بانک خازنی

[حسین شفائی نژاد]

بانک خازنی چیست و چرا استفاده از بانک خازنی مطرح می‌شود؟

بانک خازنی :
ماهیت مصرف کننده‌های شبکه برق یا اکتیو می‌باشد یا راکتیو. وقتی که انرژی برق مصرف می‌شود و نتیجه آن برای ما ملموس است ، می‌گوییم توان اکتیو از شبکه دریافت کرده ایم، مانند روشنایی خانه، چرخش ماشین لباسشویی، و در کارخانجات صنعتی مانند عملکرد کمپرسورها و نوارنقاله‌ها و …. . یک نوع از انرژی هم وجود دارد که برای ما ملموس نیست اما بدون آن هم بسیاری از تجهیزات به ویژه الکتروموتور‌ها و بارهای با ماهیت سلفی قادر به عملکرد نخواهند بود. برای مثال چرخش یک موتور نیازمند میدان مغناطیسی داخل آن میباشد که تماما نیازمند توان راکتیو می‌باشد و از طرفی لازم به ذکر است که شبکه برق توان اکتیو یا مفید را به ما داده و اگر توان راکتیو را از شبکه برق بخواهیم چون جریان بیشتری از اداره برق مصرف می‌کنیم به همان نسبت هم باید هزینه بیشتری به اداره برق بپردازیم.
عمولاً در واحد‌های صنعتی و به طور کلی جاهایی که مصرف کننده آنها سلفی میباشد علاوه بر توان اکتیو از توان راکتیو هم استفاده میکند.
بانک خازن توان راکتیو مصرفی را وارد مدار ما می‌کند و با این وجود ما توان راکتیو که برای راه اندازی الکترو موتور نیاز داریم از شبکه برق نمیگیرم و توسط بانک خازن نیاز شبکه به توان راکتیور را تامین می‌کنیم  و با این کار انگار باری از دوش شبکه برق برداشته ایم که هم به نفع ما هست چون هزینه قبض برق مان کمتر می‌شود و هم به نفع اداره برق است چون فشار کمتری بر شبکه برق اعمال می‌شود.


در مباحث بانک خازنی ضریب توان به چه معناست ؟
برای هر مصرف کننده ای یک پارامتر به اسم ضریب توان یا ضریب قدرت و یا PF که مخفف POWER FACTOR  می‌باشد تعریف می‌گردد. که در واقع نشان می‌دهد جریانی که از شبکه برق دریافت می‌شود ( جریان ظاهری: که برآیند دو جریان اکتیو و راکتیو می‌باشد) تا چه اندازه ای از جریان اکتیو و تا چه اندازه ای از جریان راکتیو تشکیل شده است . ضریب توان کوسینوس زاویه بین جریان ظاهری ( در محور افقی و در راستای X ) و بردار جریان ظاهری است ، جریان راکتیو هم در راستای محور عمودی Y  میباشد. فلذا بر این اساس هر چه زاویه فوق الذکر به صفر نزدیکتر شود ( و یا کوسینوس این زاویه که همان ضریب توان است به یک نزدیک شود) به این مفهوم است که جریان ظاهری که مصرف کننده از شبکه می‌گیرد بسیار نزدیک به جریان اکتیو میباشد.

آیا می‌شود ضریب توان یک مصرف کننده را تغییر داد؟
ضریب توان، یک پارامتر ثابت برای هر مصرف کننده می‌باشد و ما قادر به تغییر آن نیستیم بلکه ما ضریب توانی را که شبکه از مصرف کننده‌ها میبیند میتوانیم بهبود بخشیم، فلذا در کنار هر مصرف کننده یک خازن مناسب قرار خواهیم داد تا ازدید شبکه ( کنتور برق) ضریب توان ما نزدیک یک باشد.  از این رو شرکتهای برق منطقه ای قرارداد کرده اند که ضریب توانهای کمتر از ۰٫۹ را مشمول جریمه کنند و هزینه توان راکتیو آنها را در قالب ضریب بدی مصرف و ضریب زیان از مشترکین در قبض‌های برق دیماندی لحاظ کنند.

بانک خازنی از چه اجزایی تشکیل شده است؟

بانک خازنی از یک تابلو برق، خازن سه فاز ، رگولاتور بانک خازنی ، کنتاکتور خازنی ، کلید ورودی ، کلید فیوز و فیلتر‌هارمونیک تشکیل شده است .


بانک خازنی در کجا باید نصب شود؟
بانک خازنی باید بعد از کنتور برق و در نزدیکترین محل به مصرف کننده‌ها ( جهت کاهش تلفات نصب گردد)
انواع بانک خازنی از منظر مکانیزم جبرانسازی؟
بانک خازنی می‌تواند به صورت دائم به شبکه برق ورودی کارخانجات و یا سایر مصرف کننده‌ها متصل شود ( به شرطی که مصرف کننده‌ها هم به صورت دائم نیازمند توان راکتیو باشند) و یا به صورت اتوماتیک در شرایطی که مصرف توان راکتیو بالا می‌باشد خازنها را در قالب پله‌های خازنی وارد شبکه نماید.
اگر بانک خازنی ما از نوع ثابت باشد، میتواند به صورت مستقیم به کلید زیر الکتروموتور‌ها متصل شود و یا در شبکه ورودی برق مجموعه با یک حفاظت کلید فیوز، شرایط را برای قطع دستی و خارج کردن خازن از مدار فراهم سازیم و اگر بانک خازنی ما اتوماتیک باشد باید پله بندی مناسب با مصرف کننده‌ها را قرار دهیم و با فرمان رگولاتور به کنتاکتورهای خازنی ، خازن ، وارد مدار گردد .
 
نکات ضروری در خصوص بانک خازنی؟
هارمونیک‌ها امروزه در تمامی‌شبکه‌های برق دیده می‌شوند حتی مصرف کننده‌های ساده خانگی هم تا حدود ۱۰-۱۲ درصد حداقل‌هارمونیکی است که باید برای آنها متصور شویم ، از این رو چون خازنها هم به شدت در برابر‌هارمونیک‌ها ضعیف و آسیب پذیر هستند ، درصورت تجاور سطح‌هارمونیکها از حد مجاز باید از فیلترهای‌هارمونیکی استفاده کنیم .
 
از کجا بدانیم به بانک خازنی نیازداریم و بانک  خازنی ما دارای چه ظرفیتی و از چه نوعی باشد؟
باید به سه روش زیر  ضریب توان مصرف کننده‌ها را برررسی کنیم :
به تفکیک هر مصرف کننده ( که معمولا برای الکتروموتورها همچین کاری صورت می‌گیرد چرا که در پلاک الکتروموتور‌ها و در مشخصات فنی آنها درج میگردد)
استفاده از اطلاعاتی که در  قبض برق مصرفی درج می‌گردد ( که این امر هم مختص منازل و مجتمع‌های مسکونی دارای قبض‌های دیماندی و کارگاهها و کارخانجات صنعتی کوچک میباشد)
برداشت اطلاعات شبکه با استفاده از دستگاه پاور آنالایزر در یک بازه زمانی مشخص که دقیقترین راه ممکن می‌باشد.