کاربرد خازن در تنظیم ولتاژ ساختمان

در این مقاله به بررسی انواع کاربرد خازن در تنظیم ولتاژ ساختمان می پردازیم.استفاده نمودن از خازن ها به منظور تولید کننده بار رادیو اکتیو و برای تنظیم و کنترل ولتاژ و جلوگیری از نوسانات قدرت در شبکه‌ها و سرعت بخشیدن ضریب قدرت مصرف کننده ها و به علت ارزان بودن و سادگی سیستم آن بسیار متداول و عمومی است. در یک مصرف کننده غیر اهمی و الکتریکی بین ولتاژ و جریان اختلاف فازی وجود دارد ؛ جریانی که مصرف‌کننده از شبکه می‌گیرد دارای دو جزء اکتیو و راکتیو می‌باشد اگر یک خازن را به دو سربار متصل کنیم ، جریانی که از شبکه گرفته می‌شود در خلاف جهت جریان غیرمفید بار می‌باشد؛ پس جریانی مفیدی که از شبکه گرفته می‌شود کاهش خواهد یافت.

خازن ها باید در شبکه به صورت موازی قرار بگینرد ؛ برای انجام این کار در شبکه‌های تک فاز باید به فاز و نول وصل شده و در شبکه های سه فاز پس از اتصال به صورت یک ستاره یا مثلث به سه فاز متصل می‌شوند. خازن‌ها باید از انواعی انتخاب شوند که توانایی قرار گرفتن دائمی در مدار را داشته باشند و بتوانند ولتاژ شبکه را تحمل کنند. در محاسبه خازن از انواعی استفاده شده که ولتاژ مجاز آن‌ها ۱۵ درصد بیشتر از ولتاژ شبکه باشد.

کاربرد خازن در ولتاژ ساختمان

در ساختمان خازن‌ها به صورت بانک خازنی استفاده می‌شود. بانک خازنی یکی از انواع تابلوهای برق می‌باشد؛ که به دلایل اصلاح ضریب توان که باعث کاهش تلفات ،صرفه جویی نمودن در مصرف برق ، جبران افت ولتاژ و تنظیم کردن ولتاژ و ثابت نگه داشتن آن برای جلوگیری از ورود خسارت به دستگاه‌ها ،کاهش سطح مقطع سیم به دلیل کاهش مصرف توان راکتیو و کاهش هزینه‌های برق است ؛ و در واحدهای صنعتی و مسکونی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از اجزای بانک خازنی می‌توان به خازن سه فاز ، رگولاتور بانک خازنی ،کنداکتور خازنی ،کلید ورودی ،کلید فیوز و فیلتر هارمونیک اشاره کرد.

محل نصب بانک خازنی برای عملکرد صحیح آن بسیار مهم می‌باشد و باید دقت داشته باشید که بانک‌ خازنی باید بعد از کنتور برق و در نزدیکترین محل به مصرف کننده ها به جهت کاهش تلفات نصب گردد؛ تا بتواند تمام مصرف شبکه را ببیند یعنی تمام مصرف ما بعد از بانک خازنی باشد اگر بانک‌خازنی در محل درست خود نصب نشود به هیچ عنوان نمی‌توان عملکرد صحیحی را از آن انتظار داشت

مزایای استفاده کردن از خازن

خازن‌هایی که در شبکه‌های برق اداری مورد استفاده قرار می‌گیرند ، دارای اثرات مختلفی هستند که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱_ کاهش مولفه پس فاز جریان مدارها

۲_ تنظیم ولتاژ و ثابت نگه داشتن ولتاژ برای جلوگیری از ورود خسارت به دستگاه ها

۳_ کاهش تلفات سیستم به علت کاهش جریان

۴_ کاهش پیدا کردن توان رادیو اکتیو در سیستم به علت کاهش پیدا کردن جریان

۵_ بهبود بخشیدن ضریب توان شبکه

۶_ حذف کردن و یا به تعویق انداختن هزینه های لازم برای ایجاد تغییرات در سیستم

۷_ افزایش پیدا کردن درآمد برای ناشی از افزایش پیدا کردن ولتاژ و جبران کردن بار راکتیو

انواع خازن ها

خازن روغنی :

این نوی خازن برای استفاده در MV مناسب می‌باشد؛ از معایب این نوع خازن می‌توان به سنگینی ، نشست روغن و تلفات بیشتر از ۳ تا ۴ درصد ظرفیت خازن اشاره کرد.

خازن گازی :

از این خازن ها می‌توان در LV و MV استفاده کرد ولی این خازن ها دارای قیمت‌های بالایی می‌باشند.

خازن های خشک و سیلندری :

این نوع خازن ها دارای مزیت های زیادی مانند : طول عمر زیاد، حجم کم ، تلفات کم ، سیستمی دارای خود ترمیمی، غیر قابل انفجار و اشتعال بودن و سازگاری با محیط زیست می‌باشد.

خازن های موتوری و روشنایی :

از مزایای خازن‌های موتوری و روشنایی می‌توان به مواردی مانند: افزایش گشتاور کاری در موتورها ، بهبود ضریب توان لامپ های تخلیه گازی و کاهش جریان الکتریکی اشاره کرد.

روشهای جبران‌سازی توان خازن

روش اول روش انفرادی: در این روش خازن موازی با lode قرار می‌گیرد به صورت عمده برای جبران‌سازی توان راکتیو، بی باری ترانسفورماتورها، موتورهای دائم کار و موتورهای کم بار از کابل های طولانی استفاده نمود.

از مزایای این مدل جبران‌سازی می‌توان به پاک شدن شبکه داخلی از توان راکتیو و هزینه کم اشاره کرد؛ از معایب آن می‌توان به پخش شدن جبران سازی در تمام نقاط کارخانه ، پیچیده بودن نصب آن و به دلیل عدم وجود ضریب همزمانی احتیاج به خازن بیشتر داشن اشاره کرد.

روش دوم روش گروهی: این روش برای دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که به صورت گروهی برای مصارف سلفی سنگین در صورت به کار گرفته شدن همزمان با خازن استفاده می‌شود. در روش گروهی به جای استفاده از خازن های کوچک متفاوت از یک خازن بزرگ استفاده می‌شود. روش جبران سازی گروهی شبیه به روش انفرادی بوده ولی این روش اقتصادی‌تر می‌باشد و فقط برای مصرف کننده های گروهی قابل استفاده می‌باشد.

روش سوم روش جبران سازی مرکزی: در روش جبران‌سازی مرکزی خازن ها در ورودی برق اصلی قرار می‌گیرند و همه توان راکتیو را پوشش می دهند. با انجام این کار تمام توان خازن به پله های متعددی تقسیم شده و به این وسیله یک رگولاتور و چند کنتاکتور، متناسب با توان مورد نیاز خازن ها وارد مدار می شوند.

از مزایای این روش جبران‌سازی می‌توان به قابل دید بودن و کنترل کل سیستم ، استفاده از خازن ها به نحوه درست ، استفاده از خازن های کمتر به دلیل توجه به ضریب همزمانی وکنترل شبکه با افزایش راکتیو خازن هارمونیک اشاره کرد. از معایب روش جبران سازی مرکزی قیمت بالای آن‌ها به دلیل استفاده از رگلاتور می‌باشد. و عیب دیگر آن نیز کم شدن بار داخلی شبکه است.

روش چهارم روش مختلط: دلایل اقتصادی بهتر است از سه روش بالا استفاده شود؛ به این روش روش مختلط می‌گویند.

تنظیم ولتاژ در ساختمان به کمک خازن

بیشتر بخوانید : مشکلات افت ولتاژ ساختمان و روش های رفع آن چگونه است؟

هدف ما از تنظیم یک ولتاژ خوب کنترل کردن ولتاژ سیستم به گونه ای می‌باشد که بتوانیم این ولتاژ را تحت تمامی بارهای طراحی در محدوده‌‌ی کاربردی و ایمن از تلرانس های ولتاژ نگهداریم. میزان استفاده‌کردن از ولتاژ در تمام تجهیزات باید به گونه‌ای باشد که بتواند عملکرد آن دستگاه را در یک محدوده تضمین کند. نوع و اندازه سیم‌ها و یا کابل‌ها انواع سیستم‌های محل‌های عبور سیم برق در ساختمان ،راکتانس ترانسفورماتورها و کابل ها ،انتخاب نحوه وراه حل راه ندازی موتور، اصلاح ضریب توان، راه اندازی مدار و روش و درجه بارگذاری؛ همه این ها بر روی ولتاژ تاثیر می‌گذارد.زمانی که کنترل افت ولتاژ از روش سایز بندی رسانه‌ها به صرفه و اقتصادی نباشد؛ امکان دارد که به روش طراحی مدار و یا روش‌های دیگر برای تنظیم ولتاژ احتیاج باشد.

انواع بسیار مختلفی از تنظیم کننده های ولتاژ به صورت خودکار و یا دستی برای همه نوع ها و سایز های بار الکتریکی، از بار های دستگاه‌های الکترونیکی فردی تا تجهیزات لازم برای کل یک آزمایشگاه و یا بخش از فروشگاه در دسترس می‌باشد. تنظیم کننده‌های ولتاژ غالباً توسط شرکت‌های تولید کننده برق و در تغذیه کننده‌های سیستم توزیع مورد استفاده قرار می‌گیرد و اندکی در ساختمان‌های تجاری مورد نیاز می‌باشد؛مگر اینکه برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی از آن استفاده شود.

سیستم توزیع نور و توان به کار رفته در ساختمان های بزرگ تجاری، می‌تواند به طور اقتصادی و به اندازه کافی بدون استفاده از تنظیم کننده‌های ولتاژ بزرگ طراحی بشود. تلفات توان در رساناهای الکتریکی بستگی به مقاومت آن رسانا و مجزور جریان جاری شده بستگی دارد؛

در نتیجه هنگامی که ضریب توان افزایش پیدا کند میزان تلفات در رسانا و در قسمتی که اصلاح ضریب توان انجام شده است بسیار کاهش خواهدیافت.

جمع بندی

از خازن ها به منظور تولیدکننده بار رادیو اکتیو برای تنظیم کنترل ولتاژ و جلوگیری از نوسانات شبکه ها و سرعت بخشیدن ضریب قدرت مصرف کننده‌ها استفاده می‌شود. محاسبه خازن بعد از انواع خازن استفاده می‌شود که ولتاژ مجازی که دارند ۱۵ درصد بیشتر از ولتاژ شبکه باشد. خازن ها در ساختمان را به‌صورت بانک خازنی نصب شده؛ بانک خازنی نوعی تابلوی برق می‌باشد؛ بانک خازنی حتما باید جای درست خود نصب شود و اگر این اتفاق نیفتد عملکرد صحیحی ندارد.

از مزایای استفاده کردن از خازن می‌توان به کاهش مولفه پس‌فاز جریان مدار ،کاهش تلفات سیستم به علت کاهش جریان ،تنظیم ولتاژ و ثابت نگه داشتن ولتاژ برای جلوگیری از ورود خسارت به دستگاه‌ها، بهبود بخشیدن به ضریب توان شبکه،کاهش توان رادیواکتیو به علت کاهش جریان ، حذف کردن و یا به تعویق انداختن هزینه برای ایجاد تغییرات در سیستم ، افزایش درآمد به علت افزایش پیدا کردن ولتاژ و جبران کردن بار راکتیو اشاره کرد.خازن‌ها انواع متفاوتی مانند خازن های روغنی، خازن های گازی، خازن‌های خشک و سیلندری و خازن‌های موتور روشنایی اشاره کرد

جبران‌سازی توان خازن روش های متفاوتی مانند روش انفرادی روش گروهی و روش مرکزی دارد. از دیگر روش های جبران سازی ضریب توان روش مختلف می‌باشد ؛که در آن از سه روش بالا استفاده می‌شود. هدف از تنظیم کردن یک ولتاژ خوب کنترل کردن ولتاژ سیستم به گونه‌ای می‌باشد که در آن توانست تحت تمامی بارهای طراحی در محدوده ایمن ولتاژ را نگه‌داشت. تنظیم کننده‌های ولتاژ انواع متفاوتی مانند خودکار یا دستی دارند که بسته به نوع و سایز بار الکتریکی و بار دستگاه‌های الکترونیکی متفاوت می‌باشد.

مجتمع آموزشی برق برگزار کننده دوره های برق مانند: آموزش برق ساختمان ، آموزش تابلو برق صنعتی ، آموزش برق صنعتی ، آموزش سیم پیچی موتور ، آموزش هوشمند سازی ساختمان ، آموزش plc و… می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر با شماره های آموزشگاه تماس بگیرید.