در این نوشتار، ما قصد داریم دربارهٔ تابلو بانک خازنی از الکتروشایلی بحث نماییم. لطفاً با ما همراه باشید تا اطلاعات جامعی در این زمینه را برای شما عزیزان ارائه دهیم. همچنین می‌توانید مقاله "تست بانک خازن: چگونه باید انجام شود" را از اینجا مطالعه نمایید.
برای شروع، باید با مفهوم بانک خازنی آشنا شویم. مجموعه‌ای از خازن‌های کنار یکدیگر که برای اصلاح ضریب توان شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند، به عنوان بانک خازنی شناخته می‌شود.
اهمیت برق در صنایع بزرگ و کوچک امروزی امری غیرقابل انکار است. بنابراین، مدیریت و استفاده بهینه از آن امری بسیار حیاتی است. وجود توان راکتیو در سیستم باعث کاهش توان مؤثر موجود در شبکه و کاهش عملکرد تجهیزات می‌شود، که این به معنای افزایش هزینه‌هاست. بنابراین، برای جبران این هزینه‌ها و افزایش توان موجود در تجهیزات، استفاده از بانک خازنی در تابلو برق ضروری است.
علاوه بر این، موتورها، ترانسفورمرها و سایر وسایل دارای سیم‌پیچ باعث ایجاد راکتیو می‌شوند. زیرا راکتیو همچون توان اکتیو در محاسبات صورتحساب مشترک محاسبه می‌شود، بانک خازنی جلوی ورود توان راکتیو به شبکه را می‌گیرد.
در محاسبات توان مصرفی، دو نوع اصلی وجود دارد:
1. توان اکتیو یا توان مفید
2. توان راکتیو یا غیرمفید
این دو نوع توان مصرفی باعث استفاده از جریان غیرمفید از شبکه می‌شود، که این توان غیرمفید به دلیل وجود بارهای سلفی در شبکه ایجاد می‌شود.
بارهای سلفی باعث جابجایی پیک ولتاژ و جریان نسبت به یکدیگر می‌گردند، که این جابجایی منجر به مصرف اضافی جریان در شبکه می‌شود. در صورت توجه به حجم عظیم این افت ها، آسیب‌رسانی به تأسیسات تولید انرژی برق نیز به همراه دارد.
با توجه به مسائل مطرح شده، مشترکینی که جریان سه فازی بیش از ۵۰ آمپر دارند، موظف به نصب تابلو خازنی به‌منظور اصلاح ضریب توان مصرفی هستند.
معمولاً در طراحی بانک خازن و انتخاب ضریب‌های خازن از فرمول‌های کتابی استفاده می‌شود که از فرمول ۲/۱ جریان کل واحد بهره می‌گیرند. به عنوان مثال، اگر جریان نامی یک واحد تولیدی ۱۰۰ آمپر باشد، برای آن از بانک خازنی ۵۰ کیلووار استفاده می‌شود.
خازن مجموعه‌ای از دو صفحه فلز یا الکترولیت است که توسط یک عایق یا دی‌الکتریک از یکدیگر جدا شده‌اند. این صفحات قابلیت ذخیره برق و تصحیح ضریب جریان نسبت به ولتاژ و صاف‌سازی شکل ولتاژ را دارند.
رگولاتور واحد هوشمندی است که با توجه به ولتاژ و جریان کل مصرفی، بهینه‌ترین خازن را در مدار قرار می‌دهد. برای انتخاب پله‌های خازن، معمولاً از ضرایب خاصی نظیر ۱:۲:۲:۲ یا ۱:۲:۴:۸ و غیره (با توجه به نوع رگولاتور استفاده‌شده) استفاده می‌شود. به عنوان مثال، برای بانک خازن ۵۰ کیلووات از خازن‌های ۵ کیلووار دو عدد، ۱۰ کیلووار دو عدد، و ۲۰ کیلووار یک عدد استفاده می‌شود.
استفاده از بانک خازنی در اماکن مختلف از جمله شبکه‌های انتقال انرژی، پست‌های سوئیچینگ، شبکه توزیع، مراکز صنعتی و غیره رایج است.
تابلوهای بانک خازنی در شبکه‌های توزیع با فشار ضعیف به منظور افزایش ضریب قدرت (ضریب توان) و جبران توان راکتیو به کار می‌روند.
تابلوهای بانک خازنی بر اساس توان‌های راکتیو مختلف و با توجه به نیازهای مشتریان طراحی و ساخته می‌شوند. این بانک‌های خازنی اتوماتیک به عنوان یکی از رایج‌ترین و موثرترین وسایل برای اصلاح ضریب توان شبکه شناخته می‌شوند.
تابلوهای بانک خازنی اتوماتیک مجهز به یک رگولاتور یا کنترل‌کننده ضریب قدرت هستند که مقادیر شکل موج ولتاژ و جریان و اختلاف‌زمانی آنها را اندازه‌گیری کرده و خازن موردنیاز را تعیین و به شبکه وارد می‌کند.
در تابلوهای اتوماتیک، کنتاکتورها به‌وسیله رگولاتور کنترل می‌شوند وظیفه سوئیچ کردن خازن‌ها را بر عهده دارند. این تابلوها در مکان‌های مختلف نظیر بیمارستان‌ها، کارخانه‌ها و کارگاه‌ها، مجتمع‌های تجاری و اداری، هتل‌ها و موارد مشابه استفاده می‌شود.
از ویژگی‌هایی که باید در خازن‌های بانک خازنی موجود باشد، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1. تحمل تبادل‌های متناوب و زیاد جریان و توان بین خودش و سلف را داشته باشد.
2. تحمل حرارت یا سردی هوا را داشته باشد.
3. تحمل ولتاژ شبکه برق را داشته باشد. (ممکن است شبکه فشار ضعیف با ولتاژ ۳۸۰ باشد)
4. تحمل جریان‌های اولیه زیاد که در هنگام اتصال به شبکه برق دریافت می‌کند را داشته باشد.
نکته مهم: به دلیل اینکه واحد توان راکتیو کیلو وار (kvar) است و وظیفهٔ خازن اصلاح این توان است، بنابراین خازن‌های اصلاح ضریب‌تان هم بر اساس همین واحد است نه بر اساس میکرو فاراد. حتماً به این نکته مهم توجه کنید!
1. بهینه‌سازی توان شبکه: استفاده از بانک‌های خازنی به منظور بهبود عملکرد توان شبکه و افزایش بهره‌وری آن می‌تواند مزیت اساسی داشته باشد.
2. کاهش تلفات سیستم به دلیل اثر ژول (Joule Effect): استفاده از بانک‌های خازنی به تلفات سیستم ناشی از اثر ژول کاهش می‌دهد و عمر عناصر سیستم را افزایش می‌بخشد.
3. جلوگیری از تحمیل هزینه اضافه: این بانک‌ها به عنوان یک راهکار کارآمد می‌توانند جلوی تحمیل هزینه‌های اضافی به شبکه بزنند و به بهره‌وری اقتصادی سیستم کمک کنند.
4. افزایش توان موجود در شبکه با حذف توان راکتیو: استفاده از بانک‌های خازنی موجب افزایش توان موجود در شبکه می‌شود، زیرا توان راکتیو توسط آنها حذف می‌شود.
1. بار مقاومتی: شامل مقاومت‌های خالص بوده و فاز ولتاژ خط در این حالت با فاز ولتاژ شبکه یکسان است.
2. بار سلفی: شامل الکتروموتورهای آسنکرون، لامپ‌های مهتابی و سایر دستگاه‌هایی با اجزاء سلفی است. در این حالت، فاز ولتاژ خط همواره ۹۰ درجه عقب‌تر از فاز ولتاژ شبکه خواهد بود.
3. بار خازنی: در این حالت، خط شامل یک خازن می‌شود، مثل بانک‌های خازنی. اگر بار خازنی خالص را در نظر بگیریم، فاز ولتاژ خط همواره ۹۰ درجه جلوتر از ولتاژ شبکه است.
برای تعیین مقدار مناسب بانک خازنی (kvar) جهت جبران توان راکتیو سیستم، از روش‌های زیر استفاده می‌شود:
1. تحلیل و بررسی فیش برقی بر اساس نوع اشتراک
2. اندازه‌گیری توان راکتیو و cosφ با استفاده از تجهیزات کنترلی مناسب یا تجهیزات اندازه‌گیری شبکه برای عیب‌یابی و بررسی تمامی پدیده‌های شبکه
3. محاسبه توان اکتیو موردنیاز برای جبران توان راکتیو تمامی تجهیزات موجود در شبکه اعم از ترانسفورمرها، الکتروموتورها و سایر لوازم موتوری با توجه به دفترچه یا اطلاعات روی دستگاه‌ها.
4. محاسبه تجهیزاتی که احتمالاً بعداً و در آینده به شبکه اضافه می‌شوند.
استفاده از تابلوهای بانک خازنی دارای مزایای بسیار زیادی است. نصب این تابلوها از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است و در محیط‌های صنعتی ضروری می‌باشد. با توجه به اینکه بارهای اکثراً از نوع سلفی مقاومتی در صنعت استفاده می‌شوند و این خاصیت باعث تولید توان راکتیو در شبکه می‌گردد، افزودن خازن به مدار بهترین گزینه برای کاهش مشکلات احتمالی ایجاد شده از جمله افزایش مقطع سیم و کابل، افزایش تلفات و افزایش جریان است.
در واقع، عناصری که از سیم‌پیچ تشکیل شده‌اند، علاوه بر قدرت اکتیو، از قدرت راکتیو نیز استفاده می‌کنند. امروزه با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از این گونه وسایل مانند سیم‌پیچ‌ها، ترانس‌ها، و موتورها به طور چشمگیری در بین صنایع رواج یافته است.
در محیط‌های کاری و منزل، به دلیل گسترش استفاده از مصرف‌کننده‌هایی نظیر آسانسورها، چراغ‌های مهتابی، ترانس‌های لامپ‌ها و پرژکتورها، پمپ‌های آب، انواع موتورها، و ... مصرف قدرت راکتیو به طور چشمگیری افزایش یافته است.
بنابراین، بهترین راه برای کاهش مصرف قدرت راکتیو و انرژی در این گونه وسایل، نصب خازن‌های موازی در مدار است. همچنین، استفاده از تابلوهای بانک خازنی باعث کاهش افت ولتاژ نیز خواهد شد. زیرا خازن‌ها با خنثی کردن جریان پیش‌فاز عناصر القایی، منجر به کاهش جریان مصرفی و در نتیجه، کاهش تلفات در سیم‌ها و کاهش افت ولتاژ در آنها می‌شوند.
استفاده از تابلوهای بانک خازنی نه تنها باعث کاهش بیش از نیمی از هزینه‌های قبوض برق می‌شود بلکه دارای خصوصیات و مزایای برجسته‌ای نیز است. در صورتی که از این تابلوها استفاده نگردد، کنتور راکتیو اداره برق، علاوه بر حساب کردن کنتور اکتیو به صورت جداگانه، هزینه برق مصرفی را نیز محاسبه خواهد کرد. این موضوع به طور اقتصادی برای کاربران مناسب نخواهد بود و می‌توان گفت که در صورت عدم استفاده از این تابلوها، هزینه برق مصرفی تقریباً دو برابر محاسبه خواهد شد.
علاوه بر این، مزیت دیگر تابلوهای بانک خازنی در این است که می‌توان به وسیله آنها به طور چشمگیری ضریب قدرت را بهبود بخشید. ضریب قدرت به میزان انرژی راکتیوی است که یک دستگاه الکتریکی مصرف می‌کند اشاره دارد. توانایی تنظیم و ثابت نگه داشتن ولتاژ در تابلوهای بانک خازنی، از خطرات به دستگاه‌های مورد نظر به طور قابل توجهی جلوگیری می‌کند.
از شما سپاسگزاریم که تا انتهای مقاله تابلو بانک خازنی همراه الکتروشایلی بودید. برای سفارش انواع تجهیزات برق صنعتی، می‌توانید با کارشناسان ما در تماس باشید.
