رگولاتور خازنی یک قطعه الکترونیکی برای تنظیم کردن ولتاژ است. سیستم‌های برق برای زندگی مدرن ضروری هستند اما برای اطمینان از عملکرد مناسب به قوانین خاصی نیاز دارند. به علاوه ولتاژ و جریان بهطور مداوم در سیستم‌های توزیع تغییر می‌کنند بنابراین، برای بهبود عملکرد و حفظ ایمنی، تجهیزات و ماشین‌آلات نیاز به رگولاتور لازم است. درصورتی که آشنایی کافی با این قطعه ندارید، با ما همراه باشید تا اطلاعات جامعی از صفر تا صد در این زمینه به شما ارائه می‌دهیم.
💡 یادگیری های کلیدی:
- تعریف رگولاتور خازن : رگولاتور بانک خازن مجموعه ای از خازن های متعدد است که برای ذخیره انرژی الکتریکی و بهبود عملکرد سیستم های قدرت الکتریکی استفاده می شود.
- تصحیح ضریب توان : تصحیح ضریب توان شامل تنظیم بانک خازن برای بهینه‌سازی استفاده از الکتریسیته و در نتیجه بهبود راندمان و کاهش هزینه‌ها است.
- بانک‌های خازن سری و شنت : بانک‌های خازن شنت به کاهش اثرات بار القایی کمک می‌کنند، در حالی که بانک‌های خازن سری، بارهای خازنی را برای تثبیت جریان و ولتاژ برق مدیریت می‌کنند.
- مزایای استفاده از بانک‌های خازنی : استفاده از بانک‌های خازنی منجر به بهبود راندمان برق، کاهش هزینه‌های برق شهری و افزایش تنظیم ولتاژ می‌شود.
- کاربردهای عملی : بانک‌های خازن در کاربردهایی که نیاز به منبع تغذیه پایدار و کارآمد دارند، مانند تنظیمات صنعتی و پست‌های برق، یکپارچه هستند.
رگولاتور خازنی چیست؟
برای شناخت رگولاتور خازنی بهتر است ابتدا بدانید رگولاتور خازنی چیست؟ سیستمی که از چندین خازن به‌صورت سری یا موازی به‌هم متصل شده‌اند را بانک خازنی می‌گویند. این سیستم که ذخیره انرژی را تشکیل می‌ده؛ به تغییر فاز و تصحیح تاخیر ضریب توان کمک می‌کند. همچنین، مانع از افت یا افزایش ولتاژ نامطلوب که می‌تواند به تجهیزات الکتریکی آسیب برساند، می‌شود. خازنی یکی از انواع بارهای الکتریکی است که به تنظیم کلیه سیستم کمک می‌کند. بانک‌های خازنی برای تنظیم فاکتورهای قدرت در سیستم الکتریکی ساخته شده‌اند. وجود توان راکتیو در سیستم باعث اختلال در عملکرد تجهیزات و افزایش هزینه‌ها می‌شود. بانک خازن برای جبران این هزینه‌ها و افزایش توان موجود در تجهیزات، ضروری است.
به نقل از sciencedirect رگولاتور خازنی یعنی:
Capacitor banks are installed by network operators at various locations in their transmission and distribution networks to provide reactive power for voltage support. They are also used for power factor correction in a range of commercial and industrial load settings. The capacitors are switched in and out depending on the level of reactive support required at any given time.
ترجمه: بانک های خازنی توسط اپراتورهای شبکه در مکان های مختلف در شبکه های انتقال و توزیع خود نصب می شوند تا توان راکتیو برای پشتیبانی ولتاژ را فراهم کنند. آنها همچنین برای اصلاح ضریب توان در طیف وسیعی از تنظیمات بار تجاری و صنعتی استفاده می شوند. خازن ها بسته به سطح پشتیبانی راکتیو مورد نیاز در هر زمان معین به داخل و خارج می شوند.
این قطعه در مکان‌های مختلف از جمله پست‌های سوئیچینگ، شبکه‌های توزیع، مراکز صنعتی و شبکه‌های انتقال انرژی کاربرد دارند. بانک‌های خازنی باتوجه به نحوه کارکرد به 2 دسته اصلی تقسیم می‌شوند.
1. بانک‌های خازن نوع ثابت
این نوع بانک‌ها به شکل دستی کار می‌کنند و پس از شروع به کار، فعال باقی می‌مانند. همچنین، بدون در نظر گرفتن هرگونه تغییر در ضریب بار، توان راکتیو را بهطور مداوم ارائه می‌دهند. این نوع بانک خازن مقرون به صرفه‌تر است و به نگهداری کمتری نیاز دارد. از برنامه‌های کاربردی بانک‌های خازن نوع ثابت می‌توان به جبران موتور انفرادی و جبران واکنشی ترانسفورماتورها اشاره کرد.
2. بانک‌های خازن نوع اتوماتیک
این نوع بانک‌های خازن یک سیستم الکترونیکی هستند که برای کنترل و مدیریت انرژی الکتریکی در شبکه‌های برق استفاده می‌شوند. همچنین بر اساس تعداد مراحل مورد نیاز، طراحی می‌شوند و به‌صورت خودکار عمل می‌کنند. ضمن این‌که ضریب توان را بر اساس محدوده مورد نیاز حفظ می‌کنند. بانک‌های خازن نوع اتوماتیک در صنایع خودروسازی، ساختمان‌ها، صنایع برق و صنایع مرتبط با انرژی الکتریکی کاربرد بیشتری دارند.
استقرار دستگاه‌ها در سیستم‌های قدرت تجاری و صنعتی بانک خازن همواره درحال پیشرفت‌های جدید و به روز شدن، است. به عنوان مثال تکنیک‌های سوئیچینگ کنترل‌شده می‌تواند بخش‌های خاصی را در داخل بانک، بدون نیاز به خاموش کردن کل دستگاه، خاموش کند. این امر به کاهش فرسودگی و پارگی اجزا و همچنین کاهش هزینه‌های انرژی مرتبط با روشن کردن، کمک می‌کند. علاوه‌بر این می‌تواند خطر جریان‌های هجومی را در طول انرژی‌دهی، کاهش دهد؛ به‌طوری که سیستم شما ایمن باقی بماند و آسیبی را متحمل نشود.
مشخصات فنی رگولاتور خازنی:
رگولاتور بانک خازنی، قلب تپنده سیستم اصلاح ضریب توان (PFC) به شمار می رود. این قطعه هوشمند با اندازه‌گیری مداوم ضریب توان شبکه و مقایسه آن با مقدار ایده‌آل (معمولاً بین 0.9 تا 0.95)، به طور خودکار پله‌های بانک خازنی را در مدار جابجا می‌کند تا بهینه ترین سطح توان راکتیو را تزریق کند. این فرآیند هوشمندانه توسط کاربر و با توجه به نیاز سیستم، از طریق تنظیم ضریب توان هدف (Cosφ) در ناحیه سلفی یا خازنی، قابل کنترل است. مقدار Cosφ نشان‌دهنده زاویه اختلاف فاز بین ولتاژ و جریان است. برخی از تولیدکنندگان شناخته‌شده رگولاتورهای بانک خازنی عبارتند از: زیمنس، اشنایدر الکتریک، ایسکرا، PKC، لیفاسا، فراکو و بلوک.
بررسی عملکرد رگولاتور بانک خازنی
رگولاتور بانک خازنی یک واحد هوشمند است که خازن‌ها را بر اساس کل ولتاژ و جریان مصرفی بهطور بهینه در مدار قرار می‌دهد. به عنوان مثال برای یک بانک خازنی ۵۰ کیلو واتی، خازن‌های ۵ کیلو وات (۲واحد)، ۱۰ کیلو وات (۲ واحد) و ۲۰ کیلو وات (یک واحد) ممکن است، استفاده شود. رگولاتورها که به مغز متفکر بانک خازنی شناخته می‌شوند از مدیریت و تصمیم‌گیری فوق‌العاده‌ای برخوردار هستند. رگولاتورها همه دستورات در زمینه فرمان قطع و وصل پله‌های خازنی را بر عهده دارند. به همین دلیل قسمت اصلی فرمان‌دهنده خازن هستند که حفاظت از آن را هم انجام می‌دهند. میزان ولتاژ جریان بار راکتیو و ضریب توان در نمایشگر دیجیتال رگولاتور نشان داده می‌شود. این مقادیر ازطریق الگوریتم‌های ریاضی محاسبه می‌شوند تا به مقدار واقعی دست یابند.
زمانی که توان القایی به زیر نقطه تنظیم برسد، کنترل‌کننده‌ها یک یا چند بانک خازن را فعال می‌کنند. همچنین، زمانی که ضریب توان بیشتر از مقدار مورد نظر برسد، رگولاتور یک یا چند خازن را غیرفعال می‌کند تا وقتی که ضریب به همان مقدار برگردد. به‌علت ابعاد و وزن کمی که دارد به آسانی نصب می‌شود و قابل تنظیم است. در اکثریت موارد رگولاتور بانک خازنی دارای هشدارهایی برای افزایش یا کاهش جریان است و اصلاح ضریب قدرت بیشتر و کم‌تر از حد تعیین‌شده را نشان می‌دهد. این وسیله محافظتی دارای ۴ تا ۱۲ پل است که این پل‌ها تعداد خازن‌ها برای اصلاح ضریب توان را نشان می‌دهند. حداقل ضریب توان مجاز در قبض انرژی 0.9 است.
اگر مقدار آن کم‌تر از این عدد باشد، افراد باید جریمه آن را بپردازند. علت اصلی آن هم مربوط به ترانسفورماتورهای بدون بار، موتورهای القایی و لامپ‌های تخلیه است. تصحیح ضریب توان که در بانک‌های خازن ارائه می‌شود باتوجه به موقعیتی که نصب می‌شود، تنظیمات عملکردی مختلفی دارد. رطوبت، هارمونیک، دما و زمان باعث تغییر ضریب توان بانک‌های خازن می‌شود.
دلایل خراب شدن رگولاتور خازنی
دلایل زیادی می‌توانند باعث خراب شدن بانک‌های خازنی شوند. از مهم‌ترین علل رایج در این خصوص می‌توان موارد زیر را نام برد:
- نگهداری ضعیف که منجر به گرمای بیش از حد شود.
- هارمونیک‌هایی که ناشی از بارهای غیرخطی باشند.
- رزونانس بین خازن‌ها با سایر اجزای خط باشد.
- تغییر بار جریان بیش از حد که به‌علت تغییر بار غیرمنتظره رخ دهد.
انواع رگولاتور بانک خازنی و کاربرد آنها
برای اصلاح ضریب قدرت در مدارهای الکتریکی، انواع مختلفی از رگولاتور خازنی وجود دارند. با کمک آن می‌توانید مقدار خازن را از شبکه تجهیز الکتریکی تعیین کنید. هر یک از رگولاتورهای خازنی به منظور خاصی برای کاربردهای متفاوتی در تابلو برق استفاده می‌شوند. از آن‌جا که عملکرد هر یک از آنها با یکدیگر متفاوت است، بسته به سیستم خود، باید مناسب‌ترین را تهیه کنید. از مهم‌ترین انواع رگولاتور بانک خازنی می‌توان موارد زیر را نام برد:
1. رگولاتور بانک خازنی تک فاز
برخی مدل‌ها به‌صورت تک فاز تولید می‌شوند که فقط می‌توانند اصلاح ضریب توان را روی یک فاز، اجرا کنند. این مدل رگولاتور فقط از یک فاز تشکیل می‌شود که دارای خطا است و آن هم به‌دلیل عدم تقارن و تعادل شبکه 3 فاز رخ می‌دهد. اگر از رگولاتورهای تک فاز در سیستم‌های 3 فاز استفاده شود، دچار خطاها و مشکلات زیادی می‌شوید. علاوه‌بر این خطاها، هزینه خرید و نگهداری رگولاتور تک فاز بیشتر از دیگر رگولاتورها برآورد شده است. در کل استفاده از رله کنترل توان راکتیو به شکل تک فاز، توصیه نمی‌شود.
2. رگولاتور بانک خازنی ۳ فاز
خلاف مدل‌های تک فاز، رگولاتور 3 فاز، توانایی اندازه‌گیری دقیق‌تر را دارد و باعث افزایش عمر خازن‌ها و مقادیر ولتاژ می‌شود. از ویژگی‌های این رگولاتورها می‌توان به افزایش طول عمر خازن‌ها و کاهش خطای اصلاح ضریب توان اشاره کرد. ضمن این‌که بهتر است بدانید رگولاتور 3 فاز، بیشتر کاربرد صنعتی دارد.
3. رگولاتور 06/PFR 12 Super PFR
این مدل از جدیدترین نوع رگولاتور بانک خازنی به شمار می‌آید که می‌توان به کمک آن وضعیت سیستم‌های هارمونیک را با دقت بسیاری بررسی کرد. باتوجه به شرایط بانک خازنی اقدام به قطع یا وصل پله‌های خازنی می‌کند. این قطعه از آن‌جا که بالاترین تکنولوژی را استفاده می‌کند، رابطه کاربری ساده و بسیار موثری دارد. از مهم‌ترین ویژگی آن می‌توان به دارا بودن خروجی آلارم، تنظیمات دستی و اتوماتیک، مدیریت و تنظیمات دیجیتالی و قابلیت اندازه‌گیری دمای بانک خازنی اشاره کرد. به عبارت دیگر ریزپردازنده رگولاتور ولتاژ و جریان مصرفی سیستم را ازطریق ورودی‌های ترانسفورماتور ثبت می‌کند.
سپس از آنها برای محاسبه رابطه بین توان اکتیو و توان راکتیو در سیستم قدرت FFT استفاده می‌کند. بنابراین، اندازه‌گیری و کنترل دقیقی ارائه می‌دهد، حتی اگر شکل موج جریان توسط هارمونیک بالاتر تحریف شود. درخصوص مشخصات فنی آن می‌توان به ولتاژ تغذیه ۴۰۰ ولت و درجه حفاظتی آی پی 40 اشاره کرد.
4. رگولاتور LOVATO
این نوع از رگولاتور خازنی ویژگی متفاوتی نسبت به دیگر انواع آن دارد. نمایشگر این مدل 3 رقمی است و اعداد را با دقت بالایی نشان می‌دهد. قابلیت برنامه‌ریزی، یکی از مهم‌ترین مزیت‌های این قطعه به شمار می‌آید. این رگولاتورها را می‌توان با کمک کامپیوتر یا لپ‌تاپ تنظیم و تست کرد؛ زیرا دارای پورت سریالی هستند.
رگولاتور بانک خازنی مهم‌ترین ابزار در صنعت بهینه‌سازی توان است. قبل از این‌که آنها را تنظیم کنید، باید دقت‌های لازم را در این خصوص به کار گیرید. این امر نیازمند اطلاعات کافی در این زمینه و تسلط بر انواع آن است. ترانسفورمرهای جریان برق که برای تغذیه رگولاتور مورد استفاده قرار می‌گیرند، باید در ورودی اصلی برق قرار گیرند. از آن‌جا که تمام اجزا مونتاژ شده، تحویل داده می‌شود، زمان نصب کوتاه است و فقط باید آن را به درستی و در موقعیت مناسب، متصل کنید.
انتخاب رگولاتور بانک خازنی مناسب
- برای شبکه‌های سه‌فاز، حتما از رگولاتور سه‌فاز استفاده کنید.
- مدل‌های 12 پله کنترل دقیق‌تری ارائه می‌دهند.
- مدل‌های هوشمند برای سیستم‌های حساس و پیچیده مناسب‌تر هستند.
- نمایشگر اطلاعات مفیدی را ارائه می‌دهد.
رگولاتور خازنی نقشی حیاتی در اصلاح ضریب توان، کاهش هزینه‌های برق، افزایش طول عمر خازن‌ها، بهبود کیفیت برق شبکه و حفاظت از تجهیزات دارد. انتخاب رگولاتور مناسب با توجه به نوع شبکه، نیاز سیستم و بودجه شما، امری ضروری است.
کاربرد رگولاتور خازنی
رگولاتور بانک خازنی ضریب توان سیستم را به‌صورت دائم، اندازه‌گیری و با مقدار هدف مقایسه می‌کند. این قطعه دارای بخش‌های مختلفی است که باتوجه به ضریب توان، خازن‌ها را به مدار سوئیچ کرده یا از مدار خارج می‌کند. این عنصر مهم فقط با اتصال خازن‌ها به 2 طرف ورودی و خروجی، کار می‌کند که باعث صرفه‌جویی در فضا هم می‌شود. رگولاتور برای جلوگیری از روشن شدن مجدد یک بانک خازن بلافاصله پس از خاموشی، برنامه‌ریزی زمانی ایجاد می‌کند. به این دلیل که قطع و وصل سریع می‌تواند به خازن، آسیب برساند و باعث شود عمر کنتاکتور ها نیز کاهش یابد. از کاربردهای رگولاتور می‌توان ثابت نگه داشتن ولتاژ، جبران افت آن و کاهش هزینه برق مصرفی را نام برد. علاوه‌بر این موارد زیر هم از مهم‌ترین کاربردهای رگولاتورها به شمار می‌آیند که عبارت‌اند از:
1. تثبیت فرکانس
این ویژگی نشان می‌دهد که مدار الکتریکی چگونه فرکانس خروجی را بدون توجه به تغییرات، حفظ کند. تثبیت فرکانس به این معنی است که مانع از انحرافات یا نوساناتی می‌شود که در فرکانس خروجی ممکن است بر عملکرد دستگاه‌های الکتریکی تاثیر بگذارد. در مجموع این قطعه را می‌توان برای تثبیت یا هموارسازی نوسانات استفاده کرد.
2. فیلتر نویز
وجود رگولاتورها باعث فرایندی برای حذف نویزهای ناخواسته از سیگنال الکتریکی می‌شوند. این امر می‌تواند کیفیت را کاهش دهد یا در انتقال و دریافت آن، اختلال ایجاد کند. با استفاده از رگولاتور بانک خازنی می‌توان سیگنال‌های نویز فرکانس بالا را مسدود کرد و به نوعی فیلترینگ نویز را انجام داد.
3. تصحیح ضریب توان
ضریب توان معیاری است که نشان می‌دهد مدار الکتریکی تا چه حد از توان عرضه شده استفاده می‌کند. رگولاتور خازنی را می‌توان برای بهبود ضریب توان استفاده کرد. این امر جریان گرفته شده از منبع را کاهش و ولتاژ موجود برای بارهای دیگر را افزایش می‌دهد.
4. تنظیم ولتاژ
رگولاتور بانک خازنی را می‌توان برای تنظیم ولتاژ با ذخیره‌سازی کوتاه مدت یا هموارسازی نوسانات مورد استفاده قرار داد. به این دلیل که تنظیم ضعیف ولتاژ امکان دارد افت‌هایی در ولتاژ خروجی به وجود آورد که بر عملکرد یا ایمنی دستگاه‌های الکتریکی تاثیرگذار است.
5. راه‌اندازی موتور
از بانک‌های خازن می‌توان برای تامین جریان راه‌اندازی اولیه موتورها استفاده کرد. این امر باعث کاهش اندازه کابل‌ها و سایر اجزای الکتریکی مورد نیاز برای شروع کار می‌شود. به نوعی می‌توان گفت که تا حد زیادی هم در کاهش هزینه‌ها، تاثیرگذار است.
ضریب قدرت چیست؟
ضریب توان معیاری است که نشان می‌دهد یک سیستم برق AC ( جریان متناوب ) چقدر از توان عرضه‌شده استفاده می‌کند. به عنوان نسبت توان واقعی (P) به توان ظاهری (S) تعریف می شود، که در آن توان واقعی توانی است که کار مفیدی را در بار انجام می دهد و توان ظاهری حاصل ضرب ولتاژ (V) و جریان (I) است. در مدار ضریب توان را می توان به صورت کسینوس زاویه (θ) بین ولتاژ و جریان نیز بیان کرد.
ضریب توان = P/S = VI cos θ
ضریب توان ایده آل 1 است، به این معنی که تمام توان عرضه شده به کار مفید تبدیل می شود و هیچ توان راکتیو (Q) در مدار وجود ندارد. توان راکتیو به توانی گفته می شود که به دلیل وجود عناصر القایی یا خازنی مانند موتور، ترانسفورماتور ، خازن و غیره بین منبع و بار به عقب و جلو می رود. توان راکتیو هیچ کاری انجام نمی دهد، اما باعث تلفات و تلفات اضافی می شود. راندمان سیستم را کاهش می دهد.
توان راکتیو = Q = VI sin θ
ضریب توان یک سیستم بسته به نوع و مقدار بار متصل به آن می تواند از 0 تا 1 متغیر باشد. ضریب توان کم نشان دهنده تقاضای توان راکتیو بالا و استفاده ضعیف از توان عرضه شده است. ضریب توان بالا نشان دهنده تقاضای توان راکتیو کم و استفاده بهتر از توان عرضه شده است.
چرا تصحیح ضریب توان مهم است؟
تصحیح ضریب توان فرآیند بهبود ضریب توان یک سیستم با افزودن یا حذف منابع توان راکتیو، مانند بانک های خازن یا کندانسورهای سنکرون است . تصحیح ضریب توان دارای مزایای متعددی هم برای شرکت و هم برای مصرف کننده است، مانند:
- کاهش تلفات خط و بهبود راندمان سیستم: ضریب توان کم به معنای جریان زیاد در سیستم است که باعث افزایش تلفات مقاومتی (I2R) و کاهش سطح ولتاژ در انتهای بار می شود. با افزایش ضریب توان، جریان جریان کاهش می یابد و تلفات به حداقل می رسد و در نتیجه سطح ولتاژ بالاتر و عملکرد سیستم بهتر می شود.
- افزایش ظرفیت و قابلیت اطمینان سیستم: ضریب توان کم به معنای تقاضای توان ظاهری بالا از منبع است که مقدار توان واقعی قابل تحویل به بار را محدود می کند. با افزایش ضریب توان، تقاضای توان ظاهری کاهش می‌یابد و توان واقعی بیشتری را می‌توان به بار عرضه کرد که در نتیجه ظرفیت و قابلیت اطمینان سیستم بالاتر می‌رود.
- کاهش هزینه‌ها و جریمه‌های آب و برق: بسیاری از شرکت‌ها برای مصرف‌کنندگانی که ضریب توان پایینی دارند، هزینه‌های اضافی دریافت می‌کنند یا جریمه‌هایی در نظر می‌گیرند، زیرا باعث بار بیشتر بر شبکه انتقال و توزیع و افزایش هزینه‌های عملیاتی می‌شوند. با افزایش ضریب توان، می توان از این هزینه ها یا جریمه ها جلوگیری یا کاهش داد و در نتیجه قبض برق کمتری برای مصرف کنندگان به همراه داشت.
چگونه رگولاتور بانک خازنی برای سیستم‌های قدرت مفید است؟
رگولاتور خازنی به چندین روش می‌تواند برای سیستم‌های قدرت، سودمند باشد. در پنل‌های اتوماتیک، کنتاکتورها به وسیله رگولاتور کنترل می‌شوند که وظیفه سوئیچینگ خازن‌ها را بر عهده دارند. در مکان‌های مختلفی مانند کارخانه‌ها، بیمارستان‌ها، کارگاه‌ها، مجتمع‌های تجاری، اداری و هتل‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. فاکتورهای زیر باعث استفاده از این قطعه در سیستم‌های قدرتمند شده است.
1. بهبود کیفیت
درمقایسه با سایر قطعات، خازن‌ها از انتخاب‌پذیری بالایی برخوردار هستند. می‌توانند سیگنال‌های ناخواسته را فیلتر کنند؛ درحالی که اجازه می‌دهند سیگنال‌های مورد نظر بدون تداخل، عبور کنند. این فرایند کیفیت را با افزایش انتقال و دریافت سیگنال، بهبود می‌بخشد.
2. کاهش تلفات
بانک‌های خازن تلفات سیستم ناشی از اثر ژول را هم کاهش می‌دهد. خازن‌ها در زمان شارژ کامل در مقایسه با دیگر قطعات از مقاومت کمی برخوردار هستند. به عبارتی دیگر، آنها نسبت به سایر اجزا جریان کمتری مصرف می‌کنند که در ولتاژ‌های بالاتر مقدار شارژ مساوی را تحویل می‌دهند. این امر تلفات ناشی از گرمایش ژول را کاهش می‌دهد و راندمان را بهبود می‌بخشد. همچنین باعث افزایش طول عمر اجزای سیستم می‌شود.
3. کاهش هزینه‌ها
رگولاتور خازنی زمانی، عمر طولانی دارد؛ اگر به درستی نگهداری شود. این بدان معنی است که آنها در طول زمان به تعویض کمتری نسبت به دیگر قطعات نیاز دارند. به مراتب هزینه‌های مربوط به تعمیر، نگهداری و تعویض هم کاهش می‌یابد. در نتیجه به کارایی اقتصادی سیستم کمک می‌کند.
4. افزایش قابلیت اطمینان
خازن‌ها هنگام شارژ کامل، ظرفیت خازنی بالایی دارند. آنها می‌توانند شارژ بیشتری در ولتاژ‌های پایین‌تر بدون تجاوز از حد خود ذخیره کنند. بنابراین در هنگام شرایط ضروری یا خرابی، قابلیت اطمینان را برای کاربران و مهندسان برق افزایش می‌دهد.
مزایای رگولاتور بانک خازنی
رگولاتور خازنی دارای ویژگی‌های خاص و متفاوتی است و کاربردهای بی‌شماری دارد. مزایایی فراتر از برآورده کردن نیازهای ارائه‌دهنده برق برای تاسیسات شما فراهم می‌کند. تکنولوژی به شما این امکان را می‌دهد که در هر موقعیت بحرانی آن را از راه دور، ببینید و بررسی کنید. صفحه کلید روشن آن باتوجه به وضعیت بانک خازن، رنگ خود را تغییر می‌دهد. به این ترتیب می‌توانید هر مشکل احتمالی را بلافاصله و قبل از این‌که آسیبی برساند، بیابید و آن را حل کنید. از مهم‌ترین مزایای رگولاتور بانک خازنی می‌توان موارد زیر را هم نام برد:
- باعث جلوگیری از خسارت‌های وارد شده ناشی از برق می‌شود.
- مجهز به اندازه‌گیری دما است.
- مدیریت و کنترل دیجیتالی دارد.
- موجب بهبود بخشیدن مدیریت بار و کیفیت توان می‌شود.
- سبب کاهش تقاضای انرژی می‌شود.
- افزایش راندمان شبکه توزیع را دارد.
- باعث افزایش و بهینه‌سازی استفاده از بانک خازن می‌شود.
- به کاهش دادن هزینه‌های عملیاتی کمک می‌کند.
- ساختاری مقاوم برای استفاده در محیط‌های خشن را دارد.
- با دقت بالا در اندازه‌گیری همراه است.
- به تنظیمات آلارم، مجهز است.
- در برابر هارمونیک‌ها، محافظ عمل می‌کند.
چگونه اندازه بانک خازن را محاسبه کنیم؟
اندازه یک رگولاتور بانک خازن به عوامل مختلفی بستگی دارد، مانند:
- بهبود ضریب توان مورد نظر یا جبران توان راکتیو
- سطح ولتاژ و فرکانس سیستم
- نوع و محل بانک خازن (شنت یا سری)
- ویژگی ها و تغییرات بار
- هزینه و در دسترس بودن واحدهای خازن
- فرمول اصلی برای محاسبه اندازه یک بانک خازن شنت به شرح زیر است:
C = Q/V2f
جایی که،
- C ظرفیت بر حسب فاراد است (F)
- Q توان راکتیو بر حسب وار (VAR) است.
- V ولتاژ بر حسب ولت است (V)
- f فرکانس بر حسب هرتز (هرتز) است
فرمول اصلی برای محاسبه اندازه یک بانک خازن سری به شرح زیر است:
C = 1/(2πfX)
جایی که،
- C ظرفیت بر حسب فاراد است (F)
- f فرکانس بر حسب هرتز (هرتز) است
- X راکتانس بر حسب اهم (Ω) است
با این حال، این فرمول ها فقط تقریبی هستند و عوامل دیگری مانند تلفات، هارمونیک ها، دما و غیره را در نظر نمی گیرند. بنابراین برای تعیین اندازه و پیکربندی بهینه یک بانک خازن برای یک کاربرد خاص، محاسبات و شبیه سازی های دقیق تری لازم است
خرید و فروش رگولاتور خازنی
رگولاتور بانک خازنی ابزار فوق‌العاده مفیدی است که اگر به درستی نگهداری یا نصب نشود، کارایی خود را از دست می‌دهد. بنابراین، باید بهطور مرتب بررسی شود و از آسیب‌های ناشی از خازن‌های معیوب در امان بماند. مشتریانی که این رگولاتورها را نصب کرده‌اند در حفظ سطوح ولتاژ در محدوده‌های قابل قبول، موفق بودند. همچنین این قطعه، اطمینان می‌دهد که تجهیزات الکتریکی به درستی کار می‌کنند. باتوجه به تقاضای زیاد بازار درحال حاضر سازندگان زیادی وجود دارند که این قطعه را تولید می‌کنند. ضمن این‌که محصولات ترکیبی زیادی هم در کنار آن موجود هستند و به فروش می‌رسند. به همین دلیل، دقت در خرید رگولاتور بانک خازنی اهمیت دارد. آنچه در هنگام انتخاب رگولاتور خازنی باید به آن توجه کنید، شامل موارد زیر می‌شود:
- دقت کنید ولتاژی که توسط سازنده رگولاتور در نظر گرفته شده است با ولتاژ شبکه خود، یکسان باشد.
- برای جلوگیری از مشکلات در آینده، محصول با کیفیت را خریداری کنید؛ پس به مارک و نام تجاری آن دقت کنید.
- ویژگی محصول و نیاز خود را مورد بررسی قرار دهید؛ سپس بسته به بودجه خود آن را خریداری کنید.
- دقت کنید ظرفیت رگولاتور انتخابی بر اساس بانک خازن باشد.
- بهتر است یک بانک خازن با قفسه‌های متحرک، انتخاب کنید. این بهترین راه برای کاهش زمان و مشکلات درحین تعمیر و نگهداری است.
راهنمای نصب و استفاده رگولاتور خازنی
رعایت کلیه مقررات و دستورالعمل‌های سیستم در هنگام نصب رگولاتور خازنی ضروری است. درصورت نیاز از یک مهندس برق دارای مجوز، مشاوره و کمک بگیرید. در این خصوص ملاحظات ایمنی برای نصب رگولاتور، عبارت‌اند از:
- ترتیب پله‌های رگولاتور باید از کوچک به بزرگ باشد؛ یعنی کوچک‌ترین خازن در پله اول قرار گیرد.
- ترانس جریان باید طوری قرار بگیرد که کل جریان بانک خازنی از آن عبور کند.
- برای محافظت از بانک خازن و سیستم در مواقع اتصال کوتاه باید تجهیزات حفاظتی اضافه شود که می‌تواند فیوز یا قطع‌کننده مدار باشد.
- علائم هشداردهنده برای وجود ولتاژ بالا باید در نزدیکی بانک خازن نصب شوند.
- برای ورود به منوی تنظیمات ابتدا وارد حالت دستی شوید؛ سپس دکمه set را 3 ثانیه نگه دارید تا چراغ آن روشن شود.
- در منوی تنظیمات درصورتی که به مدت ۴۰ ثانیه هیچ دکمه‌ای فشار داده نشود، رگولاتور در حالت اتوماتیک قرار می‌گیرد.
- با کمک دکمه‌های + و- می‌توان مقادیر را در تنظیمات، تغییر داد. پس از تنظیم کردن هر یک از پارامترها با کمک دکمه SET پارامتر بعدی نمایش داده می‌شود.
- برای تضمین خنک‌سازی موثر بانک خازن و کاهش خطرات انفجار و آتش‌سوزی باید تهویه کافی ارائه شود.
- درصورت بروز خطای زمین برای محافظت از سیستم دستگاه‌هایی حفاظت آن باید تعبیه شود.
- پس از خاموش کردن بانک خازن باید مقاومت‌های تخلیه اضافه کرد تا انرژی‌های موجود در آن آزاد شود.
اطلاعات در مورد کلیدها برای راهنمایی بیشتر به قرار زیر است:
| NT | هنگامی که ضریب توان ثانویه فعال است، نور ان روی صفحه نمایش روشن می‌شود. |
| EXPORT | زمانی که کنترلر ضریب توان به‌همراه ژنراتور کار می‌کند. درصورت انتقال توان اکتیو به شبکه این چراغ روشن می‌شود. |
| INFO | اطلاعات مربوط به هر پله از واحد اصلاح ضریب توان را نشان می‌دهد. |
| SETUP | همه تنظیمات مورد نیاز در این دکمه شان داده می‌شود. |
| MANUAL | هنگامی که می‌خواهید کنترل کنید که کدام پله باید روشن، خاموش باشد از حالت دستی استفاده کنید. زمانی که کنترلر در این حالت است، روشن می‌شود. |
| ALARM | ۵ آلارم آخری که ثبت شده است را نمایش می‌دهد و بهطور متناوب، چشمک می‌زند. |
جمع بندی
یک سیستم الکتریکی برای این‌که عملکرد نرمالی داشته باشد به رگولاتور خازنی نیاز دارد. همچنین مزایای اقتصادی متعددی دارد و استفاده از آن در محیط‌های صنعتی ضروری است. در واقع بین انواع توان موجود در شبکه شما باید تعادل باشد. در غیر این صورت در معرض خطر بیش از حد انرژی راکتیو قرار خواهید گرفت. ضمن این‌که در تابلو برق‌ها ولتاژ خطرناکی وجود دارد که نباید با آن تماس داشته باشید. بنابراین درصورتی که قصد نصب رگولاتور را دارید بهتر است با کمک افراد آموزش‌دیده، انجام دهید.
سوالات متداول
❓ رگولاتور بانک خازنی چیست و چرا از آن استفاده می شود؟
بانک های خازنی توسط اپراتورهای شبکه در مکان های مختلف در شبکه های انتقال و توزیع خود نصب می شوند تا توان راکتیو برای پشتیبانی ولتاژ را فراهم کنند. آنها همچنین برای اصلاح ضریب توان در طیف وسیعی از تنظیمات بار تجاری و صنعتی استفاده می شوند.
❓ آیا بانک خازن AC یا DC است؟
از این رو می توان گفت که یک خازن هر دو به عنوان A.C و D.C کار می کند. پس گزینه ج پاسخ صحیح است. توجه: خازن ها به طور گسترده در ماشین آلات ما استفاده می شوند و همچنین آن را خراب می کنند. خازن ها عامل اصلی خرابی در سیستم های الکترونیکی هستند.
❓ تفاوت بین ترانسفورماتور و بانک خازن چیست؟
به سادگی، بانک خازنی بارهای انرژی را ذخیره می کند و ولتاژی مثلاً باتری و منبع توان راکتیو آن ایجاد می کند، از طرف دیگر ترانسفورماتور نوع خاصی از مبدل است که توان را از یک سطح ولتاژ و جریان به سطح دیگر بدون ذخیره تبدیل می کند. هر توان واقعی، راکتیو یا ولتاژ.
❓ تفاوت بین باتری و بانک خازن چیست؟
باتری وسیله ای الکترونیکی است که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند تا بار الکتریکی ساکن را برای نیرو فراهم کند، در حالی که خازن جزء الکترونیکی است که انرژی الکترواستاتیک را در میدان الکتریکی ذخیره می کند.
❓ چرا به خازن نیاز دارید؟
دو دلیل مهم وجود دارد که چرا هر مدار مجتمع (IC) باید یک خازن داشته باشد که هر ترمینال برق را دقیقاً در دستگاه به زمین متصل می کند: محافظت از آن در برابر نویز که ممکن است بر عملکرد آن تأثیر بگذارد و جلوگیری از انتقال نویز که ممکن است بر عملکرد تأثیر بگذارد.
❓ هدف استفاده از خازن چیست؟
امروزه خازن ها به طور گسترده در مدارهای الکترونیکی برای مسدود کردن جریان مستقیم استفاده می شوند و در عین حال اجازه عبور جریان متناوب را می دهند. در شبکه های فیلتر آنالوگ، خروجی منابع تغذیه را صاف می کنند. در مدارهای تشدید، رادیوها را روی فرکانس‌های خاصی تنظیم می‌کنند.