بانک خازنی سه فاز و بانک خازنی برای منزل | صفر تا صد طراحی، قیمت و جریمه راکتیو

در سال‌های اخیر با افزایش تعرفه برق، به‌ویژه برای مشترکین سه‌فاز، توجه به اصلاح ضریب توان و کنترل توان راکتیو اهمیت بیشتری پیدا کرده است. یکی از موثرترین ابزارها برای بهبود ضریب توان، بانک خازنی (Capacitor Bank) است.
در این مقاله، به زبان ساده اما دقیق، توضیح می‌دهیم بانک خازنی چیست، چه کاربردی دارد، چطور محاسبه و طراحی می‌شود، قیمت آن چقدر است و آیا استفاده از آن قانونی است یا خیر.

بانک خازنی چیست و چرا استفاده می‌شود؟

برای درک عملکرد بانک خازنی باید ابتدا مفهوم توان راکتیو را بدانیم.
در مدارهای AC (برق متناوب)، دو نوع توان وجود دارد:

• توان فعال (P) که صرف کار واقعی می‌شود؛ مثل چرخاندن موتور یا روشنایی.

• توان راکتیو (Q) که بین منبع و بار رفت‌وبرگشت می‌کند و باعث ایجاد میدان مغناطیسی در موتورها و ترانس‌ها می‌شود.

توان راکتیو در واقع کاری انجام نمی‌دهد، اما وجودش برای عملکرد تجهیزات القایی (مثل موتور و پمپ) ضروری است. مشکل اینجاست که این توان اضافی باعث افزایش جریان، تلفات کابل و در نهایت جریمه از طرف اداره برق می‌شود.

اینجاست که بانک خازنی وارد عمل می‌شود.
بانک خازنی مجموعه‌ای از خازن‌هاست که به صورت موازی با بار متصل می‌شوند و توان راکتیو را در محل تولید می‌کنند. در نتیجه، دیگر نیازی نیست توان راکتیو از شبکه گرفته شود، ضریب توان (Power Factor) بهبود پیدا می‌کند و مصرف‌کننده از پرداخت جریمه راکتیو نجات پیدا می‌کند.

انواع بانک خازنی

۱. بانک خازنی ثابت

در این نوع، خازن‌ها همیشه به مدار متصل‌اند و توان راکتیو ثابتی جبران می‌کنند.
این مدل برای بارهای ثابت مناسب است، مثل بار سلفی ثابت ترانسفورماتور.

۲. بانک خازنی خودکار (اتوماتیک)

در این مدل، خازن‌ها به صورت پله‌پله توسط رگولاتور ضریب توان به مدار وارد یا از آن خارج می‌شوند.
هرگاه بار زیاد شود، پله‌های بیشتری فعال می‌شوند و در زمان کاهش بار، پله‌ها خاموش می‌شوند.
این نوع در ساختمان‌ها، کارگاه‌ها و کارخانه‌هایی با بار متغیر کاربرد دارد.

۳. فیلتر هارمونیک و سیستم‌های پیشرفته

در بعضی سیستم‌ها مثل آسانسور، درایو، UPS یا چیلر، بارها غیرخطی هستند و هارمونیک تولید می‌کنند. در این شرایط، استفاده از فیلتر هارمونیک یا بانک خازنی با راکتور سری الزامی است تا از تشدید هارمونیک جلوگیری شود.

نحوه عملکرد بانک خازنی سه‌فاز

در سیستم‌های سه‌فاز، بانک خازنی معمولاً به‌صورت مثلث (Δ) یا ستاره (Y) متصل می‌شود.
در این حالت توان راکتیو بین هر سه فاز به صورت متعادل جبران می‌شود و ولتاژ شبکه پایدارتر خواهد شد.
مزایای بانک خازنی سه‌فاز عبارت‌اند از:

• کاهش جریان راکتیو در کابل‌ها

• بهبود ضریب توان کلی

• کاهش تلفات و افت ولتاژ

• حذف جریمه راکتیو

• آزادسازی ظرفیت ترانسفورماتور

نحوه محاسبه ظرفیت بانک خازنی

برای محاسبه ظرفیت مورد نیاز بانک خازنی، از فرمول زیر استفاده می‌شود:

Q = P \times (\tan(\cos^{-1}PF_1) - \tan(\cos^{-1}PF_2))

که در آن:

• P = توان فعال بر حسب کیلووات

• PF₁ = ضریب توان فعلی

• PF₂ = ضریب توان هدف (مثلاً 0.95)

• Q = توان راکتیو مورد نیاز بر حسب کیلووار (kVAr)

مثال:

فرض کنید توان فعال شما ۱۰۰ کیلووات و ضریب توان فعلی ۰.۸ است، و می‌خواهید به ۰.۹۵ برسید.
در این صورت:

Q = 100 \times (\tan(36.87°) - \tan(18.19°)) = 42.2 , kVAr

بنابراین، نیاز به بانکی با ظرفیت حدود ۴۲ کیلووار دارید.

قیمت بانک خازنی سه‌فاز صنعتی

قیمت بانک خازنی به عوامل متعددی بستگی دارد، از جمله:

• ظرفیت مورد نیاز (بر حسب kVAr)

• تعداد پله‌ها (در مدل‌های خودکار)

• نوع خازن (خشک، روغنی، گازی و ...)

• برند خازن و رگولاتور

• تجهیزات حفاظتی (فیوز، کلید، کنتاکتور، راکتور)

• نوع تابلو و متریال بدنه

• هزینه نصب و تنظیم نهایی

به‌صورت کلی، قیمت بانک خازنی سه‌فاز صنعتی با ظرفیت‌های ۲۰ کیلووار به بالا در بازار ایران، بسته به کیفیت قطعات، متغیر می‌باشد.
در پروژه‌های بزرگ‌تر، هزینه ساخت تابلو و اجرت نصب به‌صورت جداگانه محاسبه می‌شود.

نرخ اجرت ساخت تابلو بانک خازنی

هزینه ساخت تابلو شامل موارد زیر است:

• طراحی و مونتاژ تابلو فلزی

• نصب خازن‌ها و سیم‌کشی داخلی

• تنظیم و کالیبراسیون رگولاتور

• تست عملکرد و راه‌اندازی

در بازار فعلی، نرخ اجرت ساخت تابلو بانک خازنی تابعی از حجم کار و هزینه‌های جاری کار است.

بانک خازنی برای منزل

استفاده از بانک خازنی در خانه‌های معمولی معمولاً ضروری نیست، زیرا قبض برق خانگی شامل جریمه راکتیو نمی‌شود.
اما در ساختمان‌های مسکونی بزرگ با پمپ آب، چیلر، موتورخانه و آسانسور سه‌فاز، توان راکتیو قابل توجه است و ممکن است از سوی اداره برق اخطار جریمه صادر شود.

در چنین شرایطی، نصب یک بانک خازنی کوچک (مثلاً 30 تا 70 کیلووار) براساس میزان مصرف تجهیزات در تابلو اصلی مشاعات، باعث می‌شود:

• جریمه راکتیو حذف شود

• ضریب توان کل ساختمان بهبود یابد

• برق آسانسورها و پمپ‌ها پایدارتر کار کند

جریمه راکتیو و نقش بانک خازنی در حذف آن

شرکت‌های توزیع برق، برای مشترکین سه‌فاز با ضریب توان پایین (مثلاً زیر ۰.۹۰)، جریمه توان راکتیو در نظر می‌گیرند.
این جریمه ممکن است بخش قابل توجهی از مبلغ قبض برق را تشکیل دهد.
راه‌حل اصلی برای حذف این جریمه، نصب و تنظیم صحیح بانک خازنی است.

نکته مهم:
اگر ظرفیت بانک خازنی کمتر از مقدار لازم باشد، جریمه به طور کامل حذف نمی‌شود.
و اگر شرایط شبکه بیش از حد خازنی شود، ممکن است شبکه وارد حالت پیش‌جبران شود. بنابراین طراحی صحیح بسیار مهم است تا در کنار بهینه‌تر شدن هزینه‌ها نکات فنی رعایت شود.

آیا بانک خازنی قانونی است؟

بله ✅
استفاده از بانک خازنی کاملاً قانونی و حتی مورد تشویق شرکت برق است، زیرا باعث کاهش تلفات شبکه می‌شود.
در بسیاری از صنایع، نصب بانک خازنی طبق آیین‌نامه‌های توانیر الزامی است.
فقط در صورت وجود هارمونیک بالا یا ژنراتور موازی باید از فیلتر مناسب یا بانک خازنی با راکتور سری استفاده شود تا آسیبی به تجهیزات نرسد.

مزایای استفاده از بانک خازنی

• حذف یا کاهش جریمه راکتیو

• کاهش هزینه برق

• افزایش ظرفیت مفید ترانسفورماتور

• کاهش افت ولتاژ

• بهبود راندمان سیستم به‌وسیله بانک خازن سه فاز صنعتی

• افزایش طول عمر تجهیزات الکتریکی

• پایداری بیشتر ولتاژ در زمان بارهای سنگین

جمع‌بندی

بانک خازنی، چه در صنایع و چه در ساختمان‌ها، یکی از اقتصادی‌ترین راهکارها برای کاهش هزینه برق و حذف جریمه راکتیو است.
برای طراحی درست بانک خازنی باید ظرفیت مورد نیاز به دقت محاسبه شود، و نوع مناسب (خودکار یا ثابت) بر اساس نوع بار انتخاب گردد.
در پروژه‌های بزرگ‌تر، استفاده از فیلتر هارمونیک و تنظیم دقیق رگولاتور اهمیت زیادی دارد.

اگر شما هم در قبض برق خود با جریمه راکتیو مواجه شده‌اید، می‌توانید با مشاوره و محاسبه تخصصی در خصوص بانک خازن، بهترین ظرفیت بانک خازنی را انتخاب کنید تا قبض برق‌تان به حداقل برسد.

📞 برای مشاوره و اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید:
09129516153
09129516154