تبلیغات
بسته های آموزشی نفت - گاز - پتروشیمی WWW.NIPC.TK - بسته آموزشی بانك خازن و توان راكتیو (Reactive Power)

بسته آموزشی بانك خازن و توان راكتیو (Reactive Power)

چگونگی كاركرد بانك ای خازنی و همچنین چگونگی سرویس و نگهداری آنها در مجتمع‌های صنعتی به ویژه پتروشیمی‌ها از اهمیت به سزایی برخوردار است. از این رو در این نرم‌افزار سعی شده تا مهم‌ترین نكاتی كه در انجام این امر برای پرسنل شاغل در این بخش ضروری است،به همراه فیلم و عکس جهت یادگیری آسان‌تر آورده شود.
اگر یك ولتاژ AC به یك مقاومت اعمال شود، جریانی كه از آن می‌گذرد، همزمان با ولتاژ اعمالی تغییر خواهد كرد و به عبارت دیگر همزمان به میزان ماكزیمم خود رسیده و همزمان نیز صفر می‌شوند. در این حالت گفته می‌شود كه ولتاژ و جریان هم‌فاز هستند.
ولی اگر چنین ولتاژی را به یك بار مقاومتی- سلفی اعمال كنیم، تغییرات ولتاژ و جریان هم‌زمان نمی‌باشد. مدارات سلفی، كه در آن‌ها فاز جریان عقب‌تر از فاز ولتاژ است را مدارات پس‌فاز یا Lagging و مدارات خازنی كه در آن‌ها فاز جریان جلوتر از فاز ولتاژ است را مدارات پیش فاز یا Leading می‌نامند. از این رو حاصل‌ضرب آن‌ها در بازه‌هایی از زمان منفی خواهد بود. منفی بودن اندازه توان به این معناست كه در آن بازه‌‌ها، انرژی از بار به منبع منتقل می‌شود. توان متوسطی كه در هر سیكل به بار منتقل می‌شود توان حقیقی یا اكتیو نامیده می‌شود.به كسینوس اختلاف فازی كه بین شكل موج‌های ولتاژ و جریان وجود دارد ضریب توان یا Power Factor گویند . به طرق مختلف می‌توان این ضریب توان را تقویت كرد كه در نرم‌افزار به آن پرداخته شده است. به حاصل‌ضرب مقادیر مؤثر ولتاژ و جریان نیز توان ظاهری گفته می‌شود. ضریب توان بیان‌گر این موضوع است كه چه بخشی از توان ظاهری به توان مفید تبدیل می‌شود.
توان دیگری كه بیانگر میزان متوسط انرژی است كه در هر سیكل بین بار و منبع جابجا می‌شود، توان راكتیو یا موهومی نامیده می‌شود.

رفتار خازن‌ها هنگام قطع و وصل:
خازن‌هایی كه در یك شبكه الكتریكی به كار برده می‌شوند، دارای اثرات و رفتارهای خاصی هستند كه اغلب خود را هنگام قطع و وصل خازن نشان می‌دهند. تجهیزات كلیدزنی، معمولا جریان را در نقطه عبور آن از صفر قطع می‌كنند. در مورد بارهای خازنی، در این لحظه ولتاژ در ماكزیمم مقدار خود قرار دارد كه پس از قطع جریان، این ولتاژ بر روی خازن باقی می‌ماند. در یك نیم‌سیكل پس از كلیدزنی، ولتاژ منبع تغییر كرده و دوباره به میزان ماكزیمم خود می‌رسد. در این هنگام دو سر كلید، ولتاژی معادل دو برابر ولتاژ نامی شبكه قرار دارد كه احتمال جرقه زدن مجدد بین ترمینال‌های كلید را افزایش می‌دهد. این مشكل در ولتاژ‌های بالا، خود را بیشتر نشان داده و لازم است تا تجهیزات كلیدزنی قوی‌تری برای قطع خازن‌ها به كار برده شود. 
علاوه بر قطع خازن‌ها، وصل آن‌ها نیز با مشكلاتی مواجه است. در لحظه وصل خازن، جریان‌های هجومی یا Inrush Current با اندازه و فركانس بالا از درون خازن و تجهیزات شبكه عبور می‌كند و هر چه این اندازه و فركانس بیشتر باشد، شرایط برای وسیله كلیدزنی سخت‌تر خواهد بود. موضوع دیگری كه در هنگام قطع و وصل خازن‌ها روی می‌دهد، اضافه ولتاژ اعمالی به خازن به دلیل بار ذخیره شده در خازن است.

ساختمان بانك‌های خازنی:
خازن‌هایی كه برای تقویت ضریب توان یك شبكه به كار برده می‌شوند اغلب در تابلوهای خاصی در داخل Substation قرار داده می‌شوند. به این تابلوها، تابلوهای بانك خازنی گفته می‌شود. از آن‌جا كه میزان مصرف یك شبكه، متغیر است، ضریب توان شبكه نیز متغیر بوده و از این رو یكی از وظایف این تابلوها، محاسبه میزان توان راكتیو مورد نیاز شبكه و وارد مدار كردن تعداد خازن مورد نیاز است.
كنترل عملكرد تابلوی بانك خازن، به عهده رله مخصوصی است كه رله كنترل توان راكتیو یا Reactive Power Control Relay نامیده می شود. این رله، ضریب توان شبكه را اندازه گرفته و تعداد پله‌های لازم برای رساندن ضریب توان به ضریب توان هدف را در مدار قرار می‌دهد.

مشخصات خازن‌ها:
خازن‌‌هایی كه در بانك‌های خازنی به كاربرده می‌شوند معمولا الزامات و مشخصاتی را دارا بوده كه مهم‌ترین این موارد طبق استاندارد IEC به این شرح می‌باشد:
1- هر واحد یا بانك خازنی باید مجهز به وسیله‌ای برای تخلیه آن واحد باشد .در خازن‌ها، معمولا از مقاومت‌هایی بین فازها استفاده شده است كه این وظیفه را انجام می‌دهند.
2- ولتاژ نامی ،جریان نامی و نیز ظرفیت خازنی بر حسب كیلووار و نیز ظرفیت خازن بر حسب میكروفاراد باید بر روی آن نوشته شود.
3- سطح عایقی خازن 
4- محدوده دمایی كار خازن 
5- ساختمان برخی از خازن‌‌ها به گونه‌ای است كه پس از شكست موضعی دی‌الكتریك آن‌‌ها، به سرعت و به صورت اساسی خود را ترمیم می‌كنند. به این خازن‌ها، خازن‌های خودترمیم‌كننده یا self–healing گفته می‌شود. 
6- در خازن‌های سه‌فاز، آرایش‌ها می‌تواند به صورت ستاره یا مثلث باشد.

اثر هارمونیك‌ها بر روی بانك‌های خازنی:
هارمونیك‌ها، معمولا توسط بارهای غیر خطی مانند تجهیزات الكترونیكی، كوره‌های الكتریكی، هسته ترانسفورماتورها و موتورها و مواردی از این دست تولید می‌شوند و دارای مضراتی برای تجهیزات موجود در شبكه هستند.
بانك‌های خازنی خود تولید‌كننده هارمونیك‌ها نیستند ولی وجود هارمونیك‌ها در شبكه، می‌تواند بر روی عملكرد خازن‌های آن‌ها تأثیرگذار باشد. مقاومتی كه یك خازن در برابر عبور جریان از خود نشان می‌دهد یا همان راكتانس رابطه معكوس با فركانس دارد.یكی دیگر از تأثیرات هارمونیك‌ها روی خازن‌ها، وقوع پدیده‌ای به نام رزونانس است. در یك محیط هارمونیكی، به دلیل وجود فركانس‌های زیاد، احتمال وقوع پدیده رزونانس افزایش پیدا كرده و در صورت وقوع آن در یك بانك خازن، آسیب‌های جدی به خازنها وارد می‌شود.

سرویس و نگهداری بانك‌های خازنی:
تابلوهای بانك خازن نیز مشابه سایر انواع تابلوها به چك‌ها و سرویس‌های دوره‌ای مشخصی احتیاج دارند كه باید در بازه‌های زمانی مشخص بر روی آن‌ها انجام شود. 
برای آشنایی بیشتر با سر فصل ها عناوین آنها و عناوین زیر مجموعه آنها به ترتیب در زیر آمده است:

فهرست مطالب
1- توان راكتیو چیست؟
2- تقویت ضریب توان
3- رفتار خازن‌ها هنگام قطع و وصل
4- ساختمان بانك‌های خازنی
5- مشخصات خازن‌ها
6- اثر هارمونیك‌ها بر روی بانك‌های خازنی
7- سرویس و نگهداری بانك‌های خازنی


برچسب ها: بانك خازن و توان راكتیو (Reactive Power) ، بانك خازن و توان راكتیو ، Reactive Power ،