طراحی تابلو برق بانک خازنی ( خازن های اصلاح ضریب توان )

طراحی تابلو برق بانک خازنی ( خازن های اصلاح ضریب توان )

طراحی تابلو برق بانک خازنی و اجزای تشکیل دهنده آن عنوان مطلبی است که در مقاله زیر به توضیح آن می پردازیم. در واحد های صنعتی چون عمده مصرف آنها به صورت سلفی می باشد لذا علاوه بر توان اکتیو، توان راکتیو نیز مصرف می شود. برای مثال سیم پیچ الکتروموتور های برای انجام کار و چرخاندن موتور هم توان اکتیو یا مفید و هم توان راکتیو یا غیرمفید مصرف می کنند.

در نتیجه باعث بالا رفتن جریان خط و همچنین باعث افزایش تلفات و کم شدن ضریب قدرت می شود. این پدیده باعث می شود تا مقدار توانی را که منبع باید تولید کند بیشتر از حد نیاز مصرف کننده باشد. بنابراین از طرف اداره برق بابت ضرر و زیانی که ما به شبکه وارد کردیم، جریمه خواهیم شد که این امر هزینه های گزافی را دربردارد.

ضریب قدرت از تقسیم توان اکتیو بر توان ظاهری بدست می آید.

cosφ=p/s

در مثلث می توان دید که هر چه زاویه φ به عدد صفر نزدیکتر شود  cosφ نیز به عدد یک نزدیکتر می شود که موجب می شود توان راکتیو کاهش پیدا کند.

اصلاح ضریب توان که با عبارت PFC نمایش داده می شود، فرآیند تعدیل ضریب توان از مقادیر کوچکتر از 1 به مقادیر 1 نزدیک است. اصلاح ضریب توان هم در طول انتقال انرژی الکتریکی در پست های تبدیل به منظور افزایش راندمان تبدیل ولتاژ و هم در مراکز مصرف انرژی الکتریکی انجام می شود. در حقیقت با اصلاح ضریب توان هزینه های مربوط به تهیه انرژی الکتریکی و هزینه های مربوط به انتخاب کابل و تجهیزات تغذیه نیز کاهش می یابد و به این ترتیب هزینه های مربوط به تولید و انتقال نیز کاهش می یابد.

در چه مواردی نیاز به اصلاح ضریب توان داریم

در مواردی که نیاز به اصلاح ضریب توان داریم :

1- اگر ضریب قدرت تاسیسات الکتریکی ساختمان از 0.85 پایین تر باشد باید به شرکت برق منطقه ای جریمه برق را پرداخت نمود پس برای بالا آوردن ضریب قدرت باید خازن گذاری کنیم.

2- اگر تلفات تاسیسات به دلیل پایین بودن ضریب قدرت بالا باشد با یک محاسبه ساده می توان فهمید که با خازن گذاری ظرف مدت کوتاهی تمام هزینه ها جبران شده و از آن به بعد سود محسوب می شود.

3- در صورتی که قسمتی از تاسیسات بار اضافی داشته باشد و تقلیل امپراژ مد نظر باشد.

4- اگر قرار باشد ماشین آلات جدیدی به شبکه ای که ظرفیت آن پر شده اضافه شود.

انرژی راکتیو در شرایط نرمال

در شرایط نرمال یک تجهیز الکتریکی (موتور های الکتریکی، دستگاه جوشکاری، لامپ های فلورسنت) علاوه بر مصرف انرژي اکتیو W مصرف انرژي راکتیو Var نیز خواهد داشت. از دیدگاه فیزیکی انرژی راکتیو جهت عملکرد صحیح و مطمئن این تجهیزات ضروری است. به هر حال مجموع این دو انرژی در شبکه های توزیع به بار تحویل داده می شود. هدف انتخاب و اتصال صحیح گروه خازن ها و القاگر ها به بار است. به طور یکه بتوان انرژی راکتیو مورد نیاز آن ها را تامین کرد.

برای اصلاح ضریب توان از سه روش اصلی استفاده می شود:

1- اصلاح ضریب توان فردی

2- اصلاح ضریب توان گروهی

3- اصلاح ضریب توان مرکزی

اصلاح ضریب توان فردی

این روش بیشتر برای حالت بی باری ترانسفورماتورها دستگاه های با کابل طولانی و موتور های دائم کار استفاده می شود که در آن برای هر مصرف کننده به صورت مجزا خازن محاسبه و نصب می گردد. از مزایا این روش عدم استفاده از رگولاتور های ضریب قدرت، جبران دقیق، تخلیه شبکه از بار راکتیو و کاهش هزینه هر کیلووار خازن است.

مهمترین ایراد این روش عدم توجه به ضریب همزمانی استفاده از مصرف کننده های مختلف بوده که باعث افزایش مقدار خازن نصب شده در شبکه می شود. همچنین نصب پیچیده تری دارد و جبران سازی به صورت پراکنده می باشد.

اصلاح ضریب توان گروهی

در این روش برای چند مصرف کننده که همزمان و کنار یکدیگر کار می کنند یک خازن بزرگ نصب می شود. چون این نوع جبران حالت خاصی از جبران سازی موضعی است مزایای روش قبلی را دارا است به اضافه اینکه به خاطر کاهش تعداد خازن ها و مراحل نصب هزینه آن اقتصادی تر است.

اصلاح ضریب توان مرکزی

در این روش طراحی تابلو برق بانک خازنی، خازن ها کلا در ورودی سیستم نصب و به پله های کوچک تقسیم شده است. یک رگولاتور ضریب قدرت شبکه را کنترل کرده خازن مورد نیاز را محاسبه و وارد شبکه می نماید. این روش تقریبا همه جا قابل استفاده است. مزایای این نوع جبران سازی عبارتند از نصب ساده، کنترل ساده، استفاده بهینه از خازن های نصب شده و انعطاف پذیر نسبت به تغییرات بار و کنترل هارمونیک شبکه با افزودن راکتور به خازن ها می باشد. عمده ترین ایراد این روش عدم جبران سازی داخل شبکه مصرف کننده است.

جهت مطالعه و بررسی بیشتر در مورد ساخت تابلو برق بانک خازنی می توانید به صفحه مربوطه مراجعه نموده و کسب اطلاعات فرمایید.