محاسبه بانک خازنی
محاسبه بانک خازنی همواره یکی از ضروری ترین اقدامات برای متخصصین برق، مالکان صنایع و مدیران تأسیسات بوده است. بانک خازنی، مجموعه ای سازمانیافته از خازن ها است که برای تأمین توان راکتیو (Q) مورد نیاز تجهیزات القایی (مانند الکتروموتورها و ترانس ها) نصب می شود. هدف اصلی و اقتصادی این سیستم، اصلاح ضریب توان (Power Factor Correction) و در نتیجه، حذف جریمه های مالی شرکت برق و کاهش هزینه های مصرف انرژی است.
در این مقاله، نه تنها با تعریف و اجزای کلیدی بانک خازنی آشنا می شوید، بلکه مهم ترین بخش یعنی فرمول اصلی و روش گام به گام محاسبه ظرفیت بانک خازنی (Qc) و تعیین آرایش بهینه پله ها را به صورت کاربردی خواهید آموخت.
بانک خازنی چیست و چرا نصب آن به یک ضرورت اقتصادی تبدیل شده است؟
بسیاری از واحدهای صنعتی و تجاری به دلیل استفاده از ماشین آلات القایی، نیازمند توان راکتیو هستند. اگر این توان از طریق شبکه برق سراسری تأمین شود، بار اضافی بر شبکه تحمیل شده و منجر به دو پیامد اصلی می شود:
- پرداخت جریمه: در صورتی که ضریب توان (نسبت توان کار به توان ظاهری) به زیر ۰.۹ سقوط کند، جریمه های ماهانه از سوی شرکت برق اعمال می شود.
- کاهش راندمان: افت ولتاژ، گرم شدن کابل ها و کاهش ظرفیت باردهی ترانسفورماتورها.
بانک خازنی با تولید توان راکتیو در محل مصرف، این تأخیر را خنثی کرده و ضریب توان را به مقدار هدف (مثلاً ۰.۹۵ تا ۰.۹۸) می رساند. یک بانک خازنی کامل از اجزای زیر تشکیل شده است: تابلو برق، کلید اصلی، کلید فیوز، خازن های سه فاز، کنتاکتور خازنی و رگولاتور خازنی (مغز فرماندهی سیستم).
مزایای کلیدی: کاهش هزینه برق، افزایش عمر مفید تجهیزات، و آزادسازی ظرفیت ترانسفورماتور و کابل ها.
👇لیست محصولات خازن صنعتی بهنیکو
محاسبه بانک خازنی؛ فرمول اصلی و استفاده از جدول ضریب K
هدف از محاسبه، تعیین ظرفیت خازنی مورد نیاز (Qc) بر حسب کیلو وار (kvar) است تا ضریب توان از مقدار فعلی (cosϕ1) به مقدار مطلوب (cosϕ2) برسد.
الف) فرمول اصلی محاسبات
ظرفیت خازنی با استفاده از مثلث توان و اختلاف تانژانت ها به دست می آید:
Qc = P × (tan φ1 − tan φ2)
- Qc : ظرفیت خازنی مورد نیاز (kvar).
- P : توان اکتیو یا توان کار (kW) که از فیش برق یا آنالایزر به دست می آید.
- φ1 : زاویه فاز متناظر با ضریب توان اندازه گیری شده فعلی.
- φ2 : زاویه فاز متناظر با ضریب توان هدف (معمولاً ۰.۹۵).
ب) راهکار سریع تر؛ جدول ضریب (Factor K)
برای سرعت بخشیدن به محاسبات و حذف نیاز به تبدیلهای مثلثاتی، از جدول ضریب K استفاده میشود. در این حالت، ضریب K همان مقدار (tanφ1−tanφ2) است که از قبل محاسبه شده است:
| cosφ1 فعلی \ cosφ2 هدف | ۰.۹۰ | ۰.۹۵ | ۰.۹۸ |
| ۰.۷۰ | ۰.۴۵۳ | ۰.۶۹۷ | ۰.۹۰۴ |
| ۰.۸۰ | ۰.۲۸۸ | ۰.۵۳۲ | ۰.۷۳۹ |
| ۰.۸۵ | ۰.۱۸۹ | ۰.۴۳۳ | ۰.۶۴۰ |
| ۰.۹۰ | ۰.۰۰۰ | ۰.۲۴۴ | ۰.۴۵۱ |
| ۰.۹۲ | - | ۰.۲۶۹ | ۰.۴۷۶ |
ماشین حساب محاسبه خازن: پس از آشنایی با فرمول های اصلی، می توانید جهت سادگی و سرعت بیشتر، از ابزار آنلاین محاسبه فوری ظرفیت بانک خازنی بهنیکو استفاده کنید تا در لحظه ظرفیت مورد نیاز خود را به دست آورید.
محاسبه پله های بانک خازنی و آرایش بهینه
پس از محاسبه ظرفیت کلی (Qc)، مهم ترین مرحله، تعیین آرایش پله ها است. تعیین نادرست ظرفیت پله ها (خصوصاً پله نخست) منجر به عملکرد ضعیف سیستم و جبران سازی بیش از حد (Overcompensation) می شود.
| معیار | تعیین ظرفیت پله اول (Qstep 1) | مثال آرایش (برایQc=200 kvar) |
| اولویت: تنظیم دقیق بار | پله اول ۵٪ از ظرفیت کل (Qc) | 10, 10, 20, 20, 40, 100 |
| اولویت: سرعت پاسخ بالا | پله اول ۱۰٪ از ظرفیت کل (Qc) | 20, 20, 40, 120 |
نکات مهم:
- تغییرات بار: در تجهیزات فشار متوسط که تغییرات بار نرمتر است، تقسیم بانک به دو یا سه پله رایج است.
- نحوه آرایش: رایج ترین آرایش ها شامل آرایش با نسبت 𝟏:𝟐:𝟐:𝟐… یا آرایش پله های مساوی کوچک است.
- رگولاتور: رگولاتور خازنی (با ساختار میکروپروسسوری) وظیفه فرمان قطع و وصل این پله ها را بر عهده دارد تا ضریب توان را ثابت نگه دارد.
نصب تخصصی بانک خازنی برای کاهش تضمینی مصرف برق
نصب و راه اندازی بانک خازنی فرآیندی تخصصی است. انتخاب نادرست تجهیزات (کنتاکتور، رگولاتور یا خازن) یا عدم رعایت تحمل اضافه جریان (که باید تا ۳۵٪ باشد) می تواند به سوختن قطعات و آسیب به شبکه منجر شود.
تیم فنی و مهندسی بهنیکو، با سال ها تجربه، آماده ارائه خدمات تخصصی نصب، راه اندازی و تنظیم دقیق بانک های خازنی است تا با اطمینان کامل، مصرف برق شما را به شکل پایدار کاهش دهد.
همین حالا جهت مشاوره رایگان نصب و بهینه سازی شبکه با ما تماس بگیرید: [تلفن: 011-44442101]
سوالات متداول (FAQ) درباره بانک خازنی
۱. اگر ضریب توان از ۰.۹ پایین تر باشد، چه جریمه ای اعمال می شود؟
بر اساس قوانین شرکت های برق، مصرف راکتیو باید کمتر از ۵۰ درصد مصرف اکتیو باشد (معادل ضریب توان ۰.۹). در صورتی که این حد رعایت نشود، بابت هر کیلو وار ساعت مازاد، هزینه ای تحت عنوان جریمه راکتیو باید پرداخت شود.
۲. وظیفه اصلی کنتاکتور خازنی چیست؟
کنتاکتور خازنی، وظیفه اتصال و قطع پله های خازنی از مدار را بر عهده دارد. این کنتاکتورها باید برای تحمل جریان اولیه زیاد خازن (Inrush Current) طراحی شده باشند و به همین دلیل با کنتاکتورهای معمولی متفاوت هستند.
۳. منظور از جبران سازی بیش از حد (Overcompensation) چیست؟
این حالت زمانی رخ می دهد که ظرفیت خازنی وارد شده به مدار، بیش از نیاز بار القایی باشد. در نتیجه، شبکه به حالت خازنی درآمده و ضریب توان پیش فاز می شود. این امر باعث افزایش ولتاژ شبکه شده و برای تجهیزات الکتریکی خطرناک است.
۴. عمر مفید خازن ها چقدر است؟
عمر مفید خازن های صنعتی با کیفیت بالا معمولاً بین ۷ تا ۱۰ سال است. عواملی مانند حرارت بیش از حد و هارمونیک های زیاد می توانند عمر آن ها را به شدت کاهش دهند.
استعلام قیمت خرید انواع خازن و قطعات بانک خازنی
کیفیت قطعات استفاده شده در بانک خازنی (به ویژه خود خازن ها، کنتاکتورهای خازنی و رگولاتور) مستقیماً بر طول عمر سیستم تأثیر می گذارد. ما قطعات استاندارد با طول عمر بالا و قابلیت تحمل اضافه جریان مورد نیاز را ارائه می دهیم.
برای اطلاع از قیمت خرید خازن و قطعات بانک خازنی (شامل رگولاتور و کنتاکتور سه فاز) متناسب با مشخصات شبکه برق خود، با کارشناسان فروش شرکت بهنیکو تماس بگیرید.
برای استعلام قیمت خرید خازنها، از طریق تماس با ما در ارتباط باشید: [تلفن: 09901680274]