طراحی بانک خازنی در شبکه‌ های دارای بارهای غیرخطی

 ضرورت طراحی بانک خازنی در سیستم‌ های صنعتی 

هدف اصلی از طراحی بانک خازنی، تزریق توان راکتیو به شبکه برای رساندن ضریب توان (cos⁡𝜙) به عدد ایده‌ آل (نزدیک به یک) است. مزایای این کار عبارتند از: 

• حذف جریمه‌ های سنگین در قبوض برق. 

• آزاد سازی ظرفیت ترانسفورماتورها و کابل‌ ها. 
• کاهش تلفات گرمایی (RI²) در خطوط انتقال داخلی کارخانه. 

خطرات جدی خازن‌ گذاری در حضور هارمونیک‌ ها 

بزرگترین دشمن خازن، هارمونیک است. خازن‌ ها به طور طبیعی در فرکانس‌ های بالا مقاومت (امپدانس) کمی از خود نشان می‌ دهند. این یعنی هارمونیک‌ ها را به شدت به سمت خود جذب می‌ کنند. 

• پدیده رزونانس: اگر فرکانس تشدید شبکه با یکی از فرکانس‌ های هارمونیکی بار یکسان شود، جریان شدیدی از خازن عبور کرده که منجر به باد کردن، نشت روغن یا انفجار خازن می‌ شود. اینجاست که اهمیت طراحی بانک خازنی در شبکه هارمونیکی مشخص می‌ شود. 

 

🟢 آیا نگران آسیب هارمونیک‌ ها به تجهیزات خود هستید؟

همین حالا برای حذف توان راکتیو و پیشگیری از جریمه‌ های سنگین با کارشناسان بهنیکو تماس بگیرید. ما با تحلیل دقیق شبکه شما، بهترین استراتژی نصب بانک خازنی فیلتردار را طراحی و اجرا می‌ کنیم. 📞 مشاوره رایگان با تیم فنی بهنیکو  09901680274 - 09905261572

گام‌ های اجرایی در طراحی بانک خازنی در شبکه هارمونیکی 

برای یک طراحی ایمن، نباید فقط به توان راکتیو مورد نیاز توجه کرد. مراحل زیر حیاتی هستند: 

1. آنالیز شبکه: اندازه‌ گیری میزان THD (اعوجاج کل هارمونیکی) جریان و ولتاژ. 
2. محاسبه توان پله‌ ها: تعیین ظرفیت خازن بر اساس پیک مصرف. 
3. انتخاب ولتاژ نامی: در شبکه‌ های هارمونیکی، همواره باید ولتاژ نامی خازن را بالاتر از ولتاژ شبکه انتخاب کرد (مثلاً خازن 480 یا 525 ولت برای شبکه 400 ولت). 

راهکار طلایی؛ استفاده از فیلترهای ناهماهنگ (Detuned Filters) 

بهترین روش برای پیشگیری از ترکیدگی خازن در شبکه دارای اینورتر، استفاده از راکتورهای حذف هارمونیک است. این سلف‌ ها به صورت سری با خازن قرار می‌ گیرند و فرکانس رزونانس را به زیرِ فرکانس اولین هارمونیک مزاحم (معمولاً هارمونیک پنجم) منتقل می‌ کنند. 

• فاکتور پد (Detuning Factor):  عمولاً از نرخ‌ های %7یا %14 برای فیلتر ناهماهنگ استفاده می‌ شود تا امنیت خازن تضمین شود. 

محاسبات فنی و انتخاب تجهیزات جانبی 

در طراحی بانک خازنی پیشرفته، تجهیزات سوئیچینگ بسیار مهم هستند:

• کنتاکتور خازنی: باید دارای مقاومت‌ های محدودکننده جریان هجومی باشد. 

• سوئیچ تریستوری: در بارهای با تغییرات سریع (مانند جرثقیل‌ ها)، استفاده از سوئیچ استاتیک به جای کنتاکتور الزامی است. 

 

استانداردها و محدودیت‌ های مجاز (IEEE 519) 

طبق استاندارد IEEE 519، مصرف‌ کنندگان صنعتی موظفند میزان تزریق هارمونیک به شبکه را کنترل کنند. طراحی صحیح بانک خازنی فیلتردار کمک می‌ کند تا آلودگی نوری و نویزهای مخابراتی در محدوده مجاز باقی بماند. 

سوالات متداول (FAQ) 

۱. چطور بفهمیم برای طراحی بانک خازنی به فیلتر هارمونیک نیاز داریم؟

اگر نسبت توان بارهای غیرخطی شما (مانند درایو و UPS) به توان کل ترانسفورماتور بیش از %15 تا %20باشد، حتماً باید از بانک خازنی فیلتردار (Detuned) استفاده کنید. 

۲. تفاوت خازن‌ های فشار ضعیف معمولی با خازن‌ های مخصوص شبکه‌ های هارمونیکی چیست؟ 

خازن‌ های مخصوص هارمونیک دارای تحمل ولتاژی بالاتر و لایه‌ های ضخیم‌ تر دی‌ الکتریک هستند تا بتوانند جریان‌ های ناشی از هارمونیک را بدون گرم شدن بیش از حد تحمل کنند. 

۳. آیا طراحی بانک خازنی در شبکه هارمونیکی باعث حذف کامل نویز می‌ شود؟ 

خیر؛ فیلترهای ناهماهنگ (Detuned) وظیفه محافظت از خازن در برابر رزونانس را دارند. برای حذف کامل هارمونیک‌ ها از شبکه، باید از فیلترهای اکتیو (Active Harmonic Filters) استفاده کرد. 

۴. قیمت تمام شده بانک خازنی فیلتردار نسبت به معمولی چقدر بیشتر است؟ 

به دلیل اضافه شدن راکتورهای مسی یا آلومینیومی و استفاده از خازن‌های با ولتاژ بالاتر، قیمت این بانک‌ ها معمولاً ۱.۵ تا ۲  برابر مدل‌ های معمولی است، اما هزینه تعمیر و نگهداری را به شدت کاهش می‌ دهد. 

🟢 پایان دردسرهای سوختن خازن در شبکه‌ های هارمونیکی!

 برای خرید خازن صنعتی با طول عمر بالا و انتخاب راکتورهای ناهماهنگ باکیفیت، به فروشگاه تخصصی بهنیکو مراجعه کنید. تضمین اصالت کالا و انطباق کامل با استانداردهای طراحی بانک خازنی.