بانک خازنی, مقالات
نصب بانک خازنی – راه اندازی و روشهای نصب
خرداد
نصب بانک خازنی – راه اندازی و روشهای نصب
در یک تاسیسات الکتریکی با ولتاژ کم، نصب بانک خازنی میتوانند در سه سطح مختلف باشد:
نصب بانک خازنی – آپشنهای نصب، حفاظت و اتصال (مرجع عکس: power-star.co.za)
- 1- نصب سراسری
- 2- نصب بخشی (گروهی)
- 3- نصب فردی (تکی)
پس از روشهای نصب، ما در مورد حفاظت و اتصال بانک خازنی بحث میکنیم.نصب
بانک خازنی
نحوه سیم کشی بانک خازنی
۱. نصب سراسری
در این نوع نصب، یک خازن برای تمام فیدرهای موجود در پست برق، به عنوان دستگاه جبرانی در نظر گرفته میشود.
شکل ۱. نصب سراسری خازنها
این راه حل، کل توان راکتیو را برای تاسیسات به حداقل میرساند و با استفاده از تنظیم خودکار (رگولاتور) که باعث ایجاد ضریب توان موردنظر میشود، ضریب توان را در همان سطح حفظ میکند.
این نوع روش جبرانی نیاز به بانکهای خازنی دارد تا از محدوده تنظیم توان وسیعی برخوردار باشد، که میتواند با اندازه‌گیری ۲۴ ساعته در محل نصب مدارشکن (کلید) تعیین شود.
مزایای این راه حل:
- ۱. عدم وجود هزینه انرژی راکتیو
- ۲. این اقتصادیترین راه حل‌است، زیرا تمام توان در این نقطه متمرکز شده‌است و ضریب انبساط باعث میشود که بانکهای خازنی، بهینه شوند.
- ۳. ایجاد تقاضای کمتر روی ترانسفورماتور.
اما معایب آن:
- عدم کاهش اتلاف در کابلها (RI2)
- این روش برای تاسیسات الکتریکی، بهترین راه حل نیست، به ویژه زمانی که فاصله بین منبع تا گیرنده غیرخطی، طولانی‌است. در سیستم انتقال، طولانی‌تر بودن فاصله، موجب اتلاف بیشتری میشود.
انواع اصلاح ضریب توان توسط بانک خازنی
۲. نصب قطعه ای یا (گروهی)
نصب قطعه ای خازنها، فرض میکند که جبران بارها، با استفاده از همان تجهیزات راه‌اندازی (کلیدهای اتصال) تامین میشود. بانک خازنی، معمولا توسط ریزپردازنده مستقر در دستگاه (با نام تنظیم ضریب توان) کنترل میشود.
همچنین، عمل نصب قطعه مستلزم حفاظت از بانک خازنی‌است.
شکل ۲. نصب بخشی خازنها
در این حالت، بانکهای خازنی به باس بار (شینه) متصل شدهاند که گروهی از بارها را تامین میکنند.
مزایای این روش: نصب بانک خازنی
- ۱. عدم وجود هزینه انرژی راکتیو
- ۲. باعث کاهش درخواست در فیدرهای تامین‌‍کننده و باعث کاهش اتلاف گرما در این فیدرها (RS2) میشود.
- ۳. ایجاد تقاضای کمتر روی ترانسفورماتور.
- ۴. اقتصادی باقی میماند،
اما معایب آن:
- این راه حل، معمولا برای کارخانه های بسیار گسترده استفاده‌می‌شود.
۳. نصب فردی ( یا تکی)
با اتصال مستقیم خازنهای برقی به ترمینال‌های دستگاهی که باید جبران شود، عمل میکند. به لطف این راه‌حل، بار شبکه الکتریکی به حداقل میرسد، زیرا توان راکتیو، در ترمینال‌های دستگاه ایجاد میشوند.
شکل ۳. نصب تکی خازنها
مزایای این روش:
- ۱. عدم وجود هزینه انرژی راکتیو
- ۲. از نظر فنی، این راه حل ایده آل است، زیرا انرژی راکتیو در نقطهای که آن مصرف میشود، تولید میشود.
- ۳. در نتیجه، اتلاف گرما (RS2) در کل خط کاهش مییابد.
- ۴. ایجاد تقاضای کمتر روی ترانسفورماتور
اما معایب آن:
- ۱. زمانی که بار فیدر کاربردی نیست، از خازن استفاده‌نمیشود
- ۲. پرهزینه ترین راه حل به دلیل:
تعداد نصبهای بالا و اینکه، ضریب انبساط در حفاظت و اتصال خازنها در نظر گرفته نشده‌است.
حفاظت و اتصال خازنها-نصب بانک خازنی
دستگاه عملیاتی
در حالت بارهای با چرخه های فوق سریع (دستگاههای جوشکار و…)، سیستم معمولی برای خازنهای عملیاتی (کنتاکتورهای الکترومکانیکی) زیاد مناسب نیست. سیستمهای جبرانی با سوئیچینگ سریع، که از کنتاکتورهای حالت جامد استفاده‌میکنند، بسیار ضروری هستند. جریان سوئیچینگ یک خازن بستگی دارد به:
- توان خازن
- توان اتصال کوتاه از منبع تغذیهای که به آن وصل شده‌است
- آیا بانکهای خازنی، قبلا فعال شدهاند یا نه؟
با توجه به این پارامترها، استفاده از دستگاههای جدا و سریع (سوئیچ، کنتاکتور و …)، ضروری‌است. هنگام انتخاب دستگاههای عملیاتی، کاربر باید از انتخاب تجهیزات موجود (برای خازنهای عملیاتی) اطلاع داشته باشد. کنتاکتورها توسط سازندگان کنتاکتور، مخصوص خازنهای عملیاتی و بخصوص برای مونتاژ بانکهای خازنی که بطور خودکار کنترل میشوند، طراحی شدهاند. این کنتاکتورها، دارای قطبهای کمکی هستند که به صورت سری با مقاومتهای از پیش بارگذاری شده، که جریان ورودی را در حین فعالسازی محدود میکند، ترکیب میشوند.
روش های نصب برای خازنها و نکات مربوط به حافظت و اتصال (مرجع عکس: esugitama.blogspot.rs)
حفاظت
علاوه بر دستگاههای محافظ داخلی که در خازن گنجانده شده‌است:
- نوار فلزی خود ترمیمی
- فیوزهای داخلی
- رله های اور پرشر ، این دستگاه، یک دستگاه محافظ خارجی برای خازن‌است.
فراهم کردن این حفاظت، توسط:
۱. مدار شکن (قطع مدار)
- رله حرارتی، تنظیم بین ۱/۳ و In × ۱/۵
- رله مغناطیسی، تنظیم بین ۵ و In × ۱۰
۲. فیوزهای HRC نوع GI. در محدوده ۱/۴ تا In × ۲
مثال:
In = Qc / √3 U
Example: 50 kVAr; 400 V three-phase
In = 50/1.732 × 0.4 = 72 A
In = جریان اسمی خازن
اتصال- اندازه کابلها- نصب بانک خازنی
استانداردهای فعلی برای خازنها به گونهای تعریف شدهاند که خازنها میتوانند در برابر اضافه جریان ثابت ۳۰٪ ، مقاومت میکند. همچنین، این استانداردها توانایی حداکثر تحمل ۱۰ درصدی را در ظرفیت اسمی خازن دارند.
بنابراین، حداقل اندازه کابلها باید : (جریان اسمی خازن) Icable = 1.3 1.1
مراجع:
Reactive energy compensation and power quality monitoring by Legrand
Reactive Power Compensation – Master thesis by JakubKępka at Faculty of Electrical Engineering
لینک مرتبط:
ساخت تابلو بانک خازنی – فیلتر هارمونیک بانک خازنی و انتخاب خازن و فیوز ها
لینک زبان اصلی مقاله:
Installation, protection and connection of capacitor banks | EEP