Güç faktörü
Kısa tanım
Alternatif akım devresinde gerçekten iş yapan aktif gücün, şebekeden çekilen görünür güce oranı; 0 ile 1 arasında bir değerdir.
Diğer adları: cos φ, Kosinüs fi, Power factor
Bir motor ya da floresan balast şebekeden akım çektiğinde, bu akımın bir kısmı faydalı işe dönüşürken bir kısmı manyetik alanı kurmak için ileri geri gidip gelir. İkisinin oranını gösteren sayıya güç faktörü denir ve sinüzoidal devrelerde akım ile gerilim arasındaki faz açısının kosinüsüne eşittir.
Güç üçgeni
- Aktif güç (P, W): ısıya, harekete, ışığa dönüşen güç,
- Reaktif güç (Q, VAr): bobin ve kondansatörlerde depolanıp geri verilen güç,
- Görünür güç (S, VA): ikisinin vektörel toplamı, S = √(P² + Q²).
Güç faktörü = cos φ = P / S
Örnek
Bir tesis 8 kW aktif güç kullanırken şebekeden 10 kVA görünür güç çekiyorsa güç faktörü 8 / 10 = 0,8'dir. Reaktif güç √(10² − 8²) = 6 kVAr olur. Aynı tesis güç faktörünü 0,95'e çıkarırsa görünür güç 8 / 0,95 ≈ 8,42 kVA'ya düşer; yani kablolardan daha az akım geçer. Değerleri güç faktörü hesaplama aracına girerek gereken düzeltmeyi görebilirsin.
Düşük güç faktörünün maliyeti
- Aynı iş için daha fazla akım çekilir; kablolar, sigortalar ve trafolar daha çok yüklenir.
- İletim kayıpları ve gerilim düşümü artar.
- Belirli güçteki abonelerde reaktif enerji tüketimi yönetmelikteki sınırları aşarsa faturaya reaktif bedel yansır.
Kompanzasyon
Endüktif yükler akımı geride bıraktığı için güç faktörü genelde kondansatör gruplarıyla düzeltilir. Bu işleme kompanzasyon denir. Aşırı kompanzasyon ise kapasitif reaktif enerjiye yol açar ve o da cezaya konu olabilir; bu nedenle otomatik reaktif güç kontrol röleleri kullanılır.
Karıştırılan kavram
Güç faktörü verimle aynı şey değildir. Verim, çıkış gücünün giriş gücüne oranıdır; güç faktörü ise çekilen gücün ne kadarının aktif olduğunu anlatır. Akım hesaplarında temel ilişkiler için Ohm kanunu aracı da işe yarar.