تابلوهای بانک خازنی

در صنعت بیشتر بارها از نوع سلفی مقاومتی هستند.موتورها ،ترانسها،کوره های القایی و حتی مبدلهای قدرت مثل یکسو سازهای تریستوری که مدار کموتاسیون نیز دارند

خاصیت سلفی باعث ایجاد توانی با نام توان راکتیو در شبکه برق می شود.

موضوع توان راکتیو مثلا در یک موتور سه فاز به این صورت است که برای تولید میدان دوار در استاتور توانی که استفاده می شود همان توان راکتیو است.

این توان به واسطه خاصیت سلفی سیم پیچهای استاتور ایجاد و درخواست می شود.

اگر بخواهیم ساده تر بگوییم به این صورت است که سلف در یک چهارم از نیم سیکل مثبت انرژی از شبکه می گیرد و در یک چهارم بعدی می خواهد این انرژی را به شبکه پس دهد.

یعنی سلف تمایل دارد بین خودش و شبکه برق همیشه یک بده و بستان توان وجود داشته باشد و این مورد زمانی که خاصیت سلفی یک کارگاه زیاد می شود اصلا خوب نیست.

این توان راکتیو که توسط یک کارگاه تولیدی به خاطر خاصیت سلفی زیاد از شبکه برق درخواست می شود یکسری مشکلات برای شبکه برق مثل افزایش جریان،افزایش تلفات و افزایش مقطع سیم ها و کابلها را ایجاد می کند.

شکل زیر توضیحات بالا را به صورت تصویری نشان میدهد

راه حلی که وجود دارد اضافه کردن خازن به مدار است.کاری که خازن انجام می دهد این است که خازن توان مورد نیاز سلف را تامین می کند به این صورت که سلف با شبکه این تبادل توان راکتیو را ندارد بلکه با خازن این تبادل توان را انجام می دهد.به عملکرد خازن در این حالت اصلاح ضریب توان می گویند.در اصطلاح ما کارگاه را با خازن اصلاح می کنیم.

برای اصلاح ضریب توان یک موتور سه فاز کافی است یک خازن سه فاز به آن متصل کنیم.

ولی برای یک کارگاه صنعتی چون موتورها و ترانسهای به صورت مداوم خاموش و روشن می شوند و نیاز به مقدار خازن متفاوت است بهترین روش ، روش متمرکز است.

روش متمرکز به این معنی است که دستگاهی الکترونیکی ساخته شود در هر لحظه خاص توان راکتیو کارگاه چقدر است و چقدر نیاز است خازن به شبکه برق این کارگاه متصل شود.

در این روش به کمک دستگاهی با نام رگولاتور خازنی تشخیص می دهیم چه مقدار خازن بر حسب بارهای سلفی کارگاه مورد نیاز است.

نمونه ای از نقشه یک رگولاتور خازنی به این صورت است.

رگولاتور موجود در نقشه یک نمونه جریان به کمک ترانس CT از شبکه و یک نمونه ولتاژ از خط اصلی گرفته و از این دو پارامتر جهت محاسبه ضریب توان استفاده می کند.این رگولاتور دارای ۶ خروجی است که به ۶ عدد کنتاکتور متصل شده اند این کنتاکتورها توسط فیوزها به خط اصلی جریان کارگاه متصل شده اند.رگولاتور بر اساس ضریب توان موجود و ضزیب توان مطلوب دستور قطع و وصل کنتاکتورها را صادر کرده تا خازنها وارد مدار شده و ضریب توان مطلوب حاصل شود

شکل زیر پنل یک رگولاتور خازنی را نمایش می دهد.

در تابلوهای بانک خازنی یک سری اجزاء خاص استفاده می شوند که به کمک این اجزا عمل اصلاح ضریب توان انجام می شود. در این مطلب به معرفی این اجزاء می پردازیم

۱- کنتاکتور خازنی:زمانی که یک خازن اصلاح ضریب می خواهد به کمک کنتاکتور به شبکه وصل شود رفتاری همانند اتصال کوتاه از خود نشان می دهد و جریان بسیار بالایی را از شبکه می کشد.حتی در هنگام اتصال یک خازن،بقیه خازنها نیز یک جریان هجومی به سمت خازن مورد نظر ارسال می کنند.این جریان که قرار است از کنتاکتور عبور کند باعث خراب شدن کنتاکتهای کنتاکتور معمولی می شود.در کنتاکتور خازنی یک سری کنتاکتهای کمکی موازی کنتاکتهای اصلی بسته شده اند که دارای مقاومت هستند.با اتصال کنتاکتهای اول این کنتاکتهای کمکی بسته می شوند تا جریان اولیه محدود شود و سپس کنتاکتهای اصلی وارد مدار می شوند.

۲- خازن اصلاح ضریب:

این خازنها از نظر شکل ظاهری در دو نوع سیلندری و باکسی ساخته می شوند.پارامترهای مهم یک خازن اصلاح ضریب عبارتند از:

– مقدار توان راکتیو پوشش دهنده توسط خازن بر حسب KVAR

– میزان جریان قابل تحمل خازن در هنگام اتصال آن به شبکه

– ولتاژ کاری خازن

۳- ترانس CT:

جهت نمونه گیری از جریان شینه های فاز از این ترانس استفاده می شود.بر حسب نوع رگولاتور که چه مقدار جریانی را نیاز دارد باید ترانس CT را تهیه کرد.معمولا ترانسهای CT به این صورت ساخته می شوند:

جریان اولیه ۱۰ تا ۴۰۰۰ آمپر

جریان ثانویه ۱ آمپر یا ۵ آمپر

۴- فیوز:فیوزهایی که معمولا برای حفاظت خازنها استفاده می شود از نوع مینیاتوری هستند ولی بهتر است از فیوزهای HRC برای این امر استفاده شود.دلیل این انتخاب این است که خازنها در ابتدای وصل شدن جریان بالایی را می کشند که این جریان برای فیوزهای HRC مشکلی ایجاد نمی کند.این فیوزها مخصوص همین جریانهای لحظه ای ساخته شده اند.

۵- رگولاتور خازنی: معمولا رگولاتورها به صورت خودکار مقدار خازنهای مدار را می خوانند و سپس بر اساس ضریب توان مورد نیاز در هر لحظه به صورت خودکار خازن مورد نیاز را محاسبه کرده و وارد مدار می کنند.

۶- کلید اصلی:کلید اصلی تابلوی بانک خازنی از نوع MCCB انتخاب می شود.