بانک خازنی خازن: خازن اصطلاحا توليد كننده انرژي راكتيو است، اما خازن توان راكتيو توليد نكرده بلكه مصرف كننده آن نيز ميباشد. فقط در زماني كه سلف انرژي راكتيو در خود ذخيره مي نمايد (ازشبكه مي كشد) خازن، انرژي ذخيره شده خود را به شبكه تحويل مي دهد و در زماني كه سلف انرژي ذخيره شده اش را به شبكه پس مي دهد خازن از شبكه انرژي مي كشد. حال اگر سلف و خازن در كنار هم قرار گيرند، هنگاميكه خازن انرژي مي دهد سلف آن انرژي را مي گيرد و زماني كه خازن انرژي مي گيرد سلف انرژي مي دهد كه موجب تعادل انرژي بين سلف و خازن گشته و ديگر تبادل انرژي بين مصرف كننده و شبكه صورت نمي گيرد. مزایای استفاده از خازن: خازنهاي مورد استفاده در شبكه هاي برق داراي اثرات مختلفي هستند كه از جمله ميتوان به اين موارد اشاره كرد: 1- كاهش مولفه پس فاز جريان مدار 2- تنظيم ولتاژ و ثابت نگهداشتن آن به منظور جلوگيري از وارد آمدن خسارت به دستگاهها به دلیل کاهش جریان-کاهش تلفات سیستم 3- كاهش توان راكتيو در سيستم به دليل كاهش جريان 4- بهبود ضريب توان شبكه 5- به تعويق انداختن و يا به طور كلي حذف كردن هزينههاي لازم براي ايجاد تغييرات در سيستم 6- افزايش درآمد ناشي از افزايش ولتاژ و جبران بار راكتيو جبران توان راکتیو: جبران سازي توان راكتيو يكي از ابزار بهينه سازي هزينه انرژي و برگشت سريع سـرمايه است. در طول چند سال گذشته با بهره گيري از مواد جديد و روشهاي توليد پيشرفته، خازنهايي با تلفات بسيار اندك در حجم هاي كوچك ساخته شده است. با توسـعه وتوليـد كنتاكتـورهاي خـازني و رگـولاتورهاي ميكـروپرسسوري بسيار پيشـرفته كه تضمين كننده رفتار مناسب وبهينه بانك خازني به تغييرات بار است، بانكهاي خازني كاملا قابل اعتماد گرديدهاند. بدليل افزايش اعوجاجهاي هارمونيكي درشبكه هاي فشار ضعيف و متوسط ، طراحي بانكهاي خازني بسيار مشـكل و پيچيده شده اند. يكسو سازها، كنترلرهاي الكترونيكي موتورها، مبـدلهاي فركـانس و ديگر بارهاي الكتـرونيكي براي جبـران توان راكتيو مصرفي، نياز به خازن دارند و در عين حال اين مصرف كنندگان مولد هارمونيك هستند. در صورت نزديك بودن فركانس رزونانس مجموعه ترانس و خازن به فركانس هارمونيكها، امكان وقوع خطر بسيار محتمل است. بنابراين به منظور اجتناب از مسايل و هزينه هاي بعدي قويا پيشنهاد ميگردد تا افراد با تجربه براي دستيابي به طرحي مناسب مورد مشاوره قرارگيرند. اغلب دستگاهها و مصرف كنندگان الكتريكي براي انجام كار مفيد نيازمند مقداري توان راكتيو براي مهيا كردن شرايط لازم براي انجام كار مي باشند. بعنوان مثال " موتورهاي الكتريكي "A.C براي تبديل انرژي الكتريكي به انرژي مكانيكي، نيازمند توليد شار مغناطيسي در فاصله هوايي موتور هستند. ايجاد شار تنها توسط تـوان راكتيـو امكان پذير و با افزايش بار مكانيكي موتور مقدار توان راكتيو بيشتري مصرف مي گردد. عمده مصرف كنندگان انرژي راكتيو عبارتند از : 1)- سيستم هاي الكترونيك قدرت الف)- مبدل هاي AC/DC (rectefiers) ب)- مبدل هاي DC/AC (Inverters) ج)- مبدل هاي AC/AC (Converters) د)- چاپرها Choppers )) 2) مصرف كنندگان يا تجهيزاتي كه داراي مشخصه غير خطي هستند. 3) مصرف كنندگاني كه در شكل موج ولتاژ محل تغذيه خود اعوجاج (هارمونيك) ايجاد مينمايند . 4) متعادل ساز هاي بار هاي نا متعادل 5) تثبيت كنندههاي ولتاژ 6) كورههاي القايي 7) كورههاي قوس الكتريكي 8) سيستم هاي جوشكاري AC , DC همانگونه كه ذكر شد مصرف انرژي راكتيو اجتناب ناپذير است. انتقال انرژي راكتيو، انتقال جريان الكتريكي است و انتقالش نيازمند به كابل با سطح مقطع بزرگتر، دكل هاي فشار قوي مقاومتر و در نتيجه هزينه هاي مازاد است. همچنين افزايش تلفات الكتريكي و كاهش راندمان شبكه را نيز به همراه دارد. در مواردي مانند كاربردهاي الكترونيك قدرت و متعادل سازي بارهاي نامتعادل حتي انتقال انرژي راكتيو هم كار ساز نبوده و بايد انرژي در محل توليد گردد توان راکتیو در موتور ها و ترانس فورماتورهای بی باراگر تلفات کابل ها آهن و اصطکاک نادیده گرفته شود،آنچه باقی می ماند تنها توان راکتیو سلفی است. در صورتيکه منحني هاي ولتاژ و جريان با يکديگر ٩٠ درجه اختلاف فاز داشته باشند نيمي از منحني توان در ناحيه مثبت و نيمه ديگر در ناحيه منفي قرار مي گيرد . در اين حالت توان اکتيو صفر است زيرا سطح ناحيه مثبت و منفي با يکديگر برابر است .در اين حالت توان راکتيوي که بين ژنراتور و مصرف کننده درحال نوسان است از رابطه ذيل بدست مي آيد . دیاگرام قدرت در صنايع ، موتورهای )آسنکرون ( بعلت جريان مغناطيسی که لازم دارند باعث تغييرات CosΦ شبکه مي شوند ، هرچه قدرت موتور بيشتر باشد جريان مغناطيس کننده آن نيز بيشتر می باشد.مقدار CosΦ موتور به بار موتور بستگی دارد. جبران سازی: توان راکتيوی که بين ژنراتور و مصرف کننده در نوسان است در شبکه به گرما تبديل می شود و در صورت زياد بودن مقدار توان اکتيو مصرفی ممکن است کابلها و سيم ها د ارای سطح مقطع بزرگتری باشند. از نظر وزارت نيرو ، کوچک بودن ضريب توان هزينه های توليد ، انتقال ، توزيع ، مخارج سرمايه گذاری و نگهداری تجهيزات در شبکه توليد برق را افزايش می دهد ، اين مخارج به هزينه قبض های برق مصرف کننده ها اضافه می گردد ، به همين دليل در مجاورت کنتور اکتيو يک کنتور راکتيو نيز نصب می گردد. تزريق قدرت راکتيو به شبکه از طريق جبرانسازهای موازی مانند : خازن ، ماشين سنکرون وsvc و... امکان پذير است. با تزريق قدرت راکتيو ما به اصلاح ضريب قدرت پرداخته ايم . با اين کار علاوه بر صرفه جويی در هزينه برق ، سبب صرفه جويي و استفاده بهينه از سايز کابل و کاهش تلفات اضافی دراثر عبور جريان راکتيو بار نيز خواهيم شد. انواع جبرانسازها بشرح ذيل می باشند: ١- جبرانساز خازنی 2- جبرانساز با استفاده از موتور سنکرون 3- جبرانساز سلفی 4- کندانسورهای سنکرون خازن گذاری: استفاده از خازن به عنوان توليد کننده بار راکتيو به منظور تنظيم ، کنترل ولتاژ ، جلوگيری از نوسانات قدرت در شبکه ها و اصلاح ضريب توان در مصرف کننده ها به عل ت ارزانی و سادگی سيستم آن بسيار متداول است. استفاده از خازنها به صورت شنت و سری در شبکه امکان پذير است اثرات خازن گذاری را بصورت ذيل می توان دسته بندی نمود: استفاده اقتصادی از ژنراتورها ، ترانس ها ، سيم ها و کابلها ، کليدها ،کاهش تلفات و افت ولتاژ و در نتيجه مخارج کمتر انرژی و افزايش ضريب قدرت که نهايتًا به کاهش سرمايه گذاری جهت استفاده از قدرت حقيقی می انجامد. همه اين موارد بعلت کاهش جريان راکتيو در تمام سيستم قدرت از توليد کننده تا مصرف کننده است .کاهش جريان و افزايش ضريب قدرت سبب کاهش افت ولتا ژ می گردد که اين هم از مزايای خازن گذاری می باشد. ملاحظات کلی در نصب خازنها: محل نصب خازنها در يك سيستم برقي به مشخصات بار، بستگي دارد. براي بارهاي متمركز، خازنها در نزديكي مركز بار اما براي بارهاي پراكنده، خازن در طول خط و مطابق با نياز نصب مي شود. خازنها با بدنه فلزي، اتصال زمين شده و يا اينكه توسط سيم خنثي، زمين مي شوند. در موقع نصب سيم زمين به بدنه خازن بايد توجه كرد كه محل اتصال، فاقد رنگ بوده و از طرفي زنگ خوردگي نيز نداشته باشد. به دماي خازنها در هنگام كار، توجه خاصي مبذول ميشود، چون اثر مهمي در عمر خازن دارد. به اين دليل در روي پلاك خازنها حداقل و حداكثر دماي مجاز كار خازن توسط سازندگان، حک ميشود. چيدمان خازنها بايد به ترتيبي باشد كه تلفات گرمايي آنها توسط جابه جايي طبيعي هوا (كنوكسيون) و طرق ديگر، تهويه شود. در اين خصوص بايد گردش هوا در اطراف هر واحد به راحتي امكانپذير باشد. به اين دليل در بدنه تابلوي خازنها، فضاي مناسب براي امكان تبادل هوا با محيط بيرون تعبيه ميشود. اين مطلب خصوصاً براي واحدهايي كه در ستونهايي روي هم قرار گرفته اند، اهميت خاصي پيدا مي كند. در مجموع توصيه مي شود خازنها در مقابل تشعشع مستقيم خورشيد محافظت شوند. علاوه بر موارد فوق بهتر است خازنها در محلي نصب و مورد بهره برداري قرار گيرند كه داراي رطوبت زياد نباشد. همچنين هواي محيطهاي صنعتي كه سبب خوردگي بدنه مي شود از ساير عوامل مضر در طول عمر آنها محسوب مي شود. كنتاكتورها مرتباً با قطع و وصل خود خازنها را به مدار، وارد و يا از مدار، خارج مي كنند. لذا توصيه مي شود از نوع مرغوب و با كيفيت، انتخاب و قدرت آنها حداقل ۵/۱ برابر قدرت خازنهاي مربوط، باشد. خصوصاً سعي شود از كنتاكتورهايي استفاده شود كه دسترسي به قطعات يدكي آنها آسان باشد. هر اتصال (كنتاكت) نامطمئن در مدار خازن ممكن است باعث ايجاد جرقه هاي كوچكي شود كه به نوبه خود نوساناتي با فركانس بالا بوجود خواهد آورد كه اين مساله گاه خازنها را بيش از حد، گرم كرده و تحت تنش حرارتي قرار مي دهد. از اين رو بازديد منظم و تعويض به موقع پلاتين كنتاكتورها توصيه مي شود. در كل، بهتر است علاوه بر بازديدهاي معمول، بانك خازني ، هر سه ماه يكبار توسط افراد با صلاحيت فني مورد بازرسي و سرويس قرار گيرد انواع جبران سازی خازنی: ١- جبرانسازی انفرادی ٢- جبرانسازی گروهی ٣- جبرانسازی مرکزی ٤ - جبرانسازی مخلوط جبران سازی انفرادی: در ساده ترين شکل ممکن يک خازن با مقدار مناسب برای مصرف کننده سلف ی نصب می شود شبکه داخلی کاملاً از جريان راکتيو پاک می شود و مخارج کمتری در بر داردجبرانسازی با اين روش در تمامی سطح کارخانه پخش است و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نيست زيرا در يک کارخانه بزرگ پراکندگی خازنها اقتصادی نمی باشد. مشکلاتی از قبيل نصب و کمبود فضای لازم برای نصب را نیز دارا می باشد. جبران سازی گروهی: بجای استفاده از تعداد زياد خازنهای کوچک برای هر دستگاه از يک خاز ن بزرگ با يک بانک خازنی برای جبرانسازی استفاده می گردد . مزيت اين روش نسبت به جبرانسازی انفرادی اقتصادی تر بودن آن نسبت به روش قبل می باشد ولی فقط برای مصرف کننده های گروهی که با هم کار ميکنند قابل استفاده است . جبران سازی مرکزی: در ورودی فشار ضعيف نصب می شود با اين روش تمام توان راکتيو مورد نياز پوشش داده مي شود . اين روش نسبت به دو روش قبل بيشتر مورد توجه قرار گرفته است زيرا به راحتی می تواند جبرانسازی را تحت کنترل خود قرار دهد. با توجه به در نظر گرفتن ضريب همزمانی در کارخانه توان خازنی کمتری نسبت به جبرانسازی انفرادی يا گروهی نياز است. اين روش در صورتی که مقاطع کابلها و سيم های داخل کارخانه اجازه دهد هميشه قابل استفاده است . کل سيستم قابل کنترل بوده و از خازن بصورت بهينه می توان استفاد ه نمود. نصب اين خازن بسيار ساده ميباشد. از معايب اين روش اين است که در اين روش بار داخلی شبکه کم نمی شود و بايد مخارجی را برای هزينه رگولاتور تنظيم اتوماتيک سيستم در نظر گرفت. جبران ساز مخلوط اين روش به دلايل اقتصادی غالبًا مقرون به صرفه است در اين روش از ترکيبی از سه روش بالا استفاده می نمايم. تعيين قدرت خازن مورد نياز جهت بهبود ضريب قدرت دیاگرام اثر جبران سازی ١- تعيين خازن مورد نياز به وسيله اندازه گيری شدت جريان وضريب توان هرگاه قدرت مصرف کننده S و ضريب قدرت مصرف کننده CosΦ1 باشد جهت رساندن اين مصرف کننده به قدرت مطلوب CosΦ2 ،و مقدار Qc توان راکتيوی است که از خازن ، جهت بهبود ضريب قدرت مصرف کننده،گرفته می شود. ۲- تعيين خازن مورد نياز به وسيله ثبات اكتيو و راكتيو: در اين روش نتايج توسط دستگاهي بدست مي آيد ، اين داده ها مي تواند براي مدت طولاني ثبت شوند و سپس با استفاده از اين نتايج مقدار خازن را بدست آورد ۳- تعيين خازن مورد نياز از طريق خواندن كنتور: در اين روش كنتور توان اكتيو و راكتيو در ابتداي كار خوانده شده و بعد از ٨ ساعت كار هر دو كنتور خوانده مي شود لیست قیمت خازن و رگولاتور Ducati ایتالیا خازنهای سه فاز ردیف شرح تجهیزات بهای واحد فروش(ریال) 1 خازن 2.5 کیلووار 400ولت 315600 2 خازن 5 کیلووار 400ولت 342200 3 خازن 7.5 کیلووار 400ولت 366000 4 خازن 10کیلووار 400ولت 394000 5 خازن 12.5کیلووار 400ولت – مجهز به ترمینالST 461000 6 خازن 15کیلووار 400ولت – مجهز به ترمینالST 569000 7 خازن 20کیلووار 400ولت – مجهز به ترمینالST 766300 8 خازن 25کیلووار 400ولت – مجهز به ترمینالST 849000 9 خازن 30کیلووار 400ولت – مجهز به ترمینالST 989000 رگولاتور تصحیح ضریب قدرت: از آنجا كه هدف از نصب خازن، حذف بار راكتيو متغير مصرف كننده در هر شرايط است، براي كنترل آن از رگولاتور تصحيح ضريب قدرت استفاده مي شود. رگولاتور، ترتيب به مدار آمدن و يا از مدار خارج شدن خازنها در يك بانك خازني را تعيين كرده و متناسب با بار راكتيو مورد نياز، فرمان قطع و وصل به كنتاكتورها صادر مي كند. از جمله نكات قابل توجه در رگولاتورها تنظيم مربوط به نسبت (C/K) است. مقدار (C/K) عبارت است از نسبت تبديل توان اولين پله خازن ©به نسبت تبديل ترانسفورماتور جريان (K) متصل به رگولاتور. لذا پس از مشخص شدن توان راكتيو مورد نياز بايد آن را به نسبت مصارفي كه در هر لحظه وارد مدار ميشود پله بندي و رگولاتور مناسب با اين مجموعه را انتخاب كرد . نحوه پله بندي خازنها در مشخصات فني رگولاتورها ذكر ميشود رگولاتور تابلو خازن ردیف شرح تجهیزات بهای واحد فروش(ریال) 1 رگولاتور هوشمند پنج پله REGO5 1440000 2 رگولاتور هوشمند هفت پله REGO7 قابل اتصال به کامپیوتر – مجهز به اتصال RS485 2270000 3 رگولاتور هوشمند دوازده پله REGO12 قابل اتصال به کامپیوتر – مجهز به اتصال RS485 2490000 جدول مشخصات فنی برای خازن های اصلاح ضریب قدرت توان نامی (KVAR) جریان نامی (A) ولتاژ (V) مقطع سیم میلی متر مربع ظرفیت میکرو فاراد ۱۰ ۱۴.۴ ۴۰۰ ۴ ۳*۶۶.۳ ۱۲.۵ ۱۸ ۴۰۰ ۶ ۳*۸۲.۹ ۱۵ ۲۱.۶ ۴۰۰ ۱۰ ۳*۹۹.۵ ۲۰ ۲۸.۹ ۴۰۰ ۱۰ ۳*۱۳۲.۶ ۲۵ ۳۶.۱ ۴۰۰ ۱۶ ۳*۱۶۵.۸ ۳۰ ۴۳.۳ ۴۰۰ ۲۵ ۳*۱۹۸.۹ ۴۰ ۵۷.۷ ۴۰۰ ۳۵ ۳*۲۶۵.۳ ۵۰ ۷۲.۲ ۴۰۰ ۵۰ ۳*۳۳۱.۶ منبع : power2.ir
