اصلاح مصرف انرژی ازجمله موارد مهمی است که در صنایع مختلف در نظر گرفته می‌شود و چنانچه کاربران شبکه برق آن را در نظر نگیرند باید منتظر قبوض برق بالا، و جریمه‌های سوءمصرف برق باشند. یکی از موارد بهینه‌سازی و اصلاح الگوی مصرف، استفاده از تابلوهای بانک خازنی به‌منظور اصلاح ضریب توان و جبران توان راکتیو شبکه می‌باشد. بارهای مقاومتی بیشترین استفاده‌کنندگان توان راکیتو هستند و نمونه بزرگ این مصرف‌کنندگان الکتروموتورهای سه فاز هستند. مدیریت تابلوهای بانک خازنی ازجمله موارد مهمی است که برای داشتن تابلویی با بالاترین بهره‌وری باید در نظر گرفت. پیشنهاد می‌کنیم در کنار این مقاله نگاهی به مقاله‌های بانک خازنی بیاندازید. این مقاله به معرفی و استفاده از تجهیزی اشاره می‌کند که در بانک‌های خازنی استفاده می‌شود. به ما همراه باشید.
رگولاتور بانک خازنی چیست؟
رگولاتور خازنی یا Power Factor Control Relay دستگاهی الکترونیکی است که بر پایه طراحی و برنامه نویسی میکروپروسسوری، توانایی مدیریت خازن‌ها و مدار مصرفی یک تابلو بانک خازنی را دارا است. رگولاتورهای خازنی براساس وضعیت شبکه ورودی و وضعیت مدار مصرفی خروجی، واحدهای خازن را به‌منظور جبران توان راکیتو و به‌دست‌آوردن ضریب توان بهینه وارد یا خارج از مدار می‌نماید. فعال یا غیرفعال سازی واحدهای خازن توسط سیگنال ارسالی از سوی پایه‌های رگولاتور به کنتاکتور خازنی انجام می‌شود. اگر تابه‌حال با کنتاکتور های خازنی آشنایی نداشته‌اید؛ می‌توانید نگاهی به مقاله انواع کنتاکتور بیاندازید. قابلیت رگولاتور های خازنی در نوع خود به‌عنوان یک تجهیز قدرت جالب و قابل توجه است. با توجه به خاصیت میکروپروسسوری این تجهیز، این قابلیت وجود دارد که تنظیمات را به صورت دستی یا اتوماتیک (Auto tunning) انجام دهید. همچنین می‌توانید میزان هارمونیک ضرایب فرد سری فوریه را مشاهده کنید. می‌توانید دما را کنترل کنید. میزان جریان، ولتاژ و توان‌فازهای مختلف‌را ببینید و درنهایت، قابلیت اتصال بین 3 الی 12 واحد خازنی از امکانات این سری تجهیز است.صفحه‌نمایش رگولاتورهای قدرت می‌تواند سون سگمنتی یا LCD باشد. رگولاتورهای جدید دارای قابلیت شبکه‌های‌صنعتی بر روی سیستم مد بأس هستند که به‌واسطه آن، می‌توانیم دیتاهای لازم را برروی سیستم‌های مبتنی براتوماسیون‌صنعتی مشاهده کنیم.
انواع رگولاتور های بانک خازنی
همانگونه که شبکه‌های تک فاز و سه فاز در کاربری‌های مختلف در کشور وجود دارند؛ بر همین اساس تابلوهای بانک خازنی تکفاز و سه فاز تعریف‌شده‌اند و درنهایت رگولاتور های تکفاز و سه فاز را داریم. در ادامه به معرفی این رگولاتور ها می‌پردازیم:
الف) رگولاتور تکفاز
در این مدل نمونه‌برداری از یک فاز انجام می‌شود که دارای خطا بوده‌است و نتایج مطلوبی ندارد. این‌خطا به دلیل عدم تقارن و تعادل در شبکه سه فاز است. نقشه زیر نصب تک فاز را به‌صورت کامل نشان می‌دهد. استفاده تک فاز از رگولاتور باعث می‌شود که ما نتوانیم تمامی پارامترهای شبکه را دیده و مورد بررسی قرار بدهیم. در شکل خازن‌ها به‌صورت مثلثی در دو واحد قرارگرفته و بوبین کنتاکتور خازنی‌های آنها توسط پایه رگولاتور ها تغذیه می‌شود.
ب) رگولاتور سه‌فاز
مطابق تصویر زیر، دررله‌های کنترل ضریب توان یا رگولاتور سه فاز از هر سه فاز نمونه‌برداری انجام می‌شود. این نمونه‌برداری دارای دقت بالا و تلفات حرارتی و سوئیچینگ پایین هستند که همین امر سبب افزایش عمر خازن‌ها می‌شود. این مدل می‌تواند پارامترهای مختف را به خوبی نمایش داده و کنترل خوبی بر روی برق مصرفی خروجی داشته باشد. در بازار نیز اکثر رگولاتور های موجود از نوع سه فاز هستند که در دو مدل 6 و 12 پله به فروش می‌رسند. به ازای هر پله، یک ترمینال و به ازای هر ترمینال، یک واحد خازنی با کنتاکتور خازنی وجود دارد. همچنین می‌توان مواردی نظیر جریان اکتیو حقیقی، جریان راکتیو حقیق، ضریب توان، خازنی و سلفی بودن شبکه و… نمایش داد. پارامترهای رگولاتور بانک خازنی قابل تنظیم می‌باشد. این پارامترها شامل ضریب توان هدف، جریان پاسخ (C/K)، تعداد پله‌های ثابت و زمان تخلیه خازن می‌باشد.
در مورد رگولاتور هایی که هوشمند بوده و دارای خاصیت Auto tunning هستند، تنظیم پله‌های خازنی، مقدار C/k و قطب‌های ترانس جریان به‌صورت خودکار می‌باشد. مدل‌های هوشمند از تمامی پله‌های خازن به‌طور برابر استفاده می‌کند تا خازن‌ها به‌طور نسبی و برابر مستهلک شوند. همچنین اگر پله‌ای معیوب شود؛ به‌صورت اتوماتیک آن را از مدار خارج می‌کند. رگولاتور های هوشمند دارای توابع حفاظتی ولتاژ و جریان هستند. آنها نسبت به هارمونیک‌ها که مسبب جریان غیر سینوسی هستند حساس بوده و آنها را فیلتر می‌کند.
آموزش نصب رگولاتور خازنی
با فرض دسترسی به رگولاتور هوشمند و آشنایی با مدل‌ها و موارد محاسباتی موردنیاز برای ساخت یک تابلو بانک خازنی؛ کافی است موارد زیر را در نظر گرفته و انجام دهید تا رگولاتور را به‌درستی نصب و استفاده نمایید:
- بدست آوردن توان راکتیو مورد نیاز
در شبکه برق به توانی که از یک مقصد به سمت شبکه باز می‌گردد، توان راکتیو می‌گوییم. این مورد در جریان مستقیم (DC) به این شکل نیست. دراین مدل ما با ولتاژ و بار ثابت طرف هستیم و این در حالی‌است که در جریان متناوب به علت وجود فازهای مختلف و حضور عناصری مانند خازن و سلف قضیه متفاوت است و نمی‌دانیم که توان راکتیو به کجا می‌رود. خازن و سلف در حقیقت توان را از بین نمی‌برند اما ازآن به‌عنوان تغذیه نیز استفاده نمی‌کنند. اندازه‌گیری ولتاژ و جریان آنها نشان می‌دهد که این دو عنصر موجب کاهش ولتاژ و افزایش جریان می‌شوند.
- انتخاب ظرفیت رگولاتور بانک خازنی
یکی دیگر از مواردی که باید به آن توجه کنیم؛ به‌دست آوردن نسبت C/K است. این نسبت، عبارت است از نسبت تبدیل توان اولین پله خازن به نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان متصل به رگولاتور. بنابراین، بعداز محاسبه توان راکتیو، باید آن‌را به نسبت مصرف لحظه‌ای درمدار، پله‌بندی و براساس آن، رگولاتور را انتخاب کنیم. برای اطمینان از نحوه صحیح پله بندی خازن‌ها می‌توانید دفترچه راهنمای فنی رگولاتور ها را مطالعه نمایید.
- محاسبات مربوط به ظرفیت خازن و پله رگولاتور
محاسبات لازم در کتب‌ها و مقاله‌های سایت موجود می‌باشند. به‌طورکلی برای کاربران خانگی از آنجایی که لوازم‌خانگی عموماً دارای خازن‌های اصلاح ضریب توان هستند؛ استفاده از بانک خازن و رگولاتور توصیه نمی‌شود. در صنعت نیز برای بارهایی با ضریب توان کمتر از 0.95 توان راکتیو بیشتری نیاز داریم. برای بارهایی با ضریب توان 0.95 می‌توانیم بگوییم که تمام توان راکتیو تولیدی به‌صورت مؤثر مصرف می‌شود و در خصوص ضریب توان 1 می‌توانیم بگوییم از هیچ توان راکتیوی استفاده نمی‌کنیم.
- محل نصب رگولاتور در تابلو بانک خازنی
رگولاتور ها معمولاً برروی درب تابلو بانک خازنی بسته می‌شوند اما نکته قابل‌توجه شرایط محیطی نصب آنهاست که حتماً باید به آن توجه کرد. در داخل دفترچه‌های نصب رگولاتور، شرایط محیطی آنها نوشته‌شده است و لازم است کاربر پیش از اقدام به راه‌اندازی، شرایط موردنیاز برای نصب را فراهم کند. دمای محیط نصب، فضای محیط نصب و تهویه محیط نصب ازجمله مواردی است که باید به آنها توجه شود.
- نصب و تنظیمات رگولاتور هوشمند
مطابق با پله‌های در نظر گرفته‌شده و براساس کیلو وار لازم برای هر پله؛ تمامی خازن‌های یک واحد به‌صورت موازی به یکدیگر متصل شده و درنهایت این خازن‌ها با اتصالی سه‌فاز به ترمینال قدرت کنتاکتور ها متصل می‌شود. دقت کنید که کنتاکتور ها باید از نوع کنتاکتور خازنی باشد تا در زمانی که به‌صورت ناگهانی جریان هجومی زیاد می‌شود؛ واحد خازنی با مشکل مواجه نشود. در نهایت از بوبین کنتاکتور به پایه رگولاتور سیم بندی انجام می‌شود. حال با استفاده از دفترچه هر مدل از رگولاتور های موجود در بازار می‌توان آنها را به‌صورت دستی یا اتوماتیک تنظیم کرد.
سخن آخر
در این مقاله به بررسی رگولاتور خازنی و نحوه نصب آن پرداختیم. رگولاتور های خازنی موجود در بازار بسیار متنوع بوده و بر اساس برند خازنی که خریداری می‌کنید؛ می‌توانید رگولاتور آن را نیز خریداری کنید. مجموعه برق و انرژی به‌عنوان نماینده رسمی محصولات ISBS ، رگولاتور هوشمند خازن‌های ISBS را در دو مدل 6 و 12 پله ارائه می‌نماید. برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت راهنمای نصب فارسی آن می‌توانید نگاهی به محصولات خازن و رگولاتور ما بیاندازید. همچنین می‌توانید رگولاتور و خازن موردنظر خود را از طریق ارتباط با کارشناسان فنی با ما در میان بگذارید تا از قیمت آنها مطلع و با موارد مربوط به آنها آشنا شوید. انرژی در دستان تو!
