تابلو بانک خازنی چه کاربردی دارد؟

تابلو بانک خازنی امروزه یکی از مسایل مهم موضوع بهینه سازی ساختمان (optimizaton) می باشد,زمانی که آن در کنار تابلو برق نصب شود کاهش مصرف برق در طی ماه های آتی اتفاق می افتد. دوستان به نخستین مقاله این بخش رسیدیم همچنین در مقالات قبلی با تمامی زیر مجموعه های هوشمندسازی آشنا شدیم.کلیه ابزار بکار گرفته در بسته بندی های تابلو بانک خازنی تولید کشور خودمان (ایران) می باشد . این موضوع  عظمت و شکوهمندی ما را می رساند.همگی معیارها، گواهینامه ها و پذیرش ها مرکز تحقیقات نیرو در نمونه کار این تیم قابل مشاهده است.دست کم 45 درصد کاهش مخارج و هزینه های regulator و filter های هارمونیک تولید داخلی نسبت به بازار آزاد می باشد.

مطالبی که در این مقاله خوانده میشود

• دستگاه STB-8000KV-A
• فناوری استفاده شده برای رگولاتور و قطع و وصل خازن
• هارمونیک چیست؟
• مزایای استفاده از فیلتر هارمونیک
• دردسر های وجود هامونیک
• اهمیت استفاده از فیلتر هارمونیک برای تابلو بانک خازنی
• تفاوت محصولات تیم همکار با گروه مدیریت سارنگ
• مزایای تابلو بانک خازنی

دستگاه STB-8000KV-A

دستگاه استابلایزر مورد نظر توانایی محافظت از لوازم برقی در برابر نوسانات , اختلالات برق شهر و خطرات ناشی از رعد و برق را دارا می باشد.استابلایزر دارای فیلتری هوشمند بوده که نویز موجود در برق شهر را که باعث اختلال در عملکرد دستگاه های مصرف کننده می گردد حذف کرده و در خروجی جریان برق مناسبی بدون هر گونه پارازیت ایجاد میکند.در صورتی که مصرف کننده مورد نظر لامپ باشد تثبیت ولتاژ در هنگام نوسان برق شهر به صورت کم نور یا پر نورشدن لامپ می باشد.این device مخصوص محافظت,تقویت و یا تضعیف برق تک فاز ساختمان ,حداکثر تا 26 آمپر مورد استفاده می باشد.

موارد استفاده STB-800KV-A

در یک یک موارد زیر قابل استفاده, همچنین دارای 2 سال گارانتی و 5 سال تامین قطعات می باشد.

1. مناسب برای تجهیزات برقی و ساختمان های اداری کنتور تک فاز
2. سیستم های کامپیوتری و دستگاه های الکترونیکی خانگی و اداری (کامپیوتر های شخصی و لوازم جانبی آن)
3. دستگاه های صوتی و تصویری ستاپ باکس ها همچنین سیستم های کنترل نظارت تصویری دربازکن های اتوماتیک
4. کنسول های بازی , ماشین های اداری, تلفن های سانترال و معمولی همچنین سیستم های مخابراتی
5. برخی از تجهیزات آزمایشگاهی و اندازه گیری هوشمند میکروپروسسوری
6. نصب به صورت دیواری دارای رنج تثبیت فوق العاده بالا
7. دارای سیستم محافظت در مقابل ولتاژ رودی و خروجی خارج از محدوده مجاز حفاظت در مقابل افزایش دمای داخلی
8. مجهز به  کانتکتور های مخصوص برای نصب و راه اندازی آسان دستگاه

فناوری استفاده شده برای رگولاتور و قطع و وصل خازن

شرکت جدا از عرضه رگلاتورخازنی مشغول به ارایه هارمونیکی آن نیز بوده که تکمیل کننده تابلو بانک خازنی فاقد فیلتر است.درجهت استفاده از این تکمیل کننده شاهد حداقل 10 درصد کاهش هزینه های مصرف برق خواهیم بود.

معایب استفاده از کنتاکتورهای خازنی به دور از انتظار نبوده و قطعا” مشکلاتی طی آن به وجود می آید.بعلاوه مخارج بالای آن دلیلی است که شرکت برای برپایی کار مطلوب تر قطع و وصل خازن ها در توان های زیر 30 کیلو وات از مجموعه سوییچینگ و ابزار ها به هدف  محدود نمودن جریان اولیه در کنتاکتورها استفاده نماید.

هارمونیک چیست؟

طبق قانون واژه نام جدید و بستر,هارمونیک ها نت های خالصی هستند که یک قطعه موسیقی را می سازند.یک نت خالص,یک صوت موسیقی است که تنها شامل فرکانس باشد همچنین از ترکیب این نت ها قطعه موسیقی شکل میگیرد.صوت یک موج الکترومغناطیسی است که متناوب و تابعی از زمان بوده و حرکت می کند.اصول مرتبط به صوت قابل, تعمیم به دیگر توابع یا کمیت های غیر مستقل از زمان است. در اوایل سال 1800 میلادی,یک ریاضی دان فرانسوی به نام فوریه, فرمولی ارایه کرد تا بتوان توابع غیرسینوسی متناوب از یک فرکانس اصلی را به صورت مجموعه توابع سینوسی با فرکانسی از مضرب صحیح فرکانس اصلی نوشت.

هارمونیک ها, توابع ولتاژ و جریان سینوسی غیر مستقل از زمان با استفاده از روابط زیر قابل بیان است.اخلاف فاز (زاویه فاز) بین ولتاژ و جریان بوده که به صورت Qv-Qi نمایش می دهند.تابع ولتاژ و جریان بالا نشان می دهد که سینوسی خالص بوده همچنین برای یک شکل موج متناوب غیر سینوسی , یک فوریه ساده را می توان به صورت زیر نوشت:

توابع و جریان سینوسی وابسته(به زمان) با استفاده از روابط زیر قابل بیان است.

I(t)=Imsin(ωt–ϕ)

V(t)=Vmsinωt

در رابطه بالا ϕ همان سرعت زاویه ای و ϕ اختلاف فاز بین ولتاژ و جریان است.تابع ولتاژ و جریان رابطه بالا نشان میدهند که سینوسی خالص هستند.برای یک شکل تناوب غیر سینوسی یک فوریه ساده را می توان به صورت زیر نوشت.

V(t)=
V ₀
+
V ₁
Sin(wt)
+
V ₂
Sin(2wt)
+
…
+
V _n
Sin(nwt)

توضیحات فرمول

اگر خوب به فرمول های بالا توجه کنید میبینید که فوریه یک سری نامنتهایی بوده همچنین V مقدار قابت یا DC (جریان مستقیم) را نشان می دهد.به آن بخش از موج که دارای سرعت زاویه ای w و اندازه V1 است هارمونیک اول یا مولفه اصلی گفته می شود.به طور کلی بخشی از فرمول که دارای سرعت زاویه nw می باشد هارمونیک nام نام دارد.بنابر این اگر فرکانس مولفه اصلی یک موج برابر f در نظر بگیریم, هارمونیک nام آن موج دارای فرکانس nf خواهد بود.برای مثال در شبکه برق ایران که مولفه اصلی برابر 50 هرتز است,هارمونیک دوم و سوم به ترتیب دارای فرکانس 100 و 150 هرتزی می باشند.

در شبکه های فشر ضعیف کنونی  شاهد رشد روز افزون مصرف کنندگانی هستیم که جریان غیر سینوسی از اعوجاج ولتاژ سینوسی شبکه می شود.این اعوجاجها را می توان به سری فوریه بسط داد,تمامی جمله های سری فوریه با فرکانسی برابر مضرب صحیحی از فرکانس پایه(شبکه)هارمونیک نامیده می شود.از جمله آنان می توان به درایو سرعت متغیر موتورها,راه اندازی نرم یکسوکننده ها و سیستم های UPS اشار نمود.

به دلیل توسعه شبکه قدرت و استفاده گسترده از الکترونیک قدرت در تجهیزات,سطوح اعوجاج هارمونیکی در سال های اخیر افزایش یافته است.به طور معمول مبدل های الکتریکی-استاتیکی سبب اعوجاج هارمونیکی می شوند.

مزایای استفاده از فیلتر هارمونیک

استفاده از فیلتر هارمونیک در بانک های خازنی می تواند باعث بالابردن عمر دستگاه همچنین باعث بالا بردن طول عمر ادوات الکترونیکی و الکتریکی شده به طوری که در علم روز خازن گذاری استفاده از فلیتر هامونیک از ملزومات می باشد.معمولا” در جاهایی که ترانسفورماتور به صورت اختصاصی وجود دارد بعلاوه اندازه گیری توان در طرف فشار قوی انجام می شود از جبران ساز ترکیبی با حضور خازن و فیلتر هارمونیک استفاده می شود.در عمل بیشتر مبدل های استاتیکی به توان راکتیو نیاز دارند که از طریق خازن ها این جبران سازی انجام می شود.وقتی تغییرات جبران کننده توان راکتیو در مبدل های تولیدکننده هارمونیک نصب می شوند حالت رزونانس و تشدید رخ می دهد.

حالت تشدید سبب هارمونیک های ولتاژی و جریانی بالایی می شود همچنین می تواند هم به خازن و تجهیزات نصب شده آسیب برساند.وقتی فرکانس افزایش می یابد امپدانس کاهش یافته و یک مسیر با امپدانس کم برای جریان هارونیکی پدید می آید.این جریان ها به مولفه اصلی جریان اضافه میشود و می تواند باعث اضافه جریان خطرناک در خازن ها و مصرف کننده ها شود.

خازن اصلاح ضریب توان در مدار به صورت موازی با اندوکتانس شبکه و ترانسفورماتور قرار می گیرد.برابر شکل موج جریان هارمونیکی که توسط مبدل استاتیکی تولید می شود,بر اساس اندازه امپدانس هارمونیکی دیده شده بین شاخه ها تقسیم می شود.

نکات کلیدی در هارمونیک

باید به این نکته اشاره کرد که جریان عبوری از خازن و شبکه می تواند نسبت به زمانی که از مبدل استفاده می شود بیشتر باشد همچنین اندازه این جریان هارمونیکی به میزان نزدیکی به حالت فرکانس تشدید وابستگی کامل دارد.این حالت می تواند برای هر کدام از هارمونیک هایی که در مبدل تولید می شود رخ دهد و باعث صدمه زدن به خازن شود.بدترین شرایط زمانی اتفاق می افتد که فرکانس تمامی هارمونیک های جریانی یکسان باشد یا در نزدیکی فرکانس تشدید به حالت موازی در مدار قرار گیرند.جریان عبوری در هر شاخه نسبت به حالت عادی بیشتر می باشد و میتواند به دستگاه ها صدمه اساسی وارد کند.

وقتی که هدف اصلی جبران سازی توان راکتیو در فرکانس اصلی باشد فیلتر های حفاظتی در شبکه قدرت برای جلوگیری از اعوجاج شدید هامونیکی در شبکه به کار می روند.هدف از این کار جلوگیری از ورود اضافه جریان هارمونیکی به مدار خازن می باشد که این امر از طریق انتقال جریان هارمونیکی به مدار اصلی می باشد.فلیتر های حفاظتی با سری کردن یک راکتور با خازن ساخته می شوند,این مقدار هماهنگی فرکانسی مقداری بین فرکانس پایه و کمترین موجود می باشد که معمولا با 5امین مرتبه هارمونیکی تنظیم می شود.در نهایت باعث عملکرد کامل و بدون خطای خازن ها می شود همچنین شکل موج سینوسی کاملتری به مصرف کننده ها انتقال می باید و باعث کاهش جریان اصلی به کار برده می شود.

دردسر های وجود هارمونیک

• ایجاد اختلال در ارتباط سازمان پیام رسانی(مخابرات)
• اعوجاج (distrotion) در ولتاژ بیس
• تداخل در data ها و تجهیزات پردازش الکترونیک
• علمکرد نادرست دستگاه های کنترلی و تقویت کننده محافظتی
• حرارت بالا ایجاد error های مکرر در فیوز محافظتی
• دمای بالا عامل آسیب رسانی به ترانسفورماتور و موتور همچنین تلفات گسترده در هسته مرکزی

اهمیت استفاده از فیلتر هارمونیک برای تابلو بانک خازنی

سبب پیشرفت کانال انرژی و به کارگیری وسیع از الکترونیک قدرت در ابزارها سطح اعوجاج (انحنا) هارمونیکی در سال های گذشته رشد صعودی داشته است.اعوجاج ذکرشده یک دشواری وسیع در نیروگاه و ابزارآلات مرتبط با آن است.سیم و ترانسفورماتورها به دلیل وجود هارمونیک ها می توانند در دماهای بالا نسبت به حالت عادی به فعالیت خود را ادامه دهند.همین عمل علت تشکیل تریپ بریکرها بوده و ابزارهای ارتباطی همچنین کامپیوتر ها وظیفه خود را صحیح انجام نمیدهند.از آنجایی که خازن تولید کننده توان راکتیو بوده اغلب مبدل های ایستا به همین توان نیاز داشته و  capacitor نقش جبران ساز را ایفا میکند.با نصب عنصر تولیدکننده توان راکتیو بر روی مبدل پدیده تشدید (Intensification) رخ میدهد.

فیلتر حفاظتی برای مقابله با اعوجاج داخل کانال انرژی به قصد جبران سازی توان راکتیو در main ferecuency در شبکه مورد استفاده قرار میگیرد.پدیده تشدید نقش بسیار مهم در افزایش دامنه ولتاژ به کاررفته در هارمونیک ها دارد.این بالا رفتن میزان جریان و ولتاژ می تواند صدمه ای جدی به سیستم و خازن وارد کند.

تفاوت محصولات تیم همکار با گروه مدیریت سارنگ

1. تولید ملی
2.  نصب ساده و آسان
3. به کار گیری فناوری پیشرفته در سیستم قطع و وصل خازن
4.  قیمت تمام شده حداقل 50 ٪ پایین تر نسبت به محصولات وارداتی
5. استفاده از تکنولوژی پیشرفته در رگولاتور شرکت و دارای ثبت صنعتی
6. ایمنی متخصصان نصب و استفاده کننده گان در برابر جریان برق
7. علمکرد فیلترهارمونیک برای بازدهی بالای خازن و حذف اعوجاج های هارمونیک
8. کیفیت بالای محصولات بر اساس استانداردها، گواهینامه ها، تأییدیه پژوهشگاه نیرو و رزومه کاری

مزایای استفاده از تابلو بانک خازنی