255 0.29 0.2966 0.26 0.2688 0.23 0.2399 0.21 0.2122 0.18 0.1855 0.15 0.1588 0.13 0.1311 0.10 0.1055 0.07 0.0799 0.05 0.0522 0.02 0.0266 0
82 1.03 1.0344 0.98 0.9899 0.94 0.9455 0.90 0.9022 0.86 0.8611 0.82 0.8211 0.78 0.7822 0.74 0.7444 0.70 0.7077 0.67 0.67 0.63 0.6366 0.60 0.6011 0.56 0.5677 0.53 0.5355 0.50 0.5022 0.47 0.4711 0.44 0.44 0.41 0.41 0.38 0.3811 0.35 0.3511 0.32 0.3222 0.29 0.2944 0.26 0.2655 0.23 0.2388 0.21 0.2111 0.18 0.1844 0.15 0.1577 0.13 0.1311 0.10 0.1055 0.07 0.0788 0.05 0.0522 0.026 0
83 1.06 1.06 1.01 1.0155 0.97 0.9711 0.92 0.9288 0.88 0.8877 0.84 0.8477 0.80 0.8088 0.77 0.77 0.73 0.7333 0.69 0.6966 0.66 0.6622 0.62 0.6277 0.59 0.5933 0.56 0.5611 0.52 0.5288 0.49 0.4977 0.46 0.4666 0.43 0.4366 0.40 0.4077 0.37 0.3777 0.34 0.3488 0.32 0.32 0.29 0.2911 0.26 0.2644 0.23 0.2377 0.21 0.21 0.18 0.1833 0.15 0.1577 0.13 0.1311 0.10 0.1044 0.07 0.0788 0.052 0.0 0.026 0
84 1.08 1.0866 1.04 1.0411 0.99 0.9977 0.954 .954 0.91 0.9133 0.87 0.8733 0.83 0.8344 0.79 0.7966 0.75 0.7599 0.72 0.7222 0.68 0.6888 0.65 0.6533 0.61 0.6199 0.58 0.5877 0.55 .554 0.52 0.5233 0.49 0.4922 0.46 0.4622 0.43 0.4333 0.40 0.4033 0.374 .374 0.34 0.3466 0.31 0.3177 0.29 0.29 0.26 0.2633 0.23 0.2366 0.20 0.2099 0.183 .183 0.15 0.1577 0.13 0.13 0.10 0.1044 0.078 0.0 0.052 0. 0.026 0
85 1.11 1.1122 1.06 1.0677 1.023 023 0.98 0.98 0.93 0.9399 0.89 0.8999 0.86 0.86 0.82 0.8222 0.78 0.7855 0.74 0.7488 0.71 0.7144 0.67 0.6799 0.64 0.6455 0.61 0.6133 0.58 0.58 0.54 0.5499 0.51 0.5188 0.48 0.4888 0.45 0.4599 0.42 0.4299 0.4 0.37 0.3722 0.34 0.3433 0.31 0.3166 0.28 0.2899 0.26 0.2622 0.23 0.2355 0.209 209 0.18 0.1833 0.15 0.1566 0.13 0.13 0.104 0.0 0.078 0. 0.052 0.026 0
86 1.13 1.1399 1.09 1.0944 1.05 1.05 1.00 1.0077 0.96 0.9666 0.92 0.9266 0.88 0.8877 0.84 0.8499 0.81 0.8122 0.77 0.7755 0.74 0.7411 0.70 0.7066 0.67 0.6722 0.66 0.66 0.60 0.6077 0.57 0.5766 0.54 0.5455 0.51 0.5155 0.48 0.4866 0.45 0.4566 0.42 0.4277 0.39 0.3999 0.37 0.37 0.34 0.3433 0.31 0.3166 0.28 0.2899 0.26 0.2622 0.236 .236 0.21 0.21 0.18 0.1833 0.15 .157 0.13 0.1 0.105 0. 0.079 0.053 0.027 0
87 1.16 1.1655 1.12 1.12 1.076 076 1.0 1.033 0.99 0.9922 0.95 0.9522 0.91 0.9133 0.87 0.8755 0.83 0.8388 0.80 0.8011 0.76 0.7677 0.73 0.7322 0.69 0.6988 0.66 0.6666 0.6 0.633 0.60 0.6022 0.57 0.5711 0.54 0.5411 0.51 0.5122 0.48 0.4822 0.4 0.453 0.42 0.4255 0.39 0.3966 0.36 0.3699 0.34 0.3422 0.31 0.3155 0.28 0.2888 0.2 0.262 0.23 0.2366 0.20 0.2099 0.183 183 0.157 0.1 0.131 0. 0.105 0.079 0.053 0.026
Desired Pow Pow er Factor in % 88 89 90 91 1.19 1.1922 1.22 1.22 1.24 1.2488 1.27 1.2766 1.14 1.1477 1.17 1.1755 1.23 1.23 1.23 1.2311 1.1 1.103 1.13 1.1311 1.15 1.1599 1.18 1.1877 1.06 1.06 1.0 1.088 1.11 1.1166 1.144 .144 1.01 1.0199 1.04 1.0477 1.07 1.0755 1.10 1.1033 0.97 0.9799 1.00 1.0077 1.03 1.0333 1.06 1.0633 0.94 0.94 0.96 0.9688 0.99 0.9966 1.02 1.0244 0.90 0.9022 0.93 0.93 0.95 0.9588 0.98 0.9866 0.86 0.8655 0.89 0.8933 0.92 0.9211 0.94 0.9499 0.82 0.8288 0.85 0.8566 0.88 0.8844 0.91 0.9122 0.79 0.7944 0.82 0.8222 0.85 0.85 0.87 0.8788 0.75 0.7599 0.78 0.7877 0.81 0.8155 0.84 0.8433 0.72 0.7255 0.75 0.7533 0.78 0.7811 0.80 0.8099 0.69 0.6933 0.72 0.7211 0.74 0.7499 0.77 0.7777 0.66 0.66 0.6 0.688 0.71 0.7166 0.74 .744 0.62 0.6299 0.65 0.6577 0.68 0.6855 0.71 0.7133 0.59 0.5988 0.62 0.6266 0.55 0.5544 0.68 0.6822 0.56 0.5688 0.59 0.5966 0.62 0.6244 0.65 0.6522 0.53 0.5399 0.56 0.5677 0.59 0.5955 0.62 0.6233 0.50 0.5099 0.53 0.5377 0.56 0.5655 0.59 0.5933 0.48 .48 0.5 0.508 0.53 0.5366 0.564 .564 0.45 0.4522 0.48 0.48 0.50 0.5088 0.53 0.5366 0.42 0.4233 0.45 0.4511 0.47 0.4799 0.50 0.5077 0.39 0.3966 0.42 0.4244 0.45 0.4522 0.48 0.48 0.36 0.3699 0.39 0.3977 0.42 0.4255 0.45 0.4533 0.34 0.3422 0.37 0.37 0.39 0.3988 0.42 0.4266 0.31 0.3155 0.34 0.3433 0.37 0.3711 0.39 0.3999 0.28 0.2899 0.3 0.317 0.34 0.3455 0.37 .373 0.26 0.2633 0.29 0.2911 0.31 0.3199 0.34 0.3477 0.23 0.2366 0.26 0.2644 0.29 0.2922 0.32 0.32 0.21 0.238 238 0.26 0.2666 0.29 0.2944 0.184 0.212 0.24 0.268 0.1 0.158 0.1 0.186 0.2 0.214 0.2 0.242 0. 0.132 0.16 0. 0.188 0. 0.216 0.106 0.134 0.162 0.19 0. 0 .08 0.108 0.136 0.164 0.053 0.081 0.109 0.137 0.027 0.055 0.082 0.111 0 0.028 0.056 0.084 0.028 0.056 0.028
- 26 -
92 1.30 1.3066 1.26 1.2611 1.21 1.2177 1.17 1.1744 1.13 1.1333 1.09 1.09 1.05 1.0511 1.01 1.0133 0.97 0.9766 0.93 0.9399 0.90 0.9055 0.87 0.87 0.83 0.8366 0.80 0.8044 0.77 0.7711 0.74 0.74 0.70 0.7099 0.67 0.6799 0.65 0.65 0.62 0.62 0.59 0.5911 0.56 0.5633 0.53 0.5344 0.50 0.5077 0.48 0.48 0.45 0.4533 0.42 0.4266 0.4 0.37 0.3744 0.34 0.3477 0.32 0.3211 0.295 0.2 0.269 0. 0.243 0.217 0.191 0.167 0.141 0.114 0.086 0.058 0.03
93 1.33 1.3377 1.29 1.2922 1.248 .248 1.2 1.295 1.16 1.1644 1.12 1.1244 1.08 1.0855 1.04 1.0477 1.01 1.01 0.97 0.9733 0.93 0.9399 0.90 0.9044 0.87 0.87 0.83 0.8388 0.8 0.805 0.77 0.7744 0.74 0.7433 0.71 0.7133 0.68 0.6844 0.65 0.6544 0.62 0.6255 0.59 0.5977 0.56 0.5688 0.54 0.5411 0.51 0.5144 0.48 0.4877 0.46 0.46 0.4 0.434 0.40 0.4088 0.38 0.3811 0.35 0.3555 0.329 0.3 0.303 0. 0.277 0.251 0.225 0.198 0.172 0.145 0.117 0.089 0.061 0.031 0
94 1.36 1.3699 1.32 1.3244 1.28 1.28 1.23 1.2377 1.19 1.1966 1.15 1.1566 1.11 1.1177 1.07 1.0799 1.04 1.0422 1.00 1.0055 0.97 0.9711 0.93 0.9366 0.90 0.9022 0.87 0.87 0.83 0.8377 0.80 0.8066 0.77 0.7755 0.74 0.7466 0.71 0.7166 0.68 0.6866 0.65 0.6577 0.62 0.6299 0.6 0.6 0.57 0.5733 0.54 0.5466 0.51 0.5199 0.49 0.4922 0.46 0.4666 0.44 0.44 0.41 0.4133 0.38 0.3877 0.361 0.3 0.335 0. 0.309 0.283 0.257 0. 0.23 0.204 0.177 0.149 0.121 0.093 0.063 0.032
95 1.40 1.4033 1.35 1.3588 1.314 .314 1.271 271 1.23 1.23 1.19 1.19 1.15 1.1511 1.11 1.1133 1.07 1.0766 1.03 1.0399 1.00 1.0055 0.97 0.97 0.93 0.9366 0.90 0.9044 0.871 .871 0.84 0.84 0.80 0.8099 0.77 0.7799 0.75 0.75 0.72 0.72 0.691 .691 0.66 0.6633 0.63 0.6344 0.60 0.6077 0.58 0.58 0.55 0.5533 0.52 0.5266 0.5 0.5 0.47 0.4744 0.44 0.4477 0.42 0.4211 0.395 0.3 0.369 0. 0.343 0.317 0.291 0.265 0.238 0.211 0.183 0.155 0.127 0.097 0.066 0.034
96 1.44 1.4422 1.39 1.3955 1.35 1.3511 1.30 1.3088 1.26 1.2677 1.22 1.2288 1.18 1.1899 1.15 1.1511 1.11 1.1144 1.07 1.0777 1.04 1.0433 1.00 1.0088 0.97 0.9744 0.94 0.9422 0.90 0.9099 0.87 0.8788 0.84 0.8477 0.81 0.8177 0.78 0.7888 0.75 0.7588 0.72 0.7299 0.70 0.7011 0.67 0.6722 0.64 0.6455 0.61 0.6188 0.59 0.5911 0.56 0.5644 0.53 0.5388 0.51 0.5122 0.48 0.4855 0.45 0.4599 0.433 0.4 0.407 0. 0.381 0.355 0.329 0.301 0.275 0.248 0.22 0.192 0.164 0.134 0.103 0.071 0.037
97 1.48 1.4811 1.43 1.4366 1.392 .392 1.349 349 1.30 1.3088 1.26 1.2688 1.22 1.2299 1.19 1.1911 1.15 1.1544 1.11 1.1177 1.08 1.0833 1.01 1.0144 0.98 0.9822 0.94 0.9499 0.918 .918 0.88 0.8877 0.85 0.8577 0.82 0.8288 0.79 0.7988 0.76 0.7699 0.741 .741 0.71 0.7122 0.68 0.6855 0.65 0.6588 0.63 0.6311 0.60 0.6044 0.57 0.5788 0.552 .552 0.52 0.5255 0.49 0.4999 0.473 473 0.447 0.4 0.421 0. 0.395 0.369 0.343 0.317 0.29 0.262 0.234 0.206 0.176 0.143 0.113 0.079 0.042 0 0
98 1.52 1.5299 1.48 1.4844 1.44 1.44 1.39 1.3977 1.35 1.3566 1.31 1.3166 1.27 1.2777 1.23 1.2399 1.20 1.2022 1.16 1.1655 1.13 1.1311 1.09 1.0966 1.06 1.0622 1.03 1.03 0.99 0.9977 0.96 0.9666 0.93 0.9355 0.90 0.9055 0.87 0.8766 0.84 0.84 0.81 0.8111 0.78 0.7833 0.75 0.7544 0.72 0.7277 0.7 0.7 0.67 0.6733 0.65 0.6522 0.62 .62 0.59 0.5944 0.56 0.5677 0.541 .541 0.515 0.4 0.489 0. 0.463 0.437 0.417 0. 0.39 0.364 0.237 0.309 0.281 0.253 0.223 0.192 0.16 0.126 0.089 0.047 0
99 1.59 1.59 1.54 1.5444 1.5 1.5 1.457 4 57 1.41 1.4166 1.37 1.3777 1.33 1.3388 1.3 1.3 1.26 1.2633 1.22 1.2266 1.19 1.1922 1.15 1.1577 1.12 1.1233 1.09 1.0911 1.0 1.058 1.02 1.0277 0.99 0.9966 0.96 0.9666 0.93 0.9377 0.90 0.9077 0.878 8 78 0.85 0.85 0.82 0.8211 0.79 0.7944 0.76 0.7677 0.74 0.74 0.71 0.7133 0.6 0.687 0.66 0.6611 0.63 0.6344 0.608 608 0.582 0.5 0.556 0.53 0.504 0.478 0.451 0.425 0.398 0.37 0.342 0.314 0.284 0.253 0.221 0.187 0.15 0.108 0.061 0
10 1 00 1.73 1.7322 1.68 1.6877 1.64 1.6433 1.6 1.6 1.55 1.5599 1.51 1.5199 1.48 1.48 1.44 1.4422 1.40 1.4055 1.36 1.3688 1.33 1.3344 1.29 1.2999 1.26 1.2655 1.23 1.2333 1.2 1.16 1.1699 1.13 1.1388 1.10 1.1088 1.07 1.0799 1.04 1.0499 1.02 .02 0.99 0.9922 0.96 0.9633 0.93 0.9366 0.90 0.9099 0.88 0.8822 0.85 0.8555 0.82 0.8299 0.80 0.8033 0.77 0.7766 0.75 0.724 0.6 0.698 0. 0.672 0.645 0. 0 .62 0.593 0.567 0.54 0.512 0.484 0.456 0.426 0.395 0.363 0.328 0.292 0.251 0.203 0.142
Cara 2:
Menggunakan formula
kVAr = kW x ( Tangent φ1 – Tangent φ2)
φ1 - Sudut angkadar kuasa semasa φ2 – Sudut angkadar kuasa yg diperlukan kW - Nilai beban kW di pencawang/Sesalur
- 27 -
Cara 3:
Menggunakan data kWh & kVarh
Un co r r e ct e d tan @ c os @ 3.18 0.3 2.96 0.32 2.77 0.34 2.59 0.36 2.43 0.381 2.29 0.4 2.16 0.42 2.04 0.44 1.93 0.46 1.83 0.48 1.73 0.5 1.64 0.521 1.56 0.54 1.48 0.56 1.4 0.581 1.33 0.601 1.3 0.61 1.27 0.619 1.23 0.631 1.2 0.64 1.11 0.669 1.08 0.679 1.05 0.69 1.02 0.7 0.99 0.711 0.96 0.721 0.94 0.729 0.91 0.74 0.88 0.751 0.86 0.758 0.83 0.769 0.8 0.781 0.78 0.789 0.75 0.8 0.72 0.812 0.7 0.819 0.67 0. 0.831 0.65 0. 0.838 0.62 0.85 0.59 0.861 0.57 0.869 0.54 0.88 0.51 0.891 0.48 0.902 0.46 0.908 0.43 0.919 0.4 0.928 0.36 0.941 0.33 0.95 0.29 0.96
0.8 2.43 2.21 2.02 1.84 1.68 1.54 1.41 1.29 1.18 1.08 0.98 0.89 0.81 0.73 0.65 0.58 0.55 0.52 0.48 0.45 0.36 0.33 0.3 0.27 0.24 0.21 0.19 0.16 0.13 0.11 0.08 0.05 0.03
0.85 2.56 2.34 2.15 1.97 1.81 1.67 1.54 1.42 1.31 1.21 1.11 1.02 0.94 0.86 0.78 0.71 0.68 0.65 0.61 0.58 0.49 0.46 0.43 0.4 0.37 0.34 0.32 0.29 0.26 0.24 0.21 0.18 0.16 0.13 0.1 0.08 0.05 0.03
De s ir e d co s 0.9 0.92 2.7 2.75 2.48 2.53 2.28 2.34 2.1 2.17 1.95 2.01 1.81 1.87 1.68 1.73 1.56 1.61 1.45 1.5 1.34 1.4 1.25 1.31 1.16 1.22 1.07 1.13 1 1.05 0.92 0.98 0.85 0.91 0.81 0.87 0.78 0.84 0.75 0.81 0.72 0.77 0.63 0.68 0.59 0.65 0.56 0.62 0.54 0.59 0.51 0.57 0.48 0.54 0.45 0.51 0.42 0.48 0.4 0.46 0.37 0.43 0.34 0.4 0.32 0.38 0.29 0.35 0.27 0.32 0.24 0.3 0.21 0.27 0.19 0.25 0.16 0.22 0.14 0.19 0.11 0.17 0.08 0.14 0.06 0.11 0.03 0.09 0.06 0.03
- 28 -
@ 0.95 2.85 2.63 2.44 2.26 2.11 1.96 1.83 1.71 1.6 1.5 1.4 1.31 1.23 1.15 1.08 1 0.97 0.94 0.9 0.87 0.78 0.75 0.72 0.69 0.66 0.64 0.61 0.58 0.55 0.53 0.5 0.47 0.45 0.42 0.4 0.37 0.34 0.32 0.29 0.26 0.24 0.21 0.18 0.16 0.13 0.1 0.07 0.03
0.98 2.98 2.76 2.56 2.39 2.23 2.09 1.96 1.84 1.73 1.62 1.53 1.44 1.36 1.28 1.2 1.13 1.1 1.06 1.03 1 0.9 0.88 0.85 0.82 0.79 0.76 0.73 0.71 0.68 0.65 0.63 0.6 0.57 0.55 0.52 0.49 0.47 0.44 0.42 0.39 0.36 0.34 0.31 0.28 0.25 0.22 0.19 0.16 0.13 0.09
1 3.18 2.96 2.77 2.59 2.43 2.29 2.16 2.04 1.93 1.83 1.73 1.64 1.56 1.48 1.4 1.33 1.3 1.27 1.23 1.2 1.11 1.08 1.05 1.02 0.99 0.96 0.94 0.91 0.88 0.86 0.83 0.8 0.78 0.75 0.72 0.7 0.67 0.65 0.62 0.59 0.57 0.54 0.51 0.48 0.46 0.43 0.4 0.36 0.33 0.29
Contoh menggunakan Cara 3. Bacaan bulanan dari bil LPC adalah: Bacaan MD (kW)
99
Bacaan kWh
17820
Bacaan kVarh 19840 1.Berapakah nilai angkadar kuasa ? 2.Berapakah saiz capacitor untuk meningkatkan angkadar kuasa kepada nilai 0,95 ?
JAWAPAN Tan @ = kVarh/ kWh = 19840/17820 = 1.11 Cos @ = 0.67 Untuk meningkatkan angkadar kuasa kepada nilai 0.95, maka saiz capacitor yang perlu dipasang adalah 99 kW x 0.78 = 77.2 kVar
- 29 -
Latihan 5
Satu LPC ACX mempunyai beban sebanyak 8500 kW & angkadar kuasa bulanan purata PF = 0.54. Setiap bulan, denda PF di kenakan kepada ACX Sila tentukan saiz capacitor bank yang diperlukan untuk meningkatkan angkadar kuasa dari PF to 0.95 dengan CARA 1.
Latihan 6
Satu LPC ACX mempunyai beban sebanyak 8500 kW & angkadar kuasa bulanan purata PF = 0.54. Setiap bulan, denda PF di kenakan kepada ACX Sila tentukan saiz capacitor bank yang diperlukan untuk meningkatkan angkadar kuasa dari PF to 0.90 dengan CARA 2.
- 30 -
Latihan 7
Bacaan bulanan dari bil LPC adalah: Bacaan MD (kW) 150 Bacaan kWh 25620 Bacaan kVarh 20770
1.Berapakah nilai angkadar kuasa ? 2.Berapakah saiz capacitor untuk meningkatkan angkadar kuasa kepada nilai 0.91 ?
- 31 -
TOPIK 1-4
1.4
Kiraan penjimatan RM untuk solusi angkadar kuasa
Kiraan tempoh pulangan perlaburan Tempoh pulangan semula kos pembelian capacitor =
Kos pembelian Capacitor Kos purata denda PF (bulanan)
1.4.1 Contoh kiraan N am a pelanggan:
ABC
B ilangan bulan un tuk analis a s aiz c apac itor bank= B il bulan kW h k V ar h B il kW h (R M )
J an-02 5 5 ,6 5 0 5 4 ,9 9 0 R M 1 5 , 4 55 .2 1
3
F eb -02 56,345 63,456 R M 1 5 ,4 5 7 . 3 2
M ar - 0 2 57,300 67,980 R M 1 6 ,6 4 6. 4 0
RM RM
0 .6 6 4 0 .8 % 6,308.14 21,765.46
0 .6 4 4 6 .7 % 7,766.10 24,412.50
RM
0.67 6 ,0 8 2 . 3 8
Nilai angkadar kuasa % D enda P F N ilai denda R M B il bulanan
RM RM
0 .7 1 2 7 .0 % 4 ,1 72 .9 1 1 9 ,6 28 .1 2
Angkadar An gkadar kuas a pur ata D end a pu rata (R M ) bu lan an Angkadar An gkadar kuas a yang diperlu d iperlu kan
RM RM
1.00
- 32 -
Angkad Angkadar ar kuasa kuasa yan yang g dipe diperluk rlukan an
Purata tenaga yang digunakan
1.00
Nilai kW (Anggaran)
kW h 56,431.67
kVarh 62,142
kW 92.21
Saiz capacitor (KVAR) yang dicadangkan adalah:
101.54
Penjimatan Ekonomik 1.Kos pembelian Capacitor bank LV
RM
2.Tempoh pulangan balik (Bulan)
30,000.00 4.93
3. Lain-lain penjimatan (RM) a. Kos pembelian tenaga (kW h) b. Kos pengurangan masalah overload c. Kos peningkatan voltan (Voltage support) d. Kos pengurangan losses
Tidak dikira Tidak dikira Tidak dikira Tidak dikira
- 33 -
Latihan 8 N ama pelanggan:
BCD
B ilangan bulan untuk analis a s aiz capac itor bank= Bil bulan kW h kVarh B il kW h (R M)
J an-02 43,234 32,455 R M12,341.00
3
Feb-02 43,211 33,211 R M 13,121.00
Mar-02 34,987 35,678 R M 13,109.00
Nilai angkadar kuasa % Denda PF Nilai denda RM Bil bulanan
0.71
Angkadar Angk adar kuasa pur ata D enda purata (R M) bulanan
0.79
0.70
0.77 RM
-
Angkadar Angk adar kuasa yang diperlukan diperlu kan
Purata tenaga yang digunakan
1.00
kW h 40,477.33
Nilai kW (Anggaran)
kVarh 33,781
kW 66.14
Saiz capacitor (KVAR) yang dicadangkan adalah:
55.20
Penjimatan Ekonomik 1.Kos pembelian Capacitor bank LV
RM
30,000.00
2.Tempoh pulangan balik (Bulan) 3. Lain-lain penjimatan (RM) a. Kos pembelian tenaga (kW h) b. Kos pengurangan masalah overload c. Kos peningkatan voltan (Voltage support) d. Kos pengurangan losses
- 34 -
Tidak dikira Tidak dikira Tidak dikira Tidak dikira
TOPIK 2
2.
Pengenalan kepada Capacitor voltan rendah
•
Capacitor khas untuk setiap peralatan
•
Capacitor khas untuk kumpulan peralatan
•
Capacitor khas untuk sokongan keseluruhan
•
Capacitor untuk sokongan voltan
2.1
Jenis pemasangan Capacitor
2.1.1
Capacitor untuk setiap peralatan
M
M
M
Capacitor untuk motor:
•
Saiz capacitor adalah 90 % dari kVA motor merujuk kepada nilai arus tanpa beban (no-load motor current)
- 35 -
2.1.2
Capacitor untuk motor
L1
L2
L3
M
- 36 -
2.1.3
Capacitor u elevator & hoist m motorr untuk e & h
L1
L2
L3 N
DISCHARGE CHOKE
CONTROLLER BRAKE RELEASE MAGNET
M
- 37 -
2.1.4
Capacitor khas untuk kumpulan peralatan
M
M
M
- 38 -
2.1.5
Capacitor khas untuk sokongan keseluruhan
Pow
Power Factor regulator
M
M
M
M
- 39 -
2.2
Persamaan Teknikal untuk Capacitor voltan rendah
- 40 -
2.2.1
Persamaan asas teknikal untuk capacitor Capacitive Current (I kvar ) Ic = kvar /( √ 3 x VLL)
3-fasa
Ic = kvar kvar /(V /(VLN)
1-fa 1-fasa sa
kVar untuk men ingkatkan PF kVar=kWx(tan φ1-tan φ2)
2.2.2
Persamaan Var & Capacitance (uF) – 1 fasa
Var
= V2ωC
V2
=VLN
ω
= 2πf = 2x3.14x50
2
- 41 -
2.3 Konfigurasi capacitor voltan rendah 3-fasa di pencawang
NOTA:
- 42 -
NOTA:
- 43 -
CT
POWER FACTOR REGULATOR
RED YELLOW BLUE
NEUTRAL
TNB LVDB
- 44 -
2.3.1
Mengenali komponen Capacitor Bank Voltan rendah 3-fasa
13.1
Sambungan CT dari Power Factor Regulator ke Papan Pembahagian Elektrik 415 Volt
- 45 -
TOPIK 3
3.
Lokasi untuk memasang capacitor
- 46 -
3.1
Sambungan CT & Tatahan C/K
3.1.1
Kiraan C/K
C/K = 0.62 x Q (kvar) x 1000 (1.732 x V LLx k) VLL = phase to phase voltage i.e. 415 Volt k
= CT Ratio
- 47 -
3.1.2
Nilai C/K yang telah dikira
C/T ratio 50 /5 100 /5 150 /5 200 /5 300 /5 400 /5 500 /5 600 /5 800 /5 1000 /5 1600 /5 2000 /5 3000 /5
k 10 20 30 40 60 80 100 120 160 200 320 400 600
5 0.431 0.216 0.144 0.108 0.072 0.054 0.043 0.036 0.027 0.022 0.013 0.011 0.007
10 0.863 0.431 0.288 0.216 0.144 0.108 0.086 0.072 0.054 0.043 0.027 0.022 0.014
Capacitor step rating (kVar) 15 20 30 40 0.647 0.431 0.323 0.216 0.162 0.129 0.108 0.081 0.065 0.040 0.032 0.022
0.863 0.575 0.431 0.288 0.216 0.173 0.144 0.108 0.086 0.054 0.043 0.029
- 48 -
0.863 0.647 0.431 0.323 0.259 0.216 0.162 0.129 0.081 0.065 0.043
0.863 0.575 0.431 0.345 0.288 0.216 0.173 0.108 0.086 0.058
50
60
0.719 0.539 0.431 0.359 0.270 0.216 0.135 0.108 0.072
0.863 0.647 0.518 0.431 0.323 0.259 0.162 0.129 0.086
CONTOH KIRAAN C/K CAPACITOR BANK= 300 kVar Bilangan Step = 6 Nilai kvar setiap Step = 50 kVar Paras voltan = 415 Volt Saiz CT = 1600/5 Kiraan C/K K = 1600/5 = 320 C/K = 0.135
- 49 -
3.1.3
Tatahan Power Factor Regulator
Contoh tatahan
Settin tting gs for PFR
(Ex (Example)
Make Voltage Power Factor C/K No.of Steps Switching On Delay
ABB 240 V 0.95 0.123 6
Model CT Size Operation mode C/K Mode Sequence Switching off Delay
time
5 min
time
- 50 -
RVK 7 1600/5 Circular Manual 1:1:1:1:1:1 5 min
3.2
Capacitor yang menggunakan paras voltan yang berbeza
Paras voltan untuk capacitor bank adalah berbeza dari 415 Volt ke 525 Volt Penggunaan paras voltan yang lebih tinggi adalah untuk mengatasi masalah harmonic & keadaan voltan tinggi. 3.2.
Contoh kiraan
Capacitor 50 kVar 525 Volt dipasang di sistem voltan 415 Volt. kVar pada 415 Volt adalah = 50 kVar x (415/525) 2 = 31.24 kVar
Latihan 9
1. Capacitor 50 kVar 415 Volt 2. Paras voltan di pencawang adalah 420 Volt Nilai kVar dari capacitor pada paras voltan 420 volt adalah =
Latihan 10
1. Capacitor 50 kVar 525 Volt 2. Paras voltan di pencawang adalah 420 Volt Nilai kVar dari capacitor pada paras voltan 420 volt adalah =
Latihan 11
1. Capacitor 50 kVar 525 Volt 2. Paras voltan di pencawang adalah 420 Volt Nilai arus kVar kVar dari capacitor capacitor pada paras paras voltan 420 volt adalah =
- 51 -
3.3
Asas harmonik
2.1
Punca harmonik
3.3.1
Punca harmonik
- 52 -
3.3.2
Kesan Harmonik
- 53 -
3.3.3
Pengaliran arus harmonik
- 54 -
3.3.3
Solusi kepada harmonik untuk capacitor
- 55 -
3.3.4
Kiraan detuned factor
- 56 -
3.4
Ringkasan kursus
PEMASANGAN CAPACITOR BANK BOLEH MENJIMATKAN BIL ELEKTRIK BULAN PELANGGAN KUASA BESAR (LPC) CAPACITOR BANK MESTILAH MEMPUNYAI SPESIKASI YANG BETUL UNTUK MEMASTIKAN IANYA BERFUNGSI DAN MEMBERI PULANGAN SEMULA KEPADA PENGGUNA KUASA BESAR CAPACITOR BANK MESTILAH DIPASANG DI LOKASI YANG BETUL DAN MEMPUNYAI TATAHAN YANG SESUAI UNTUK MEMBERI PULANGAN SEMULA KEPADA PENGGUNA KUASA BESAR (LPC)
- 57 -
