پروژه تاثیرات بانک خازنی و جبران گرها

در ابتدای این پروژه به معرفی تعاریفی کوتاه و اجمالی در مورد خازن و ساختمان آن و همچنین چگونگی رفتار آن در سیستم های الکتریکی پرداخته شده است. پس از معرفی کلیاتی در مورد خازن به بررسی ارتباط ضریب توان و اصلاح آن و توان اکتیو و راکتیو و همچنین به توضیحاتی در زمینه اصول اصلاح ضریب توان در مسیر اجرای عملیاتی آن و جزئیاتی کوتاه در مورد مقدار خازن های مصرفی و چیدمان می پردازیم.

در بخشی از گزارش پروژه به تشریح عملکرد بانک های خازنی در حالت عادی و یا در شبکه های دارای هارمونیک می پردازیم و با ذکر تجهیزات بکار رفته در ساختمان آن به ادامه گزارش رهسپار می گردیم و همچنین در بخش پایانی به اهمیت بانک های خازنی و اصلاح ضریب توان در حفاظت محیط زیست می پردازیم.

تقسیم بندی خازن ها

خازن ها به سه دسته تقسیم می شوند:

خازن های خشک

خازن های نیمه روغنی

خازن های روغنی

که گروه اول توسط هوا خنک می شود و گروه دوم توسط روغنی که در داخل آن قرار دارد. خنک می شود.

ضرورت خازن گذاری

تمامی ماشین ها (موتورها، ترانسفورماتورها) که از جریان متناوب استفاده می کنند در هنگام کار علاوه بر مصرف اکتیو دارای مصرف راکتیو نیز می باشند. البته تنها توان اکتیو KW است که به کار مفید تبدیل می شود ولی دستگاههای الکتریکی برای انجام این کار مفید نیازمدن مصرف توان راکتیو (Kvar) نیز برای مهیا کردن شرایط لازم می باشند به عنوان مثال اساس کار موتورهای الکتریکی AC برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی برمبنای تولید فلوی مغناطیسی در فاصله هوایی موتور است. تولید این شار تنها توسط توان راکتیو امکان پذیر می باشد و هرچه بار موتور بیشتر گردد مقدار توان راکتیو مورد نیاز افزایش می یابد).

بدین ترتیب قدرت راکتیو جذب شده نه تنها بخشی از ظرفیت شبکه های توزیع را بخود اختصاص و در نتیجه ظرفیت قابل استفاده نیروگاهها را تقلیل می دهد بلکه انتقال جریان الکتریکی مربوط به آن انتخاب تجهیزات و عملکرد شبکه را به میزان زیادی تحت تأثیر قرار داده و اثرات اقتصادی قابل توجهی به بار می آورد.

بطور کلی جریان راکتیو در شبکه های انتقال و توزیع سبب بروز:

اضافه بار در ترانسفورمرها

افت ولتاژ در انتهای خطوط

افزایش درجه حرارت کابلها

بزرگ شدن زیاد از حد حفاظت بار بخاطر جریانات هارمونیک می شود، که این عوارض شرکتهای توزیع برق را مجبور می کند تا به منظور کاهش و به حداقل رساندن قدرت راکتیو، مصرف کنندگان آن را جریمه و از آنان مطالبه خسارت نمایند. معیار اعمال این جریمه اندازه ضریب قدرت یا cosφ تأسیسات برقی مصرف کننده است (زاویه ᵩ میزان عقب افتادگی موج جریان از موج ولتاژ می باشد).

عوارض فوق و جرایم ناشی از جریان راکتیو در شبکه های انتقال و توزیع،سبب به استفاده از منابع تولید توان راکتیو شده که بتوانند هرچه نزدیکتر به محل موتورها و ترانسفورمرها نصب شوند و یکی از اصولی ترین و معمول ترین این منابع خازن اصلاح قدرت می باشد. انرژی راکتیو تولیدی توسط خازن به ولتاژ، ظرفیت و نحوه اتصال خازن بستگی دارد.

حال بعد از مطالعه در باره ضریب توان واهمیت آن به تاثیر آن در سیستم تولید و انتقال انرژی می پردازیم.

1-8-تاثیر ضریب توان در تولید و انتقال انرژی

1-8-1- تاثیر ضریب توان در میزان جریان کشیده شده از منبع انرژی

میزان ضریب توان در تولید و انتقال و مصرف انرژی تاثیر بسزایی در میزان مصرف انرژی دارد. در صورتیکه توان حقیقی انتقال داده شده ثابت باشد، با کوچک شدن ضریب توان، توان راکتیو بزرگ شده و با آن مقدار موثر جریان خط و یا بار سیم های نقل انرژی زیاد می شود. این ازدیاد جریان بخاطر کوچک شدن ضریب توان باعث تلفات حرارتی زیادتر در خط می شود.