هر آنچه درباره تابلو بانک خازنی باید بدانید!

در این مقاله از الکتروشایلی قصد داریم در مورد تابلو بانک خازنی برای شما صحبت کنیم. حتما با این نوشته همراه باشید تا اطلاعات جامعی را در این رابطه برای شما عزیزان ارائه دهیم. همچنین میتوانید مقاله تست بانک خازن چگونه باید انجام شود را از اینجا بخوانید.

بانک خازنی چیست؟

برای شروع باید با مفهوم بانک خازنی آشنا شویم. به مجموعه‌ای از خازن‌های کنار یکدیگر که برای اصلاح ضریب توان شبکه استفاده می‌شوند را بانک خازنی می‌گویند.

چرا بانک خازنی؟

اهمیت برق در صنایع بزرگ و کوچک امروزی، امر غیرقابل‌ انکار است؛ بنابراین مدیریت و استفاده بهینه امری بسیار مهم است.

وجود توان ری اکتیو در سیستم باعث کاهش توان مؤثر موجود در شبکه و کاهش عملکرد تجهیزات می شوند و این یعنی افزایش هزینه‌ها.

بنابراین برای جبران این هزینه‌ها و افزایش توان موجود در تجهیزات نیاز است از بانک خازنی در تابلو برق استفاده کنیم.

موتورها، وسایلی که دارای سیم‌پیچ هستند، ترانسفورمرها و هر وسیله‌ای که در خود سلف (سیم‌پیچ) دارد باعث ایجاد ری اکتیو می‌شود که ری اکتیو هم مانند توان اکتیو در صورتحساب مشترک محاسبه می‌شود، بانک خازنی باعث می‌شود توان ری اکتیو وارد شبکه نشود.

در شبکه برق سه فاز، چند نوع توان مصرفی می‌توان داشت؟

• توان اکتیو یا توان مفید
• توان راکتیو یا غیرمفید

این دو نوع توان مصرفی باعث استفاده جریان غیرمفید از شبکه می‌گردد. این توان غیرمفید به دلیل وجود بارهای سلفی در شبکه اتفاق می‌افتد.

بارهای سلفی سبب جابجایی پیک ولتاژ و جریان نصبت به هم می‌گردد که این جابجایی باعث مصرف اضافی جریان در شبکه نیز می‌شود که اگر در حجم عمده به آن نگاه کرد باعث آسیب‌رسانی به تأسیسات تولید انرژی برق نیز می‌شود.

با توجه به مسائل ذکرشده در بالا هر یک از مشترکین سه فاز بالای ۵۰ آمپر اداره برق موظف به نصب تابلو خازنی جهت تصحیح ضریب توان مصرفی هستند.

معمولاً جدا از فرمول‌های کتابی برای طراحی بانک خازن و انتخاب ضریب‌های خازن‌های موجود که از فرمول ۲/۱ جریان کل واحد استفاده کرده (به‌طور مثال اگر جریان نامی یک واحد تولیدی ۱۰۰ آمپر باشد برای آن از بانک خازنی ۵۰ کیلووار استفاده می‌گردد)

تعریف خازن

خازن دو صفحه فلز یا الکترولیت است که به‌وسیله یک عایق یا دی‌الکتریک از هم جدا می‌شود. این صفحات قابلیت ذخیره برق و تصحیح ضریب جریان نصبت به ولتاژ و صاف کردن شکل ولتاژ را دارا هستند.

رگولاتور چیست؟

رگولاتور واحد هوشمند که با توجه به ولتاژ و جریان مصرفی کل بهترین خازن ممکن را در مدار قرار می‌دهد. جهت انتخاب پله‌های خازن معمولا از ضریب‌های خاصی مانند ۱:۲:۲:۲ یا ۱:۲:۴:۸ یا … (با توجه به مارک رگلاتور استفاده‌شده) استفاده می‌شود (مثلاً برای بانک خازن ۵۰ کیلووار از خازن‌های ۵ کیلووار دو عدد ۱۰ کیلووار دو عدد ۲۰ کیلووار یک عدد)

موارد استفاده از بانک خازنی

• شبکه‌های انتقال انرژی
• پست‌های سوئیچینگ
• شبکه توزیع
• مراکز صنعتی و …

نحوه عملکرد تابلو بانک خازنی

این تابلوها در شبکه‌های توزیع فشار ضعیف باهدف افزایش ضریب قدرت (ضریب توان) و جبران توان راکتیو استفاده می‌شوند.

تابلوهای بانک خازنی در توان‌های راکتیو مختلف و بنا به نیاز مشتریان طراحی و ساخته می‌شوند که بانک‌های خازنی اتوماتیک رایج‌تر و کاربردی‌ترین وسیله برای اصلاح ضریب توان شبکه هستند.

تابلو بانک خازنی اتوماتیک

تابلوهای بانک خازنی اتوماتیک دارای یک رگولاتور یا کنترل‌کننده ضریب قدرت هستند که مقادیر شکل موج ولتاژ و جریان و اختلاف‌زمانی آن‌ها را اندازه‌گیری می‌کند و خازن موردنیاز را تعیین و وارد شبکه می‌کند.

در تابلوهای اتوماتیک کنتاکتورهایی که به‌وسیله رگولاتور کنترل می‌شوند وظیفه سوئیچ کردن خازن‌ها را به عهده‌دارند. از تابلوهای بانک خازنی اتوماتیک در بیمارستان‌ها، کارخانه‌ها و کارگاه‌ها، مجتمع‌های تجاری و اداری، هتل‌ها و موارد مشابه استفاده می‌شود.

در تابلوهای بانک خازنی از چه نوع خازن‌هایی استفاده می‌شود؟

از ویژگی‌هایی که باید خازن‌های بانک خازنی داشته باشند میتوانیم به موارد زیر اشاره نمائیم:

• تحمل تبادل‌های متناوب و زیاد جریان و توان بین خودش و سلف را داشته باشد.
• تحمل حرارت یا سردی هوا را داشته باشد.
• تحمل ولتاژ شبکه برق را داشته باشد. (ممکن است شبکه فشار ضعیف با ولتاژ ۳۸۰ باشد)
• تحمل جریان‌های اولیه زیاد که در هنگام اتصال به شبکه برق دریافت می‌کند را داشته باشد.

نکته مهم: به دلیل اینکه واحد توان راکتیر کیلو وار kvar است و وظیفه خازن اصلاح این توان است بنابراین خازن‌های اصلاح ضریب‌تان هم بر اساس همین واحد است نه بر اساس میکرو فاراد. حتما به این نکته مهم توجه کنید!

مزایای استفاده از بانک های خازنی

• بهینه کردن توان شبکه
• کاهش تلفات سیستم به سبب اثر ژول یا همان joule effect
• جلوگیری از تحمیل هزینه اضافه
• افزایش توان موجود در شبکه با از بین بردن توان ری اکتیو

بارهای موجود در شبکه

• بار مقاومتی (resistive loads)

باری است که شامل مقاومت‌های خالص است، فاز ولتاژ خط در این حالت مثل ولتاژ شبکه است.

• بار سلفی (inductive loads)

بار سلفی، دارای الکتروموتورهای آسنکرون و لامپ‌های مهتابی و … است. اگر یک‌بار سلفی خالص را در نظر بگیریم، فاز ولتاژ خط همیشه ۹۰ درجه از ولتاژ شبکه عقب خواهد بود.

• بار خازنی (capacitive loads)

در این حالت خط ما همیشه شامل یک خازن مثل بانک خازنی است. اگر بار خازنی خالصی را در نظر بگیریم فاز ولتاژ خط ما همیشه ۹۰ درجه جلوتر از شبکه است.

مقدار مناسب بانک خازنی را چطور تعیین کنیم؟

روش‌های زیر برای تعیین مقدار مناسب بانک خازنی (kvar) برای جبران ری اکتیو سیستم استفاده می‌شوند.

• تحلیل و بررسی فیش برقی مطابق با نوع اشتراک
• اندازه‌گیری توان ری اکتیو و cosφ با استفاده از تجهیزات کنترلی مناسب یا تجهیزات اندازه‌گیری شبکه برای عیب‌یابی و بررسی تمامی پدیده‌های شبکه
• محاسبه توان اکتیو موردنیاز برای جبران توان ری اکتیو تمامی تجهیزات موجود در شبکه مثل ترانسفورمرها و الکتروموتورها و سایر لوازم موتوری و ری اکتیو دار با توجه به دفترچه یا اطلاعات روی دستگاه‌ها.
• محاسبه تجهیزاتی که احتمالاً بعداً و در آینده به شبکه اضافه می‌شوند.

دلیل استفاده از تابلو بانک خازنی

استفاده از تابلوهای بانک خازنی دارای مزایای بسیار زیادی است. استفاده از این نوع تابلوها از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است. از این رو نصب آن‌ها در محیط های صنعتی بسیار ضروری و لازم است. با توجه به اینکه در صنعت بیشتر بارها از نوع سلفی مقاومتی هستند که این خاصیت باعث به وجود آمدن توانی با نام توان راکتیو در شبکه برق می‌شود. لازم به ذکر است که  این خاصیت باعث بروز یک‌سری مشکلات مانند افزایش مقطع سیم ها و کابل ها، افزایش تلفات و افزایش جریان می شود، از این رو بهترین گزینه برای کاهش این مشکلات اضافه کردن خازن به مدار است.

در واقع عناصری كه از سيم پيچ تشكيل شده‌اند از قدرت راكتيو علاوه بر قدرت اكتيو نیز استفاده می‌کنند. امروزه با پيشرفت تكنولوژی استفاده از این گونه وسایل همچون سيم پيچ‌ها، ترانس‌ها و موتورها به طور چشمگیری در بین صنایع رواج پیدا کرده است.

از این رو با توجه به اینکه در محیط‌های کاری و منزل استفاده از مصرف کننده‌هایی مانند آسانسورها، چك‌های مهتابی، ترانس های لامپ‌ها و پرژكتورها، پمپ‌های آب، انواع موتورها و … گسترش پیدا کرده است به تبع آن مصرف قدرت راكتيو نیز به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرده است.

بنابراین بهترین راه برای کاهش مصرف قدرت راكتيو و انرژی در این گونه وسایل نصب خازن موازي در مدار است. همچنین استفاده از تابلوهای بانک خازنی باعث کاهش افت ولتاژ خواهد شد. زیرا خازن ها با خنثي كردن جريان پيش فاز عناصر القايي باعث کم شدن جریان مصرفی و در نتیجه كم شدن تلفات در سيم ها و كاهش افت ولتاژ در سيم ها را به دنبال دارد.

فواید دیگر استفاده از تابلوهای بانک خازنی

از دیگر مزایا و خصوصیات بارز استفاده از تابلوهای بانک خازنی کاهش بيش از نيمي از هزينه قبوض برق است. در صورت عدم استفاده از تابلوهاي بانك خازني كنتور راكتيو اداره برق علاوه بر اینکه كنتور اكتيو را به صورت جداگانه حساب می کند هزینه برق را نیز محاسبه خواهد کرد. به جرات می توان گفت در صورتی که از این نوع تابلوها استفاده نکنید هزينه برق مصرفی تقريبا ۲ برابر محاسبه می شود و این از نظر اقتصادی برای کاربران به صرفه نخواهد بود.

در ضمن از دیگر مزیت های تابلوهای بانک خازنی این است که با استفاده از آن ها می توانید  به طور چشمگیری ضریب قدرت را بهبود ببخشید. بهتر است بدانید که منظور از ضریب قدرت یک دستگاه الکتریکی مقداری از انرژی راکتیو است که دستگاه از آن استفاده می کند. تابلوهای بانک خازنی دارای قابلیت تنظیم و ثابت نگه داشتن  ولتاژ می باشند به همین دلیل از رسیدن خسارت به دستگاه های مورد نظر به طور قابل توجهی جلوگیری می کنند.

از شما سپاسگزاریم که تا انتهای مقاله تابلو بانک خازنی همراه الکتروشایلی بودید. جهت سفارش انواع تجهیزات برق صنعتی می‌توانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

• تعریف تابلو بانک خازنی
• وظایف اصلی تابلو بانک خازنی
• مزایای استفاده از تابلو بانک خازنی

2. اجزای اصلی تابلو بانک خازنی:

• خازن ها
• کنتاکتورها
• فیوزها
• رله ها
• بی متال
• کلیدها
• سیستم کنترل
• سیستم فرمان
• تابلو برق

3. انواع تابلو بانک خازنی:

• تابلو بانک خازنی ثابت
• تابلو بانک خازنی اتوماتیک
• تابلو بانک خازنی با PLC

4. انتخاب تابلو بانک خازنی مناسب:

• توجه به نوع بار
• توان راکتیو مورد نیاز
• هارمونیک های موجود در شبکه
• شرایط محیطی
• نوع سیستم کنترل
• استانداردهای ایمنی

5. نصب و راه اندازی تابلو بانک خازنی:

• مراحل نصب
• نکات ایمنی
• تست و عیب یابی

6. نگهداری و تعمیرات تابلو بانک خازنی:

• بازرسی دوره ای
• سرویس و تعویض قطعات
• رفع عیوب رایج

7. اصول ایمنی در تابلو بانک خازنی:

• استفاده از تجهیزات مناسب
• رعایت نکات ایمنی
• آموزش پرسنل

8. عیب یابی تابلو بانک خازنی:

• علائم و نشانه های عیوب
• روش های عیب یابی
• رفع عیوب رایج

9. استانداردهای تابلو بانک خازنی:

• استانداردهای ملی و بین المللی
• الزامات ایمنی
• گواهینامه های معتبر