طراحی تابلوهای بانک خازن
آنالیز، مشاوره مهندسی، طراحی و ساخت تابلوهای بانک خازن
برای درک بهتر تابلو برق خازنی ابتدا باید با مفهوم بانک خازنی آشنا شویم. مجموعه‌ای از خازن‌های کنار یکدیگر که برای اصلاح ضریب توان شبکه استفاده می‌شوند را بانک خازنی می گویند.
اهمیت برق در صنایع بزرگ و کوچک امروزی غیرقابل انکار است؛ لذا 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، دو نوع توان مصرفی می‌توان داشت. 1-توان اکتیو یا توان مفید 2-توان راکتیو یا غیرمفید که 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 نسبت به هم می‌گردد که این جابجایی باعث مصرف اضافی جریان در شبکه نیز می‌شود که اگر در حجم عمده به آن نگاه شود باعث آسیب‌رسانی به تأسیسات تولید انرژی برق نیز می‌شود.
• گام های اجرایی برای ساخت یک تابلو بانک خازنی
نقشه های مدار فرمان و قدرت در ساخت تابلو بانک خازنی پیچیده نبوده و تقریبا ساختار یکسانی دارد. در نظر داشته باشید که نکته ی بسیار مهم هنگام طراحی و ساخت تابلو بانک خازنی توجه به محاسبات و انتخاب صحیح تجهیزات است. به عنوان مثال با محاسبه ی صحیح ظرفیت کل خازن ها و انتخاب رنج مناسب تجهیزات حفاظتی و کنتاکتورها می توان یک بانک خازن مناسب ساخت. در این قسمت به صورت خلاصه با گام های اجرایی در ساخت بانک خازن آشنا خواهیم شد:
- انتخاب روش جبران سازی
- محاسبه‌ی ضریب توان و خازن موردنیاز
- مشخصات تجهیزات و طراحی نقشه
- مونتاژ تابلو بانک خازنی
- نصب، راه اندازی و رفع اشکال بانک خازنی
موارد استفاده از بانک خازنی
- شبکه‌های انتقال انرژی
- پست‌های سوئیچینگ
- شبکه توزیعمراکز صنعتی و …
• بانک خازنی در کجا باید نصب شود؟
اقدامات فنی و نصب بانک خازنی در راستای تامین برق مطمئن همراهان عزیزمان، با ضریب اطمینان بالا توسط برق و صنعت کاپاسیته تحقق یافته است. برآیند این اقدامات فنی، اجرای طرح هایی در جهت بهره وری اقتصادی، برق رسانی مستمر و کاهش خاموشی ها، بهبود وضعیت ولتاژ و کاهش تلفات شبکه و تقویت و پایداری شبکه برق بوده است. محل نصب بانک خازنی در عملکرد صحیح آن بسیار مهم و حائز اهمیت است. توجه کنید که بانک خازنی باید بعد از کنتور برق و در نزدیکترین محل به مصرف کننده‌ها (جهت کاهش تلفات نصب گردد) و تمام مصرف شبکه را ببیند به این معنا که تمام مصرف ما بعد از بانک خازنی باشد. اگر بانک خازنی در محل صحیحی نصب نشود به هیچ وجه عملکرد صحیحی ندارد.
- نحوه عملکرد تابلو بانک خازنی
این تابلوها در شبکه‌های توزیع فشار ضعیف با هدف 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 رگلاتور 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 رگلاتور کنترل می‌شوند وظیفه سوئیچ کردن خازن‌ها را به عهده دارند. از تابلوهای بانک خازنی اتوماتیک در بیمارستان‌ها، کارخانه‌ها و کارگاه‌ها، مجتمع‌های تجاری و اداری، هتل‌ها و موارد مشابه استفاده می‌شود.
- مزیت‌های استفاده از بانک‌های خازنی
- بهینه کردن توان شبکه
- کاهش تلفات سیستم به سبب اثر ژول (joule effect)
- جلوگیری از تحمیل هزینه اضافه
- افزایش توان موجود در شبکه با از بین بردن توان ری اکتیو
چگونگی تعیین مقدار مناسب بانک خازنی
روش‌های زیر برای تعیین مقدار مناسب بانک خازنی برای جبران ری اکتیو سیستم استفاده می‌شوند.
تحلیل و بررسی فیش برقی مطابق با نوع اشتراک
اندازه‌گیری توان ری اکتیو 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.
- نوع و ظرفیت جبران سازی توان راکتیو
به‌منظور طراحی یک سیستم جبران سازی یا ساخت تابلو بانک خازنی بدون نقص باید در اولین مرحله به دنبال اطلاعات اصلی از تأسیسات مورد نظر باشیم. با این کار دقیقا نوع تأسیسات و بهترین روش جبران سازی توان راکتیو در آن مشخص می‌شود. در نظر داشته باشید که طراحی یک سیستم جبران سازی باید از ابتدا به بهترین شکل انجام شود، زیرا هرگونه تغییرات بعدی نیاز به صرف هزینه و زمان خواهد داشت. به‌عنوان‌مثال می‌توانید با طرح سوال‌های زیر به اطلاعات مفیدی در خصوص انتخاب روش جبران سازی، میزان خازن‌ها و روش کنترل آن‌ها دست پیدا کنید. قابل‌ذکر است که هر چقدر تعداد سوال‌های مفید را بیشتر کنید کیفیت اطلاعات به دست آمده نیز افزایش پیدا می‌کند.
در حال طراحی سیستم جبران سازی یا بانک خازنی برای چه تاسیساتی هستید؟ آیا این تأسیسات هنوز راه‌اندازی نشده و یا هم‌اکنون در حال کار هستند؟ نوع بارهای نصب شده در این تأسیسات با چه دقتی مشخص است؟ مثلا اطلاعاتی از تعداد و توان بارهای موتوری، ترانسفورماتورها و غیره وجود دارد؟ نحوه‌ی کنترل بارها در این تأسیسات به چه صورت است؟ آیا از بارهای غیرخطی مانند قوس الکتریکی، درایو، UPS و غیره در حجم زیادی استفاده می‌شود؟ میزان تغییرات بار در تاسیسات مورد نظر به چه صورت است؟ آیا میزان بارها به کندی تغییر می‌کند یا با سرعت بسیار بالا؟
همان‌طور که مشاهده کردید سوال اول در خصوص نحوه‌ی کار تأسیسات است. اگر تأسیسات در حال کار باشد، بهترین شیوه برای جمع‌آوری اطلاعات مراجعه حضوری است. با این کار می‌توان ضمن اندازه‌گیری دقیق کمیت‌های الکتریکی از وضعیت محیطی، تابلوهای اصلی و غیره، اطلاعات زیادی به دست آورد.
حالت دیگر، طراحی سیستم‌های جدید است. در این روش شما مزیت اندازه‌گیری دقیق را از دست می‌دهید اما فرصت ساخت و مونتاژ تابلو بانک خازنی استاندارد را خواهید داشت. در این پروسه و هنگام طراحی تابلوهای اصلی باید فضای کافی برای بانک خازن‌ها در نظر گرفته شود. این فضا باید به نحوی باشد که علاوه بر نصب تجهیزات موردنیاز فعلی، فضای مناسبی برای توسعه‌های بعدی نیز وجود داشته باشد. در طراحی تأسیسات جدید باید میزان و نوع کنترل بارها مشخص شود. میزان بارها و نیازمندی آن‌ها به توان راکتیو تعیین‌کننده‌ی ضریب توان کلی سیستم است. توجه داشته باشید که در تأسیسات ولتاژ اولیه باید جبران سازی ترانسفورماتورها نیز مدنظر قرار بگیرد. با داشتن این اطلاعات می‌توان میزان خازن موردنیاز بانک خازنی را برآورد کرد. پس از مشخص کردن ضریب توان و میزان خازن‌ها باید روش کنترل آن‌ها را انتخاب کنید. در این مرحله باید تصمیم بگیرید که روش کنترل سیستم جبران سازی باید معمولی یا سریع باشد. نتیجه‌ی این تصمیم نوع رگولاتور و نحوه‌ی سوئیچ خازن‌ها را مشخص خواهد کرد. همان‌گونه که قبلا شرح داده شد در تأسیسات سریع باید از رگولاتورهای هوشمند به همراه تایرستور سوئیچ‌ها استفاده شود. قابل‌ذکر است که در صورت استفاده از بارهای غیرخطی باید فضای کافی جهت نصب فیلترها را هم مدنظر داشته باشید. آیتم مهم دیگر در طراحی سیستم جبران سازی میزان تغییرات بار است. با داشتن اطلاعات کافی از شرایط کار تأسیسات می‌توان تعداد و نسبت پله‌ها را در بانک خازن مشخص کرد.
گروه مهندسی کاپاسیته با کادری مجرب و حرفه‌ای آماده جهت مشاوره، طراحی و اجرای پروژه های فنی مهندسی در زمینه اتوماسیون صنعتی، طراحی، ساخت، نصب و راه‌اندازی انواع تابلو برق خازنی متناسب با نیاز شما و با بهترین کیفیت و قیمت در سراسر ایران است. در صورت نیاز به کسب اطلاعات بیشتر و همچنین استعلام و سفارش، می توانید با همکاران واحد فروش الکتروکاپاسیته تماس حاصل نموده و سفارشات خود در خصوص تامین تجهیزات و راه اندازی بانک های خازنی را ارائه فرمایید.
