رگولاتور بانک خازنی: راهنمای جامع انتخاب، نصب و تنظیم (قیمت و انواع)

رگولاتور در بانک خازنی چگونه کار می کند؟

رگولاتور در بانک خازنی قلب سیستم جبران سازی توان راکتیو است. عملکرد آن را می توان به مراحل زیر تقسیم کرد:

1. اندازه گیری مداوم: رگولاتور به طور پیوسته ولتاژ و جریان شبکه را از طریق ترانسفورماتورهای ولتاژ (PT) و جریان (CT) اندازه گیری می کند.
2. محاسبه ضریب توان: با استفاده از الگوریتم های پیشرفته ریاضی، رگولاتور مقادیر RMS واقعی ولتاژ و جریان را محاسبه کرده و ضریب توان را با در نظر گرفتن محتوای هارمونیک جریان و ولتاژ بدست می آورد. این محاسبات دقیق تر، عملکرد بهتری را تضمین می کند. برخی رگولاتورها امکان دریافت ضریب توان از طریق رابط سریال خروجی ضبط کننده الکترونیکی قدرت (REP) را نیز دارند، البته در این حالت معمولاً محاسبه هارمونیک ها لحاظ نمی شود.
3. تصمیم گیری و فرمان: در صورت نیاز، یعنی هر زمان که ضریب توان القایی (که در اثر بارهای سلفی ایجاد می شود) به زیر نقطه تنظیم می رسد، رگولاتور به صورت خودکار یک یا چند پله (بانک) خازنی را از طریق کنتاکتورهای مربوطه وارد مدار می کند. ورود خازن ها، جریان راکتیو سلفی را جبران کرده و ضریب توان را افزایش می دهد.
4. خروج خازن ها: به محض اینکه ضریب توان به مقدار مطلوب رسید یا حتی بیش از حد اصلاح شد (ضریب توان خازنی شد)، رگولاتور به صورت هوشمندانه یک یا چند پله خازنی را از مدار خارج می کند تا از اضافه ولتاژ و ایجاد ضریب توان خازنی جلوگیری شود.

ویژگی های مهم رگولاتور بانک خازنی

رگولاتور بانک خازنی مجهز به چندین ویژگی حفاظتی و عملکردی است که سرمایه گذاری شما را در بانک های خازنی تضمین می کند:

رگولاتور در بانک خازنی چگونه کار می کند؟

• زمان استراحت (Rest Time): این ویژگی، یک تأخیر زمانی را پس از قطع یک پله خازنی اعمال می کند تا از روشن شدن مجدد همان پله بلافاصله پس از خاموشی جلوگیری شود. قطع و وصل سریع و مکرر می تواند به خازن ها و کنتاکتورها آسیب برساند و عمر مفید آن ها را به شدت کاهش دهد.
• حفاظت در برابر اضافه ولتاژ: در صورتی که ولتاژ شبکه به مقادیر بالا برسد، رگولاتور به صورت خودکار بانک های خازنی را از مدار خارج می کند تا از اضافه ولتاژهای طولانی مدت که می توانند به تجهیزات آسیب برسانند، جلوگیری کند.
• حفاظت در برابر هارمونیک: در محیط هایی با محتوای هارمونیکی بالا (اعوجاج در شکل موج ولتاژ و جریان)، رگولاتور می تواند در صورت تشخیص سطح بالای هارمونیک، خازن ها را از مدار خارج کند تا از تشدید رزونانس و آسیب به خازن ها جلوگیری شود. در برخی موارد، برای مقابله با هارمونیک ها نیاز به خازن های فیلتردار (Detuned Reactors) است که رگولاتورهای پیشرفته این قابلیت را نیز مدیریت می کنند.
• آلارم ها و نمایشگرها: اکثر رگولاتورها دارای نمایشگر LCD برای نمایش پارامترهای مختلف مانند ضریب توان، جریان، ولتاژ، و همچنین آلارم های خطا (مانند اضافه ولتاژ، اضافه جریان، هارمونیک بالا) هستند.

رگولاتور بانک خازنی تک فاز

در حالی که عمده کاربرد رگولاتور بانک خازنی در سیستم های سه فاز صنعتی و تجاری است، برای سیستم های تک فاز کوچکتر و یا در مواردی که بارهای سلفی قابل توجهی به صورت تک فاز وجود دارند، می توان از رگولاتور بانک خازنی تک فاز استفاده کرد. این رگولاتورها معمولاً ابعاد کوچکتری دارند و برای جبران سازی توان راکتیو در خانه ها، مغازه ها یا کارگاه های کوچک که با مشکل ضریب توان پایین مواجه هستند، مناسب اند. عملکرد کلی آن ها مشابه رگولاتورهای سه فاز است، با این تفاوت که تنها یک فاز را نظارت و کنترل می کنند.

 

نکات مهم در مورد نصب و تنظیم رگولاتور بانک خازنی

نصب و تنظیم رگولاتور بانک خازنی از اهمیت بالایی برخوردار است تا عملکرد صحیح و ایمن آن تضمین شود:

• محل نصب ترانسفورماتور جریان (CT): CT باید دقیقاً بعد از منبع تغذیه (پست، ترانسفورماتور یا تابلو برق اصلی) قرار گیرد تا جریان خروجی از بارها و بانک های خازنی را به درستی اندازه گیری کند. قطر سیم کشی CT نباید کمتر از 2.5 میلی متر مربع باشد.
• اتصال ولتاژ و CT: اگر اتصال اندازه گیری ولتاژ بین دو فاز است (در سیستم های سه فاز)، این فازها باید با فازی که جریان را از طریق CT نظارت می کنید، متفاوت باشند. CT باید به ورودی های 1TC و 2TC رگولاتور متصل شود.
• حفاظت کنتاکتورها: هر درایو کنتاکتور (خروجی رگولاتور برای کنترل کنتاکتور) باید با یک فیوز جداگانه محافظت شود.
• سیم کشی: سیم کشی اندازه گیری ولتاژ و جریان (CT) باید در مجراهایی با فاصله حداقل 10 سانتی متر از سیم های کنترل کنتاکتور قرار گیرد. همچنین، این سیم کشی نباید از کانال های کابل برق که جریان از خازن ها عبور می کند، عبور داده شود تا از تداخل الکترومغناطیسی جلوگیری شود.
• CT اختصاصی: برای اندازه گیری جریان، یک CT خاص باید در نظر گرفته شود. اگر ابزار اندازه گیری دیگری (مانند کنتور) از قبل وجود دارد، می توان از CT آن استفاده کرد، به شرطی که سیگنال CT همیشه به صورت سری به رگولاتور متصل باشد. پایانه های CT را می توان به زمین متصل کرد.
• ولتاژ تغذیه و کنتاکتورها: مراقب ولتاژ تغذیه رگولاتور و نحوه اتصال کنتاکتورها باشید. سیم مشترک کنتاکتورها باید با سیمی که برای تغذیه خود کنترلر استفاده می شود، متفاوت باشد. به یاد داشته باشید که حداکثر ولتاژ/جریان برای هر خروجی درایو معمولاً 250 VAC / 5 A است.
• نمایش پارامترها: ولتاژ باید به ورودی اندازه گیری اعمال شود تا پارامترهای ولتاژ و جریان در منوی اندازه گیری های الکتریکی نمایش داده شوند. در غیر این صورت، این دو پارامتر به صفر می رسند.

مزیت اصلی رگولاتور بانک خازنی چیست؟

مهم ترین مزیت رگولاتور بانک خازنی، سادگی طراحی و استفاده از قطعات نسبتاً کمتر در مدل های پایه آن است که منجر به قیمت رگولاتور بانک خازنی پایین تر (در مقایسه با سیستم های جبران سازی فعال) و ابعاد کوچک تر مدار می شود. این ویژگی آن ها را برای کاربردهایی که محدودیت فضا و بودجه دارند، جذاب می سازد. علاوه بر این، اتوماسیون کامل فرایند جبران سازی، نیاز به دخالت دستی را از بین می برد و پایداری شبکه را افزایش می دهد.

 

محدودیت های مهم رگولاتور بانک خازنی

با وجود مزایای فراوان، رگولاتور بانک خازنی دارای محدودیت هایی نیز هست:

• تغییر ولتاژ خروجی با تغییر بار: در برخی از مدل های رگولاتورهای ساده تر (که ممکن است به اشتباه رگولاتور خازنی نامیده شوند)، تنظیم ولتاژ خروجی با تغییر جریان بار دشوار است و ولتاژ خروجی می تواند نوسان کند. البته در رگولاتورهای پیشرفته جبران ساز ضریب توان، این مورد کمتر به چشم می خورد.
• عدم ایزولاسیون گالوانیکی: برخی از رگولاتورهای ساده تر (که عمدتاً برای تثبیت ولتاژ استفاده می شوند نه جبران سازی ضریب توان) ممکن است ایزولاسیون گالوانیکی بین ورودی و خروجی نداشته باشند که در برخی کاربردها می تواند ایمنی را به خطر اندازد و استفاده از آن ها را محدود کند. در رگولاتورهای بانک خازنی، ورودی های اندازه گیری و خروجی های کنتاکتورها معمولاً ایزوله هستند.
• واکنش به هارمونیک ها: رگولاتورهای معمولی بانک خازنی بدون فیلتر، در محیط های با هارمونیک بالا ممکن است دچار مشکل شوند و حتی با تشدید رزونانس، به خازن ها آسیب برسانند. در چنین شرایطی، نیاز به استفاده از رگولاتورهای هوشمندتر و خازن های فیلتردار است.
• پاسخ دهی: رگولاتورهای بانک خازنی نسبت به سیستم های جبران سازی فعال (Active Harmonic Filters) سرعت پاسخ دهی کمتری دارند، به خصوص در بارهایی که به سرعت تغییر می کنند.

قیمت رگولاتور بانک خازنی

قیمت رگولاتور بانک خازنی به عوامل متعددی بستگی دارد، از جمله:

 

• تعداد پله ها (Stages): رگولاتورها در تعداد پله های مختلف (مثلاً 4، 6، 8، 12، 14 یا 16 پله) عرضه می شوند. هرچه تعداد پله ها بیشتر باشد، رگولاتور می تواند با دقت و انعطاف پذیری بیشتری توان راکتیو را جبران کند و طبیعتاً قیمت رگولاتور بانک خازنی نیز بالاتر خواهد بود.
• برند و کشور سازنده: برندهای معتبر با سابقه طولانی در تولید تجهیزات کیفیت برق، معمولاً قیمت های بالاتری دارند، اما کیفیت و قابلیت اطمینان بیشتری را نیز ارائه می دهند.
• قابلیت های هوشمند: رگولاتورهای پیشرفته تر که دارای قابلیت های اندازه گیری هارمونیک، ارتباط با سیستم های BMS (Building Management System)، پورت های ارتباطی (مانند RS485)، و نرم افزارهای تحلیل هستند، قیمت بیشتری خواهند داشت.
• جریان نامی و دقت: رگولاتورهایی با جریان نامی بالاتر و دقت اندازه گیری بیشتر، معمولاً گران تر هستند.
• رگولاتور بانک خازنی تک فاز یا سه فاز: رگولاتورهای سه فاز معمولاً گران تر از مدل های تک فاز هستند، زیرا پیچیدگی بیشتری دارند.

جمع بندی

رگولاتور بانک خازنی یک سرمایه گذاری هوشمندانه برای هر تاسیسات برقی است که با مشکل ضریب توان پایین دست و پنجه نرم می کند. با نصب صحیح و تنظیم رگولاتور بانک خازنی، می توان به طور قابل توجهی مصرف برق را بهینه سازی کرد، هزینه های ناشی از جریمه های شرکت برق را کاهش داد، و عمر مفید تجهیزات الکتریکی را افزایش داد. انتخاب صحیح رگولاتور، با در نظر گرفتن تعداد پله های مورد نیاز، قابلیت های اضافی، و قیمت رگولاتور بانک خازنی، می تواند به شما در دستیابی به یک سیستم الکتریکی کارآمد و پایدار کمک کند.

آیا تا به حال به بررسی ضریب توان تاسیسات خود فکر کرده اید؟