Top 7 Causes of Low Power Factor in Hindi

Electrical system में पावर फैक्टर (पीएफ) एक बहुत important concept है। ये बता रहा है कि supply से ली गई बिजली का कितना हिस्सा वास्तव में उपयोगी काम में उपयोग हो रहा है। जब पावर फैक्टर कम होता है (0 से 1 के बीच में), तो इसका मतलब है कि सिस्टम में ऊर्जा की wastage हो रही है। यही concept causes of low power factor और what are the causes of low power factor in Hindi को समझने में मदद करता है।

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अब सवाल ये है कि Low Power Factor hota kyu hai?
चलिए इसको सरल भाषा में समझते हैं।

Power factor kam kyu hota hai(पावर फैक्टर कम क्यों होता है)

जब रेजिस्टिव लोड होता है तो current और voltage दोनों के phasor same phase में होते हैं. इसलिए power factor की value unity होती है, क्योंकि phase angle का मान zero होता है। लेकिन पूरे power system में load pure resistive नहीं होता, बल्कि inductive load होता है। Inductive load होने की वजह से power factor lagging तथा कम होता है inductive load होने पर current, voltage से φ degree phase angle से lag करती है। अर्थात power factor angle बढ़ जाता है, जिससे power factor घट जाता है। यही पूरा relation cause and effect of low power factor को दर्शाता है।

Causes of Low Power Factor in Hindi

Electrical system में low power factor होने के कई कारण होते हैं। अगर हम समझें कि what are the causes of low power factor, तो सबसे बड़ा कारण inductive load होता है। Motors, transformers और coils जैसे inductive loads में current, voltage से पीछे (lag) करता है, जिससे phase angle बढ़ जाता है और power factor कम हो जाता है।

इसके अलावा light load condition, variable load, discharge lamps, harmonics और industrial machines भी causes of low power factor in Hindi में शामिल हैं। इन सभी स्थितियों में reactive power बढ़ती है और useful power कम हो जाती है।

1. Inductive load

अगर आप पूछें कि low power factor के मुख्य कारण क्या हैं, तो सबसे पहला जवाब होगा — inductive load।

Power factor कम होने का मुख्य कारण inductive load होता है। Inductive load में voltage और current के बीच phase difference (φ) होता है, जिसमें current, voltage से lag करता है।

Power factor का मान cos φ होता है तथा real power का सूत्र है:
𝐏 = 𝐕𝐈 𝐜𝐨𝐬 φ

यदि φ = 90° हो, तो
cos 90° = 0
अतः real power शून्य हो जाती है। हालांकि, वास्तविक स्थिति में load पूर्णतः inductive नहीं होता, उसमें कुछ resistance भी होता है, जिससे φ का मान 90° से कम रहता है।

अब,

• φ बढ़ेगा → cos φ घटेगा → power factor कम होगा
• φ घटेगा → cos φ बढ़ेगा → power factor बढ़ेगा

सबसे अच्छी स्थिति तब होती है जब:
φ = 0° , cos φ = 1 (Unity Power Factor)

लेकिन inductive load में current, voltage से पीछे रहता है, जिससे phase angle बढ़ता है और power factor कम हो जाता है।

2. Single-phase and three-phase induction motor

Single-phase तथा three-phase induction motors का उपयोग विद्युत प्रणालियों में बहुत अधिक होता है, लेकिन इनका power factor सामान्यतः कम होता है। जब ये मोटर full load पर कार्य करती हैं, तब इनका power factor लगभग 0.8 से 0.9 होता है, जो स्वीकार्य (acceptable) माना जाता है।

किन्तु जब मोटर light load पर कार्य करती है, तब इनका power factor काफी घटकर लगभग 0.2 से 0.3 तक पहुंच जाता है। इसका मुख्य कारण यह है कि light load पर magnetizing current का प्रभाव अधिक हो जाता है, जिससे reactive power बढ़ती है और power factor कम हो जाता है।

ये सभी low power factor के disadvantages और problems हैं:

• लाइन में धारा (current) बढ़ जाती है
• सिस्टम की efficiency कम हो जाती है
• voltage regulation खराब हो जाता है
• power losses बढ़ जाते हैं

यही situation low power factor के causes और effects को clearly दिखाती है

3. Power system में variable load

Power system में load कभी भी स्थिर नहीं रहता, बल्कि समय के साथ बदलता रहता है। जब प्रणाली full load पर कार्य करती है, तब power factor सामान्य (अच्छा) रहता है। लेकिन जैसे ही load कम होता है, power factor घटने लगता है।

लोड कम होने पर सिस्टम का वोल्टेज बढ़ जाता है। वोल्टेज बढ़ने के कारण ट्रांसफॉर्मर, अल्टरनेटर तथा अन्य AC मशीनों में magnetizing current (Iμ) बढ़ जाती है। यह magnetizing current मुख्य रूप से reactive होती है, जो power factor को कम करती है।

No-load current का संबंध इस प्रकार होता है:$$I_0 = \sqrt{I_v^2 + I_\mu^2}$$I0​=Iv2​+Iμ2​​

जहाँ $I_v$Iv​ working current है तथा $I_\mu$Iμ​ magnetizing current है।

इसके अतिरिक्त, magnetizing current का संबंध वोल्टेज से होता है:$$I_\mu = \frac{V}{X_m}$$Iμ​=Xm​V​

अतः जब वोल्टेज बढ़ता है, तो magnetizing current भी बढ़ती है। magnetizing current बढ़ने से reactive power बढ़ती है और परिणामस्वरूप power factor (cosφ) कम हो जाता है।

4. Electric Discharge Lamps

Fluorescent tube, mercury arc lamp तथा sodium vapour lamp जैसे discharge lamps low power factor पर कार्य करते हैं। इनका design ऐसा होता है कि ये अधिक reactive power लेते हैं, जिससे power factor कम हो जाता है।

5. Harmonic Current

जब system में harmonics उत्पन्न होते हैं, तो कुल धारा (total current) बढ़ जाती है। यह अतिरिक्त धारा उपयोगी कार्य नहीं करती, बल्कि system पर अतिरिक्त load डालती है, जिससे power factor घट जाता है।

6. Arc Furnace और Induction Furnace

ये उपकरण industrial heating तथा metal melting के लिए उपयोग किए जाते हैं। इनमें बहुत अधिक धारा की आवश्यकता होती है, जिसके कारण ये low power factor पर कार्य करते हैं।

7. Industrial Heating और Welding

Industrial heating तथा welding processes में अधिक heat उत्पन्न करने के लिए high current लिया जाता है। अधिक current के कारण reactive power बढ़ती है और power factor कम हो जाता है।

Conclusion

अतः यह निष्कर्ष निकलता है कि inductive load power factor कम होने का मुख्य कारण है, क्योंकि इसमें current, voltage से lag करता है और phase angle (φ) बढ़ जाता है।
phase angle बढ़ने से cos φ का मान घटता है, जिससे power factor कम हो जाता है।
इसी कारण अधिकांश electrical systems में power factor unity नहीं होता और उसे सुधारने की आवश्यकता पड़ती है।

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