بامک خازنی

قصد نداریم از موضوع تخصصی وبسایت یعنی الکتروموتور و درایو دور شده و به موضوعات دیگر بپردازیم. توان راکتیو پیوسته بخشی از مساله استفاده از موتورهای الکتریکی بوده است بدلیل ذات سلفی موتورهای الکتریکی در این وسایل ضریب توان پیوسته کمتر از یک بوده و مقداری توان راکتیو از شبکه دریافت می شود در تاسیسات صنعتی، الکتروموتورها یا موتورهای القایی مصرف کننده قالب هستند و استفاده از بانک خازنی به منظور تامین توان راکتیو موتورها امری متداول است. در این مقاله قصد داریم به این موضوع بپردازیم.

اندازه گذاری بانک خازنی

برای تعیین بانک خازنی که به منظور بهبود ضریب تون در یک واحد صنعتی نصب می شود، نیاز داریم که ضریب توان را به درستی بر طبق مصرف یا چرخه بار واحد صنعتی محاسبه کنیم. این کار به منظور اجتناب از دریافت بیش از حد توان راکتیو انجام می شود که در شرایط عادی بوسیله مراجع مرتبط در شرکت تامین انرژی (شرکت توزیع یا برق منطقه ای) منع شده است.

به منظور انجام تصحیح ضریب توان کل کارخانه ، نیاز به محاسبه ضریب توان بارهای منفرد یا گروه بارها (در سطح واحد صنعتی) می باشیم. این کار می تواند به روشهای زیر انجام شود.

1- مستقیم: از طریق اندازه گیری مستقیم به وسیله دستگاه سنجش ضریب توان

2- غیر مستقیم: از طریق قرائت دستگاههای اندازه گیری توان اکتیو و راکتیو

سنجه ضریب توان دستگاه اندازه گیری است که ضریب توان cosȹ را بر طبق اینکه چه باری انرژی جذب می کند نمایش می دهد. قرائت دستگاه در لحظات مختلف سیکل بار انجام می شود، به گونه ای که بتوان به یک مقدار متوسط از ضریب توان دست یافت. اگر قرائت انرژی اکتیو و راکتیو جذب شده توسط بار یا کل بارهای متشکل در سطح کارخانه در یک سیکل کاری موجود باشد، ضریب توان متوسط مطابق با روابط زیر قابل محاسبه است.

  • Epi و EQi مقادیر انرژی اکتیو و راکتیو قرائت شده در شروع سیکل کاری است.
  • Epf و EQf مقادیر انرژی اکتیو و راکتیو قرائت شده در پایان سیکل کاری است.

محاسبه توان راکتیو مورد نیاز

با دانستن ضریب توان تاسیسات موجود (cosΦ1) و مشخص بودن ضریب توانی که میخواهیم بدست بیاید(cosΦ2). محاسبه توان راکتیو مورد نیاز برای بانک خازنی جهت بهبود ضریب توان امکان پذیر است.

محاسبه توان راکتیو مورد نیاز

حروف مخفف در ادامه تشریح شده است.

P؛ توان اکتیو مورد استفاده در تاسیسات موجود

Φ1؛ زاویه اختلاف فاز قبل از اصلاح ضریب توان

Φ2؛ زاویه اختلاف فاز که بعد از اصلاح ضریب توان بدست می اید

توان بانک خازنی Qc از رابطه فوق بدست می آید.

در صورتیکه cosφ اولیه مشخص گردد، جدول 1 کمک می کند توان بانک خازنی مورد نیاز برای دستیابی به ضریب توان تعریف شده (بر حسب kVar یا kW ) محاسبه گردد.

در یک سیستم سه فاز، بانک خازنی از سه خازن تشکیل شده است که دارای ظرفیت یکسان هستند، که می توانند به صورت مثلث یا ستاره متصل گردند.

در هنگام انتخاب نحوه نصب خازنها، لازم است این موضوع را در نظر بگیریم که با اتصال مثلث، هر خازن در معرض ولتاژ خط به خط قرار می گیرد، اما با همان میزان از توان راکتیو تولید شده، مقدار ظرفیت خازنی مورد نیاز در حالت مثلث یک سوم حالت اتصال ستاره می باشد.

پرسش سوال از متخصص موتور درایو

در حوزه های ولتاژ پایین، در جاهایی که مشکلات مرتبط با عایق بندی خیلی مهم نیست، معمولا اتصال مثلث برای بانک خازنی ترجیح دارد، چونکه اجازه می دهد اندازه ظرفیت خازنی هر فاز کوچکتر باشد.

جدول ضریب توان

جدول(1)- جدول اصلاح ضریب توان

مثال محاسباتی

در یک واحد صنعتی با توان اکتیو 300 kW در 400 ولت و cosȹ=0.75، قصد داریم ضریب توان را به 0.9 افزایش دهیم. در جدول 1 بالا، در فصل مشترک بین سطر cosȹ اولیه 0.75 با ستون cosȹ نهایی 0.9، برای ضریب K عدد 0.398 بدست می آید.

از این رو بانک خازنی مورد نیاز برابر است با Qc

Qc = K · P = 0.398 · 300 = 119.4 kvar

ضریب K همچنین می تواند با استفاده از نمودار محاسباتی زیر بدست بیاید.

نمودار محاسباتی اصلاح ضریب توان

شکل (1): نمودار محاسباتی اصلاح ضریب توان

همان طور که در شکل نشان داده شده است، یک پاره خط از مقدار cosφ1 اولیه به مقدار ضریب توانی که میخواهید بدست بیاید (cosφ1) بکشید. تقاطع این خط با ستون مدرج میانی ، ضریب مورد نظر K را می دهد. که با ضرب کردن این ضریب در توان اکتیو P مقدار توان راکتیو مورد نیاز معین می گردد.

مرجع؛   electrical-engineering-portal.com

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *