استانداردبانكهای خازنی (capacitor bank)

[spow 44196]

بانكهاي خازني (capacitor bank)

 

كم كردن تلفات انرژي الكتريكي و افت ولتاژ در يك سيستم انتقال و توزيع همواره مطلوب است .

يكي از نشانه هاي بالا بودن تلفات انرژي يك سيستم الكتريكي كم بودن ضريب توان آن است . براي استفاده بهينه از سيستم ضريب توان كه با نسبت توان حقيقي به توان ظاهري مورد لزوم تعريف مي شود بايد نزديك به عدد يك باشد . اكثر ماشينهاي الكتريكي داراي ضريب توان كم هستند .

 

جبران توان رآكتيو از طريق خازن موازي

جهت كم كردن بار عبوري كاذب از شبكه ، جلوگيري از تلفات بيشتر ، بالا بردن ظرفيت انتقال و در نهايت بهبود ضريب قدرت از خازنهاي موازي استفاده مي شود بحث نحوه محاسبه و لزوم تعبيه خازن و مقادير آن از محاسبات شبكه بدست مي آيد كه خارج از چارچوب موضوع اين مقال مي باشد .

فرض براين است كه اين محاسبات قبلاً انجام بر شده و مشخصات فني و ظرفيت خازنها توسط طراح پروژه اعلام و در اسناد مناقصه درج گرديده است .

 

مزاياي خازن

مزاياي خازن نسبت به ساير جبران كننده ها از قرار زيرند :

- قيمت كمتر

- نصب و تعمير و نگهداري و عملكرد ساده تر

- سطح آلودگي صوتي بسيار پائين تر

- تلفات انرژي كمتر

- جابجايي با امكان تغيير ظرفيت ساده تر

- امكان نصب در فضاي بيروني و داخلي ( حتي داخل تابلو )

بطوركلي جهت بهبود ضريب قدرت اقتصادي ترين راه استفاده از خازنهاي موازي مي باشد .

 

آرايش خازنها

جهت رسيدن به بار رآكتيو مورد نظر خازنها معمولاً به صورت موازي و سري نصب مي گردند . دليل اين كار محدوديت بالا بردن ظرفيت kvar در واحدهاي توليدي خازن است .

ظرفيتهاي استاندارد بين 100 الي 200 كيلووار مي باشد گرچه تا 900 كيلووار هم ساخته شده اند . علاوه بر محدوديت توليد ، تعيين ظرفيت بهينه مي تواند با در نظر گرفتن :

- امكان توليد

- جابجايي آسان

- افزايش و كاهش

نيز انجام پذيرد .

ظرفيت كل سيستم از تركيبهاي مختلف بلوك خازنها بدست مي آيد .

تركيب اين بلوكها را با همديگر بانك خازني مي نامند . بانك خازني از تركيب مجموعه واحدهاي خازني به صورت سري و موازي ايجاد مي شود .

 

محل نصب

خازنهاي موازي معمولاً نزديك به نقاط مصرف و يا ايستگاههاي طرف مصرف كننده نصب مي شوند .

در سيستمهاي فشار قوي خازنها در طرف 20 ، 33 و يا 11 كيلوولت نصب مي گردند در مجتمع هاي صنعتي خازنها بسته به مورد در طرف 6/6 كيلوولت و يا 400 ولت نصب مي شوند . اين امر باعث مي شود كه جريمه سنگين توان رآكتيو ناشي از مصرف كننده هاي صنعتي به ميزان زيادي كاهش يابد .

در هر حال لزوم نصب خازن بايستي طي محاسبات اقتصادي – فني و با توجه به مساله تنظيم ولتاژ بهينه مشخص گردد .

بنابراين نصب خازن يك سرمايه گذاري است كه درآمد آن صرفه جويي در مصرف توان حقيقي است .

 

تجهيزات جنبي

در پستهاي انتقال جهت كار بهينه خازنها علاوه بر خود بانكهاي خازني تجهيزات زير نيز بايد مدنظر قرار گيرند :

- رآكتور سري جهت حفاظت بانكهاي خازني سري از جريان هجومي

- ترانس جريان بين بانكهاي سري

- رله هاي حفاظتي ( كه در بحث حفاظت بحث خواهد شد )

- وسايل كنترل ( قطع و وصل دستي ) و اتوماسيون ( افزايش يا كاهش بانكها با تغييرات ولتاژ و جريان )

- فيوزهاي حفاظتي ( داخلي و يا خارجي )

 

قطع و وصل خازنها

كليدخانه اي كه قطع و وصل خازن را انجام مي دهد بايستي علاوه بر تطبيق با مشخصات عمومي شبكه ، هماهنگ مشخصات خازن نيز باشد .

در طراحيهاي بسيار مدرن مي توان جهت كاهش و يا افزايش بار خازني روي شبكه و قطع و وصل خازنها از scr و يا svc استفاده نمود .

در طرح كليدخانه معمولي ، كليد بايد قادر به قطع و وصل جريانهاي هجومي ، جريانهاي پس ماند و جريانهاي اتصال كوتاه خازني باشد .

علاوه بر آن اگر كنترل توان رآكتيو به صورت اتوماتيك طراحي شده باشد اين كليدها بسته به تغييرات ولتاژ قطع و وصل هاي متعددي را در پيش رو خواهند داشت .

 

حفاظت خازن

ارزيابي حفاظت پستها در گزارش جداگانه اي آمده است . در اينجا به صورت اختصار بايد به حفاظتهاي لازم زير اشاره نمود :

- حفاظت اضافه جريان

- حفاظت اضافه ولتاژ

- حفاظت قطع ولتاژ

- حفاظت عدم تعادل بانك خازني

- حفاظت عدم تعادل در فازها

 

ملاكهاي ارزيابي

ملاكهاي ارزيابي خازني را مي توان به صورت زير خلاصه نموده و جزئيات آن را در جدول ارزيابي پيوست مشاهده نمود :

 

الف – اطلاعات ورودي در مشخصات فني : (اجباري بوده و امتيازي ندارند)

- كيلووار خروجي

- ولتاژ نامي و ماكزيمم سيستم

- فركانس نامي

- تعداد فازها

- شرايط محيطي

- كلاس خازن ( محوطه و يا فضاي بسته )

- نحوه اتصال به شبكه

- لزوم تعبيه برق گير

- نوع طرح حفاظتي

- نوع قطع و وصل

- نوع فيوز ( داخلي يا خارجي )

- نوع تركيب مقره ها

- مشخصات ترانس جريان و يا ولتاژ

- مشخصات رآكتور سري

 

ب- اطلاعات خروجي ( گارانتي شده ) پيمانكار جهت هر واحد خازن :

- نام سازنده

- كشور سازنده

- ساختار بانكها و اجزا آنها

- نوع عايق مورد استفاده

- نوع روغن داخل خازن

- مشخصات روغن از نقطه نظر محيط زيست

- داشتن فيوز ، داخلي و يا خارجي بودن آن

- نشان دهنده وضعيت فيوز

- تلفات الكتريكي برحسب وات و يا وار ( يا نسبت آنها )

- حداكثر افزايش دما

- افزايش دما در داغ ترين نقطه

- وزن هر واحد خازن

- ابعاد هر واحد خازن

- وزن و ابعاد با بوشينگهاي سوار شده

 

ج – اطلاعات گارانتي بانك :

- ابعاد كلي بانك خازني

- ابعاد و مشخصات مقره هاي پايه ( در صورت لزوم )

- مشخصات تراسهاي جريان و رآكتورها

- مشخصات ترانس هاي ولتاژ در صورت لزوم

- نحوه تخليه خازن در حالت بي برقي و تعميرات

- سوالات متفرقه در مورد نحوه اتصالات و عايق بندي و وصل به باسبار و تهيه آنها از طرف پيمانكار

 

10- نتيجه گيري :

 

بر اساس آمار بدست آمده از پستهاي اجرا شده در سطح كشور ، نسبت ارزش قيمتي بانكهاي خازني به قيمت كل پست در محدوده 1-5 درصد ميباشد ، كه در پستهاي 63 و 132 كيلولت اين ميزان بيشتر بوده و در سطوح ولتاژي بالاتر اين نسبت كاهش مي يابد.

 

از لحاظ اهميت نيز ، اين بخش در همه انواع پستها داراي اهميت متوسطي مي باشد.