
مقدمه
اصلاح ضریب توان یکی از چالشهای همیشگی مهندسان برق است. برای حل این مشکل، از مجموعهای به نام بانک خازنی (Capacitor Bank) استفاده میکنند. بانک خازنی در واقع یک واحد کامل است که شامل چندین خازن، رگولاتور و تجهیزات حفاظتی است. اما بانک خازنی دقیقا چیست و چه وظیفهای در سیستم توزیع برق دارد؟
بانک خازنی مجموعهای از خازنها است که به صورت موازی یا سری به هم وصل شدهاند تا مقدار مشخصی از توان راکتیو (kVAR) را تولید کنند. این مجموعه معمولاً در یک تابلو جداگانه یا در کنار تابلو توزیع اصلی نصب میشود. اجزای اصلی یک بانک خازنی عبارتند از: خازنهای قدرت، کنتاکتورهای خازنی برای قطع و وصل خازنها، رگولاتور ضریب توان (Power Factor Regulator) برای سنجش و کنترل، و فیوزهای حفاظتی.
موتورها و ترانسفورماتورها برای ایجاد میدان مغناطیسی به توان راکتیو نیاز دارند. اگر این توان راکتیو از شبکه تامین شود، خطوط تحت فشار قرار میگیرند. وظیفه اصلی بانک خازنی این است که این توان راکتیو را در محل تولید کند. بانک خازنی مانند یک منبع باتری برای انرژی راکتیو عمل میکند. وقتی موتور انرژی راکتیو میکشد، بانک خازنی آن را بلافاصله تامین میکند و از تزریق این جریان از سمت ترانسفورماتور جلوگیری میکند.
بانکهای خازنی به دو دسته کلی تقسیم میشوند:
۱. بانک خازنی ثابت (Fixed Bank): این نوع همیشه در مدار است و برای بارهایی که ضریب توان ثابت و کمنوسان دارند مناسب است.
۲. بانک خازنی اتوماتیک (Automatic Bank): این نوع چندین مرحله (Step) دارد و بر اساس نیاز لحظهای شبکه، به صورت خودکار مرحلهها را وصل میکند. این مدل برای کارخانهها که بارهای آنها مدام تغییر میکند، ایدهآل است.
مغز متفکر بانک خازنی، رگولاتور ضریب توان است. رگولاتور دائماً جریان و ولتاژ شبکه را اندازهگیری میکند و ضریب توان را محاسبه مینماید. اگر ضریب توان از مقدار تنظیم شده پایینتر باشد، رگولاتور فرمان وصل یک مرحله خازن را صادر میکند. این فرآیند باعث میشود که ضریب توان همیشه در محدوده مطلوب (مثلاً بالای ۰.۹۵) نگه داشته شود.
بانک خازنی یک سیستم کامل برای مدیریت توان راکتیو است. با نصب بانک خازنی، شما نه تنها ضریب توان را اصلاح میکنید، بلکه از جریمههای شرکت برق جلوگیری میکنید و ظرفیت ترانسفورماتور خود را افزایش میدهید. انتخاب بانک خازنی مناسب بر اساس نیاز بار، گامی موثر در جهت مدیریت بهینه انرژی است.