روش های محاسبۀ مقدار ضریب قدرت و عواملی که بانک های خازنی و خازن ها را تخریب می کنند

نوشته شده توسط الیکا الکتریک 776/03/11 12:06:26 1 نظرات مطالب برقی,

عواملی که بانک های خازنی و خازن ها را خراب می کنند

   خازن‌های اصلاح ضریب قدرت نسبت به هارمونیک‌ها حساس اند این هارمونیک‌ها شامل هارمونیک‌های پنجم، هفتم، یازدهم، سیزدهم و ... هستند علاوه بر این مشکل، مشکلات زیر نیز موجب خرابی بانک‌های خازنی می شود:

·    تشدید

·    اضافه ولتاژ

·    امواج کلید زنی

·    جریان هجومی

·    ولتاژ آنی بارگیری جرقه

·    تخلیه/ بازبست ولتاژ

   بسته به طراحی ساختار اساسی بانک‌های خازنی، حدود پایداری در مقابل اضافه ولتاژ، اضافه جریان و هارمونیک‌ها برای دور کردن خازن از خرابی بسیار مهم است. اساساً خازن‌ها امواج کلید زنی تولید می کنند که عموماً به عنوان جریان هجومی و اضافه ولتاژ آنی دسته بندی می شوند.

   جریان هجومی پدیده ای است که هنگام به مدار وصل کردن خازن‌ها رخ می دهد. امپدانس ارائه شده توسط خازن طبیعتاً بسیار کم و مقاومتی است. این امر منجر به جریان هجومی به بزرگی 50 تا 10 برابر جریان اسمی می شود که  از خازن عبور می کند، دلیل این عمل این است که امپدانس ترانسفورماتور در زمان روشن کردن خازن‌ها فقط در مقابل شار جریان مقاومت می کند. این امر هنگامی پیچیده می گردد که در ترکیب موازی بانک خازنی ممکن است جریان هجومی کلید زنی به سطحی بالاتر از 200 تا 300 برابر جریان اسمی برسد.این جریان هجومی  نتیجه تخلیه خازن‌های از پیش شارژ شده موازی با آن می باشد.

   در هنگام خاموش کردن (از مدار خارج کردن) خازن‌ها، بسته به شارژ ذخیره شده در آن، اضافه ولتاژ ناگهانی بالاتری در این زمان بوجود خواهد آمد که ممکن است موجب پدید آمدن جرقه در پایه ها شود.

   هنگامی که خازن خاموش می شود شار الکتریکی در خود نگه می دارد و بوسیله مقاومت‌های تخلیه، دشارژ می شود. مدت زمان تخلیه عموماً بین 60 تا 180 ثانیه می باشد. تا زمانی که تخلیه به شکل موثری صورت نگرفته نمی توان خازن‌ها را به مدار باز گرداند. هرگونه بازبست خازن قبل از تخلیه کامل دوباره موجب افزایش جریان هجومی می شود.

   به همین منظور در مواردی که بارهای متغیر جبران سازی می شود پیشنهاد می گردد از بانک‌های خازنی اتوماتیک استفاده شود و  همچنین در خازن گذاری به صورت ثابت برای مینینم بار خازن در نظر گرفته شود.

 

قطعات مورد استفاده در جبران سازی به همراه خازن‌ها

1. فیوزها

   با توجه به سطح اتصال کوتاه در بانک های خازنی باید از فیوزهایHigh Rupture current)  HRC ( برای محافظت در مقابل اضافه جریان استفاده شود مقدار جریان دهی فیوزها طبق استاندارد از 4.1 تا 5.1 برابر جریان نامی خازنها انتخاب شود این نوع فیوزها دارای قدرت قطع بالایی هستند. برای حفاظت بانک های خازنی از فیوزهایی استفاده می شود که نسبت به اتصال کوتاه و اضافه بار سریع واکنش نشان داده و قطع شوند به همین دلیل از فیوز کاردی یا سکسیونر استفاده می شود.

                                              

 

2. مقاومت های تخلیه

   به منظور کاهش ولتاژ دو سرخازن پس از خارج شدن آنها از مدار از مقاومتهایی که به ترمینالهای خازن، بسته شده است استفاده می کنند. مقدار این مقاومتها متناسب با توان خازنها متفاوت است این مقاومت باید بتواند میزان ولتاژ را در مدت 3 دقیقه پس از قطع خازنها به میزان کم خطر (پایینتر از 75 ولت) کاهش دهد. در حالت‌های خاصی که خازن مستقیماً به سیم پیچ‌های الکتروموتور وصل می شود نیازی به مقاومت تخلیه نبوده و باید تا توقف کامل موتور از تماس با قسمت‌های برقدار خازن، اجتناب شود. طبق استاندارد خازن‌ها باید برای وصل مجدد به مدار حداکثر تا 10 درصد ولتاژ نامی شارژ باشند. لازم به ذکر است مقاومت تخلیه توسط سازنده بر حسب توان خازن محاسبه می شود و در هنگام ساخت یونیت به خازن متصل می گردد. همچنین روی پلاک خازن مدت زمان تخلیه را مشخص می‌کنند. در مواردی که نیاز به تخلیه سریع خازن جهت سوییچینگ به مدار باشد به جای مقاومت از مدار تخلیه سریع استفاده می شود.

3. تریستور سوییچ

   در مواردی که تغییرات ضریب قدرت سریع می باشد باید از تریستور سوییچ به جای کنتاکتور خازنی استفاده نمود این قطعات به همراه مدار تخلیه سریع به خازن متصل شده و در 5 میلی ثانیه می توانند بعد از خروج خازن به مدار می توانند خازن را به مدار وارد کنند.

 

روش های محاسبۀ مقدار ظریب قدرت یا خازن مورد نیاز به طور عملی

·  در هنگامی که قرار است طرحی انجام شود باید لیستی از بارها تهیه کرد و مقدار ضریب قدرت هر یک از بارها را به همراه توان اکتیو مصرفی که به طور معمول در همۀ دستگاه‌ها نوشته شده است خواند سپس مقدار کیلو ولت آمپر مصرفی را محاسبه نمود و از تقسیم مقدار مجموع توان اکتیو بر مقدار توان ظاهری ضریب قدرت کل را به دست آورد سپس مقدار خازن را باتوجه به جداول موجود در کاتالوگ محاسبه کرد. به طور معمول 20 درصد بالاتر از عدد به دست آمده بانک خازنی طراحی می شود.

·  استفاده از دستگاه پاور آنالیز در هنگامی که سیستم راه اندازی شده و مشغول به کار است. که علاوه بر اینکه مقدار مورد نیاز خازن را مشخص می کند هارمونیک های موجود در سیستم را اندازه گیری می‌کند.

·  استفاده از دستگاه کسینوس فی متر و خواندن جریان بار و محاسبات که در متن آمده است.

·  محاسبه از طریق قبض و خواندن ضریب زیان که به محاسبۀ مقدار ضریب قدرت می انجامد باتوجه به دیماند قراردادی بانک خازن مورد نیاز طراحی می شود.

                         1 - (ضریب قدرت / 90درصد) = ضریب زیان               

 

 

 

1 نظرات

حمیدرضا شریفانی:
1397/06/01 08:05:08, 08:05:08 AM

نکات خوبی ارائه شده است

ارسال نظر