اصلاح ضریب توان ، محاسبه بانک خازنی و اجزای تابلوهای خازن

بانک خازنی - اصلاح ضریب توان

اصلاح ضریب توان ، محاسبه بانک خازنی و اجزای تابلوهای خازن

 شبکه های جریان متناوب توان ظاهری که از مولدها دریافت می شود به دو بخش توان مفید و غیر مفید تقسیم می شود . نحوه این تقسیم به شرایط مدار بستگی دارد به این معنی که هر قدر ضریب توان CosΦ به عدد ۱ نزدیک تر باشد سهم توان مفید بیشتر است . این اتفاق در مداراتی رخ می دهد که مصارف اهمی آن بیشتر است . مانند سیستم های روشنایی یا تولید گرما توسط انرژی برق . اما می دانیم که سهم عمده مصارف شبکه ها را مصرف کننده های اهمی – سلفی دریافت می کنند . مانند الکتروموتورها ، ترانسفورماتور های توزیع ، چوک ها و …. که در آن ها سیم پیچ یا سلف نقش اصلی را ایفا می کند .

در سیم پیچ ها به علت خاصیت ذخیره سازی انرژی الکتریکی بصورت میدان مغناطیسی توان همواره بین شبکه و سلف رد و بدل می شود . سلف در یک چهارم زمان تناوب توان دریافت می کند و در یک چهارم بعدی زمان ، توان را به شبکه پس می دهد .

درست است که نتیجه ریاضی این عمل یعنی عدم مصرف انرژی اما در عمل این اتفاق رخ نمی دهد زیرا توان پس داده شده به شبکه امکان استفاده را برای مولد ایجاد نمی کند و این توان در هر حالتی از مولد دریافت شده است و برای رسیدن به مصرف کننده اهمی – سلفی از شبکه توزیع شامل : سیم ها ، کابل ها و … عبور کرده است.

نتیجه اینکه سلف توانی را از مولد دریافت می کند اما این توان را به شبکه پس می دهد . این توان قابل استفاده نیست و در مسیر عبور تلف می شود . پس مقداری از توان تلف می شود . مصرف کننده های فوق برای انجام این کار به توان مذکور نیاز دارند اما این توان برای شبکه مضر است و زیان های زیر را در پی دارد :

  • اضافه شدن جریان مولد و درنتیجه نیاز به مولدهایی با توانهای بیشتر
  •  افزایش هزینه ها به دلیل نیاز به سیم و کابل هایی با مقاطع بالاتر در اثر ازدیاد جریان شبکه
  •  اتلاف توان در شبکه های توزیع بصورت حرارت و در نتیجه آن کاهش ولتاژ مصرف کننده و راندمان
  •  نمی توان این توان را به مصرف کننده های اهمی سلفی تحویل نداد زیرا کار آنها مختل می شود .
همچنین بخوانید :  خطرات انرژی الکتریکی و ایمنی در برق رسانی

 

خازن ها ناجی شبکه های تولید و توزیع :

توان در خازن ها بصورت توان غیر مفید است درست مانند سلف ها در یک چهارم پریود موج متناوب ، توان دریافت می کنند و در یک چهارم بعدی توان را تحویل می دهند پس خازن ها هم مانند سلف ها باعث افرایش توان راکتیو ( غیر مفید ) شبکه می شوند اما اتفاق بامزه زمانی روی می دهد که خازن و سلف با هم در شبکه قرار گیرند.
این دو برعکس هم عمل می کنند . یعنی زمانی که سلف توان می گیرد خازن توان می دهد و زمانی که سلف توان می دهد خازن توان می گیرد . پس توانهای غیر مفید این دو فقط یکبار از شبکه دریافت می شود و در زمان های بعد بین آنها تبادل می شود بدون اینکه مولد این توان را تحمل کند . پس مصرف کننده های اهمی سلفی توان راکتیو خود را دریافت می کنند و مولد و شبکه توزیع آن را تولید و پخش نمی کنند زیرا این کار را خازن انجام می دهد . این خازن ها از حالا به بعد ، خازن های اصلاح ضریب توان نام می گیرند و وظیفه آنها تامین توان راکتیو مورد نیاز مصرف کننده های اهمی سلفی است .

همچنین بخوانید :  آشنایی با قطعات مختلف آسانسور – بخش دوم

 

اتصال خازن به شبکه – بانک خازنی :

خازن های اصلاح ضریب توان یا بانک خازنی باید در شبکه بصورت موازی قرار گیرند . برای این کار در شبکه های تکفاز باید به فاز و نول وصل شوند و در شبکه های سه فاز پس از اتصال بصورت ستاره یا مثلث آنگاه به سه فاز متصل می شوند . این خازن ها باید از انواعی انتخاب شوند که بتوانند دایمی در مدار قرار گیرند پس باید بتوانند ولتاژ شبکه را تحمل کنند در محاسبه خازن از انواعی استفاده می شود که ولتاژ مجاز آنها ۱۵% بیشتر از ولتاژ شبکه باشد .

 

مزایای استفاده از بانک خازنی :

بانک خازنی مورد استفاده در شبکه های برق دارای اثرات مختلفی هستند که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد :

  • کاهش مولفه پس فاز جریان مدار
  • تنظیم ولتاژ و ثابت نگهداشتن آن به منظور جلوگیری از وارد آمدن خسارت به دستگاهها
  • کاهش تلفات سیستم (RxI2) به دلیل کاهش جریان
  • کاهش توان راکتیو در سیستم به دلیل کاهش جریان
  • بهبود ضریب توان شبکه
  • به تعویق انداختن و یا به طور کلی حذف کردن هزینه های لازم برای ایجاد تغییرات در سیستم
  • افزایش درآمد ناشی از افزایش ولتاژ و جبران بار راکتیو

 

دانلود مقاله انواع روش های جبران سازی، طریقه محاسبه بانک خازنی و اجزای تابلوهای خازن

دکمه دانلود

منبع : مجتمع فنی و آموزشی پالس

درباره نویسنده

شهاب رفیعی