خازن های سری و موازی

بکارگیری خازن ها برای تنظیم ولتاژ

خازن های سری و موازی

برای تنظیم ولتاژ در سیستم قدرت از خازن های بصورت موازی و یا سری استفاده می کنیم.

خازن های موازی

حضورخازن های موازی در انتهای فیدر موجب تغییرات تدریجی در طول فیدر می گردد. به صورت ایده آل، درصد افزایش ولتاژ درخازن عبارتست از: 

% Δ V=100.( V با خازن _ V بدون خازن) / V با خازن

که این مقدار در بی باری صفر و در بار کامل، مقدار حداکثر را خواهد داشت. ولی با خازن های موازی ، درصد افزایش ولتاژ از مقدار مصرف بار، مستقل است. لذا بعضی اوقات با بکارگیری کلید زنی اتوماتیک مقدار رگولاتور مطلوب بای بارهای سنگین ایجاد می شود ولی مشکل اضافه ولتاژ در بارهای کم همچنان پابرجاست. این عمل ممکن است موجب اضافه ولتاژهای گذرا در تجهیزات مصرف کنندگان گردد

بکار گیری خازن های موازی همچنی ممکن است مشکلات هارمونیکی متعددی را ایجاد کنند.

خازن های سری

برخلاف خازن موازی، یک خازن سری موجب افزایش ولتاژ در انتهای فیدر می گردد با این تفاوت که افزایش رابطه مستقیم با جریان بار دارد.

بنابراین خازن های سری درازای تغییرات بار لزومی به سوئیچ شدن ندارند. علاوه بر این خازن های سری دارای کیلو ولت و کیلو وار نامی کمتری در مقایسه با خازن های موازی برای عملکرد مشابه می باشند. ولی خازن های سری معایب متعددی هم دارند، اولا آن ها توانایی تولید توان راکتیو برای بارهای فیدر را ندارند و اثر چندان موثری هم روی کاهش تلفات سیستم ندارند. خازن های سری تنها می توانند در صورت افت شدید ولتاژ فیدر، ظرفیت اضافه ای برای سیستم آماده کنند. در مقابل، خازن های موازی در موقعی که ظرفیت سیستم توسط جریان فیدر محدود شد موثر واقع می شوند.

ثانیاً خازن های سری نمی توانند جریان خطا را تحمل کنند و موجب اضافه ولتاژ شدیدی می شوند که بایستی با بای پس کردن خازن با استفاده از یک کلید اتوماتیک از آن ممانعت بعمل آورد. یک برقگیر هم بایستی به دو سر خازن نصب گردد تا هنگامی که کلید بسته نشده است جریان را منحرف کند.

  مسائل دیگیری هم در این رابطه وجود دارد که بایستی قبل از اعمال خازن سری مدنظر باشد، پدیده تشدید و یا پدیده هانتینگ در موتورهای سنکرون و القایی و پدیده فرو رزونانس با ترانسفورمتورها می شود. بخاطر این مسائل، کاربردخازن سری در سیستم های توزیع بسیار محدود شده است.

کاربرد خازن در سوی مصرف کننده

خازن های تصحیح ضریب قدرت عموما بخاطر منافع اقتصادی کاربرد دارند اما علاوه بر این از نظر کیفیت توان عم می توانند مورد برسی قرار گیرند. دلایلی که یک مصرف کننده را تشویق به استفاده از خازن تصحیح قدرت می کند عبارتنداز:

  • کاهش هزینه مصرفی
  • کاهش تلفات I²R و در نتیجه، کاهش حرارت در خطوط و ترانسفورمتورها
  • بهبود سطح ولتاژ مصرف کننده، افزایش تولید و بازدهی بهره برداری
  • کاهش جریان خطوط و ترانسفورماتورها، که موجب دادن سرویس به بارهای اضافی بدون ساختن مدارهای جدید می شوند.
مکان یابی خازن های تصحیح قدرت

نصب خازن های تصحیح قدرت موجب کاهش توان راکتیو سیستم می شود. لذا برای گرفتن بهترین نتیجه بایستی تا آن جا که امکان دارد تصحیح ضریب قدرت در نزدیکی محل بار صورت گیرد. اما اینکار بخاطر تاثیر متقابل هارمونیک ها و خازن ها ممکن است بهترین راه حل مهندسی نباشد.

اغلب خازن ها با موتور القائی بزرگ نصب می شوند این امر امکان می دهد که خازن و موتور به عنوان یک واحد سوئیچ شوند. تاسیسات بزرگ با سیستم توزیع گسترده، اغلب خازن ها را در باس اولیه نصب می کنند. ولی در موارد بسیاری تصحیح ضریب قدرت و تصحیح اعوجاج هارمونیکی توسط خازن های واحدی صورت می پذیرد. مکان فیلتر های هارمونیکی بزرگ روی باس توزیع موجب جبران سازی و ایجاد مسیری با امپدانس کم برای عبور جریان هارمونیکی می شود که مانع حضور حریان های هارمونیکی در شبکه توزیع می گردد.

 

از معایب نصب خازن ها در باس توزیع این است که عمل موجب هیچگونه کاهش جریان و تلفات خطوط درون تاسیسات نمی گردد. بعضی از صنایع، خازن ها را در مرکز کنترل موتورها نصب می کنند که بیشر اوقات از قرار دادن خازن روی هر موتور اقتصادی تر است.

abolfazl tavakol

abolfazl tavakol

دیدگاهتان را بنویسید