روشهای اصلاح ضریب توان و اثرات آن

خازنهای صنعتی

1- کلیات

1-1- خازنهای صنعتی که به منظور کاهش توان راکتیو و اصلاح ضریب قدرت در مدارهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند، اغلب همفاز کننده ساکن و یا جبرانساز ساکن نیز نامیده می شوند. امروزه، استفاده از این گونه خازنها در شبکه ها و تاسیسات برقی جایگزین جبرانسازهای دوار شده است زیرا علاوه بر اینکه فاقد مشکلات راه اندازی است، دارای تلفات بسیار ناچیزی نیز می باشد.

2-1- در ساختمانها و کارخانه هایی که با ولتاژ فشار متوسط تغذیه شده ولی دارای بار متغیر فشار ضعیف است، برای تصحیح ضریب توان باید از خازنهای فشار ضعیف استفاده شود زیرا تجهیزات کنترل خودکار خازنهای ولتاژ پایین ضمن برخورداری از انعطاف پذیری مناسب، بسیار ارزانتر از وسایل مشابه فشار متوسط است.

2- تعاریف

1-2- عنصر خازنی

یک جز غیر قابل تقسیم از یک خازن که شامل الکترودهای جداگانه ای بوده و به وسیله عایق از یکدیگر جدا شده باشد.

2-2- واحد خازن

مجموعه ای از یک یا چند عنصر خازن در یک محفظه منفرد با ترمینالهای خروجی

3-2- بانک خازن

یک گروه از واحدهای خازن که به صورت الکتریکی به یکدیگر متصل شده باشد، مانند یک بانک خازنی سه فاز که از سه واحد خازنی تک فاز تشکیل شده است.

4-2- خازن

در این فصل واژه خازن هنگامی به کار برده می شود که تاکید خاصی روی معانی مختلف خازن یا مجموعه خازن و یا واحد خازن نباشد.

5-2- تجهیزات خازن

مجموعه ای از واحدهای خازنی و ابزار جانبی برای اتصال به مدار

6-2- وسیله تخلیه خازن

وسیله ای که در بین ترمینالهای خازن و یا شینه ها و یا در داخل واحد خازنی قرار داده می شود تا هنگام قطع اتصال خازن از منبع، بار ذخیره شده در داخل خازن از راه آن تخلیه گردیده و ولتاژ خازن به صفر برسد.

7-2- ترمینالهای خط

ترمینالهای خازن که به خطوط متصل می شود. در خازنهای چند فاز، ترمینالی که به خط نول یا زمین متصل می گردد جزو ترمینالهای خط محسوب نمی شود.

8-2- ولتاژ نامی Un

مقدار ولتاژ موثری که بین ترمینالهای خازن برقرار می شود. برای خازنهایی که شامل یک یا چند مدار جداگانه باشد ( مانند واحدهای تکفاز که در سیستم سه فاز استفاده می شود)، Un مربوط به ولتاژ نامی هر مدار خواهد بود. برای خازنهای چند فاز با اتصالات الکتریکی داخلی بین فازها، Un مربوط به ترمینالهای خطی است که بین آن بالاترین مقدار ولتاژ پدید می آید.

9-2- میزان عایق بندی یا سطح عایقی

میزان عایق بندی یا سطح عایقی یک واحد خازنی عبارت است از ولتاژ ضربه با فرکانس مشخصی که هنگام انجام آزمون، عایق بین ترمینالهای خط و محفظه واحد خازنی بتواند آن ولتاژ را تحمل کند.

10-2- توان اسمی

توان راکتیو طراحی شده خازندر ولتاژ و فرکانس نامی

11-2- جریان نامی

مقدار موثر جریان عبوری از یک ترمینال خط، در ولتاژ، فرکانس و توان نامی

12-2- تلفات خازن

توان اکتیو مورد مصرف خازن

13-2- دمای محیط

دمای هوا در محل نصب خازن

14-2- دمای هوای خنک کننده

دمای هوای خنک کننده ای که در گرمترین نقطه از یک بانک خازنی اندازه گیری می شود. این نقطه، در وسط دو واحد خازنی قرار دارد. اگر خازن شامل یک واحد باشد، دمای مذکور عبارت از دمای اندازه گیری شده، در نقطه ای به فاصله حدوداً 30 سانتیمتر از محفظه خازن و در ارتفاعی برابر با قد خازن بالاتر از کف آن خواهد بود.

3- استاندارد و مشخصات فنی خازنهای صنعتی

1-3- خازنهای صنعتی فشار ضعیف با ولتاژ اسمی 380 ولت و 500 ولت و فرکانس نامی 50 هرتز باید بر اساس استانداردهای DIN 48500 ، VDE 0560 ، 70 A، IEC 70 و یا 2781 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران طراحی، ساخته و مورد آزمون قرار گرفته باشد.

2-3- مقررات استاندارد 70 A ، IEC 70 شامل خازنهایی است که در محدوده دمای محیط بین 40- تا 50+ درجه سانتیگراد و حداکثر ارتفاع 1000 متر از سطح دریا به کار می رود. ( در مواردی که دمای محیط بیشتر از دمای نامبرده باشد و یا ارتفاع نصب بالاتر از 1000 متر باشد، خریدار باید این مراتب را به سازنده اعلام نماید)

بر اساس استاندارد یاد شده، خازنها از نظر دمای کار طبقه بندی شده و حدود دمای کار هر طبقه با تعیین یک حداقل و یک حداکثر مشخص می شود. حداقل دما شامل سه مقدار 40- و 25- و10- درجه سانتیگراد انتخاب گردیده و حداکثر آن طبق جدول 1 تعیین می شود.

جدول 1- رده بندی حداثر حدود دمای کار خازن

رده بندی خازنها از نظر حداقل و حداکثر دمای استاندارد محیط کار بر حسب درجه سانتیگراد به قرار زیر است :

40+/40- و 40+/20- و 40+/10- و 45+/ 10-

3-3- خازنهای مورد استفاده باید برای کار عادی در شرایط مشخص مناسب بوده و حتی المقدور دارای حداقل تلفات باشد.

4-3- اتصالات خازن باید با استفاده از مواد فساد ناپذیر در برابر شرایط مختلف کار به صورت غیر قابل نفوذ آب بندی شود.

5-3- محفظه خازن و تمامی اجزای فلزی آن که در معرض هوا قرار می گیرد مانند پیچها، مهره ها، ترمینالها و غیره باید در برابر زنگ زدگی و خوردگی و سایر عوامل فاسد کننده مقاوم باشد.

6-3- محفظه فلزی خازن باید مجهز به وسیله مناسبی برای اتصال الکتریکی مطمئن به بدنه باشد تا بدان وسیله بتوان محفظه خازن را در پتانسیل ثابتی نگهداری کرد.

فهرست:

1- کلیات

2- تعاریف

3- استاندارد و مشخصات فنی خازنهای صنعتی

4- آزمونهای خازن

5- توان واحدهای خازنی فشار ضعیف و روش محاسبه خازن مورد نیاز

6- وسایل قطع و وصل و حفاظت خازنهای فشار ضعیف

7- روشهای کنترل خودکار توان راکتیو

8- اصول و روشهای نصب