کد خبر: ۲۵۵۲۰
تاریخ انتشار: ۱۴:۳۶ - ۲۲ شهريور ۱۳۹۶
در ادامه مطلب خازن گذاری بحث میشود که چطور توان جبران سازی مورد نیاز را می‌توان بدست آورد بعضی مواقع اطمینان صد در صد به صحت نتیجه محاسباتی وجود ندارد. در این موارد می‌توان از روی تخمین بررسی کرد که نتیجه محاسبه شده تا چه حد به حقیقت نزدیک است.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: در ادامه مطلب خازن گذاری بحث میشود که چطور توان جبران سازی مورد نیاز را می توان بدست آورد  بعضی مواقع اطمینان صد در صد به صحت نتیجه محاسباتی وجود ندارد. در این موارد می توان از روی تخمین بررسی کرد که نتیجه محاسبه شده تا چه حد به حقیقت نزدیک است.

تا زمانی که مصرف کننده های نصب شده خارج از عرف معمولی نباشند. چنین تخمین هایی بطور کلی نزدیک به اعداد واقعی هستند.
 
جدول داده های تخمینی برای توان خازن مورد نیاز
 

نوع مصرف کننده

قدرت نامی خازن

موتورهای دارای جبران سازی انفرادی

%40-35 توان موتور

ترانسهای جبران سازی انفرادی

%2.5 ظرفیت ترانس(در ترانسهای قدیمی%5)

جبران سازی مرکزی

%25-33 توان ترانس با هدفCOSQ=0.9
%40-50
توان ترانس با هدفCOSQ=1

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
محاسبه توان خازن مورد نیاز بوسیله اندازه گیری:


آمپر متر و دستگاههای اندازه گیری توان اغلب در تابلو اصلی نصب شده اند. همچنین میشود از دستگاههای اندازه گیری چنگکی استفاده نمود. اندازه گیری های مورد نیاز در فیدر ورودی و یا فیدر های خروجی پست اصلی انجام می پذیرد.اندازه گیری هم زمان ولتاژ شبکه دقت محاسبه را بهتر می نماید. البته میتوان ولتاژ نامی را 380یا 400 ولت در نظر گرفت.
از ولتاژ(U).جریان ظاهری(I)و ضریب توان می توان توان اکتیو را محاسبه نمود:
 
Pe=1.73*U*I*COSQ               

 

در صورتی که ضریب توان مشخص باشدمی توان با فرمول زیر توان خازن را محاسبه کرد.
         
                                                                                                                                             
مثال:اطلاعات برای جریان ظاهری=248آمپر
ضریب توان:0.86
ضریب توان مطلوب:0.92
ولتاژ:397 ولت
                                                 QC=14.64*(tan30.68-tan23.07)=24.9kvar        
 

تذکر: اندازه گیری که در بالا بر اساس آن محاسبات انجام گرفته مقادیر لحظه ایی را به دست می دهند. میزان بار بسته به روز و فصل تغیرات شدیدی دارد.به همین جهت کسی باید اندازه گیری را انجام دهد که کارگاه یا کارخانه را به خوبی بشناسد. اندازه گیری های متعددی باید انجام پذیرد و به این نکته باید توجه کرد که مصرف کننده های نیازمند به جبران سازی (مصرف کننده های اصلی) در حال کار باشند.همچنین داده های اندازهگیری بایستی حتی الامکان سریعا و هم زمان برای تمام دستگاهها خوانده شود تا اینکه با یک نوسان بار شدید ناگهانی اشتباهی در نتایج رخ ندهد.


اندازه گیری به وسیله ثبات اکتیو و راکتیو:

نتایج قابل قبول به وسیله دستگاه فوق حاصل می شود.این داده ها می توانند برای مدت زمان طولانی ثبت شوند.بدین طریق داده های پیک بدست می آید.
توان خازن طبق روال زیر محاسبه میشود.

 
QC=QL-(P*TANQ2)
 
QC: توان خازن مورد نیاز
QL: توان راکتیو اندازه گیری شده
P: توان موثر اندازه گیری شده

اندازه گیری از طریق خواندن کنتور:

کنتور توان اکتیو و راکتیو در ابتدای کار خوانده می شود.8 ساعت بعد هر دو کنتور مجددا خوانده میشوند. در صورتی که در این 8 ساعت توقفی در کار ایجاد شده باشد این مدت توقف باید به 8 ساعت اضافه شود.


      tanQ=RM2-RM1/AM2-AM1RM1


RM1  : مقدار اولیه کنتور راکتیو
RM2: مقدار نهایی کنتور راکتیو
AM1: مقدار اولیه کنتور اکتیو
AM2: مقدار نهایی کنتور اکتیو
 
با توجه به داشتنTANQ می توانCOSQ و فاکتورF را از روی جدول بدست آورد.
 
قدرت خازن از رابطه زیر بدست می آید:
             

QC=(AM2-AM1)*K*F/8  

  K:نسبت ترانس جریان کنتور است

مثال:
مقادیر زیر با خواندن کنتور ثبت شده اند

AM1:115.3
AM2:124.6
RM1:311.2
RM2:321.2


کنتور با ترانس جریان150به5 آمپر کار میکند .بنابراین ضریب تبدیل جریانK=30 باید در نظر گرفته شود.


ابتداTANQ را بدست می آوریم

TANQ=321.2-311.2/124.6-115.3=1.08               

 

برای رسیدن به ضریب توان 0.92 ضریباز جدول برابر 0.65 بدست می آید.

پس مقدار خازن مورد نیاز میشود

QC=(124.6-115.3)*30*0.65/8=22.67KVAR

 

محاسبه از طریق فیش برق  

اینروش نسبتا راحت است و با دقت خوبی می توان خازن را از صورت حساب ماهانهبرق محاسبه کرد و در صورت نبودن تعطیلات کارخانه یا کارگاه در مدت محاسبهبرق می توان از صورت حساب سالیانه و یا ماهانه استفاده نمود در صورت وقوعنوسانات فصلی مسلم است که باید از صورت حساب زمان پر باری کارخانه استفادهشود در صورت محاسبه جداگانه تعرفه های روز و شب برای محاسبه نهایی ازاطلاعات روز استفاده می شود می توان چنین در نظر گرفت که توان خازن برایپوشش جریان راکتیو شب کافی است در موارد خاصی که با برق شب که دارای قیمتمناسب تری است کار میشود نباید از اطلاعات شب صرف نظر کنیم

 

تعرفه های قیمت انرژی

در محاسبه قیمت انرژی حداکثر مصرف و انرژی اکتیو و انرژی راکتیو بصورت مجزا در نظر گرفته می شوند

دربیشتر قراردادها حداکثر مصرف راکتیوبرابر %50 مصرف اکتیو در نظر گرفته میشود مصرف راکتیو در صورتی مشمول هزینه می گردد که بیش از %50مصرف اکتیوباشد که این مصرف متناظر ضریب توان 0.9 است توصیه می شود برای محاسبه عددبالاتری مثل 0.92 در نظر گرفته شود تا توان رزرو خازنی داشته باشیم.

مثال: برای محاسبه اطلاعات از صورت حساب برداشته شده بشرح زیر است

حداکثر مصرف=99کیلو وات

انرژی اکتیو مصرف شده=17820 کیلو وات

انرژی راکتیو مصرف شده=19840 کیلو وار ساعت

ابتدا تانژانت فی را بدست می آوریم


TANQ=  اکتیو/راکتیو
              

TANQ=19840/17850=1.11
 
با توجه به جدول ضریب 0.68 به دست می آید و توان خازنی مورد نیاز بصورت زیر محاسبه می شود
 
     99KW*0.68=67.32KVAR    
 
مثال:
اطلاعات یک گارگاه به صورت زیر میباشد قدرت خازن مورد نیاز را محاسبه نمایید

توان:220KW
ولتاژ:440v
فرکانس:50HZ
ضریب توان فعلی:0.7
ضریب توان مطلوب:0.9   
                                
               

cos Q1= 0.7 tan Q1= 1.02

cos Q2 = 0.9 tan Q2= 0.48

QC = P (tan Q1– tan Q2)

 

220 · 1000 (1.02 – 0.48)=118.8KVAR

 

ظرفیت خازن در حالت ستاره و مثلث را بدست آورید:

در حالت ستاره داریم:

                                                                                                     
                                                                            VC=VL/1.73=440/1.73=254V

                                                                                                       CSTAR=QC/(VL)2*2*3.14*F 

CSTAR=118.8*1000/(440)2*2*3.14*50=1954 


در حالت مثلث داریم:

VC=VL=440V
CDELTA=QC/3*(VL)2*2*3.14*F
CDELTA=118.8*1000/3*(440)2*2*3.14*50=651


قدرت ترانس را در دو حالت فوق در ضریب توانهای 0.7و0.9 محاسبه کنید:

در ضریب توان0.7
 
 
S1=P/COSQ1
 
 
S1=220/0.7=314KVA

در ضریب توان 0.9

S2=P/COSQ2
 
S2=220/0.9=244KVA
 
همانطور که مشاهده میشود هرچه ضریب توان به یک نزدیکتر باشد قدرت ترانس پایین تر میآید.

جریان خط در دو حالت فوق را محاسبه کنید:

I=220*1000/1.73*440*0.7=412A

I=220*1000/1.73*440*0.9=320A
 
و همچنین هرچه ضریب تو.ان به یک نزدیک تر باشد جریان خط کمتر میشود

مثال:

مشخصات پلاک موتور تکفازی به شرح زیر است:
 
1.4kw      220v       12A       COSQ=0.78    
 
این موتور باید تا 0.95 کمپانزه شود قدرت خازن را بدست آورید

P=U*I*COSQ=220*12*0.78=2.06
COSQ1=0.78               TANQ1=0.8026
COSQ2=0.95               TANQ2=0.3288
QC=P*(TANQ1-TANQ2)=2.06*(0.8026-0.3288)=0.976KVAR

مثال:

مشخصات یک موتور سه فاز به شرح زیر است:
22KW        220/380          78/45A          COSQ=0.84
این موتور باید تاCOSQ=0.95کمپانزه شود مطلوب است ظرفیت خازنها در اتصال مثلث:
 

P=1.73*U*I*COSQ=1.73*380*45*0.84=24.9KW
COSQ1=0.84            TANQ1=0.646
COSQ2=0.95            TANQ2=0.3288
QC=P*(TANQ1-TANQ2)=24.9(0.646-0.3288)=7.9KVAR

CDELTA=QC/3*(VL)2*2*3.14*F=58

مثال:

خازن سه فاز با قدرتQC=200KVAR مفروض است.در صورتیکه ولتاژخازنUV=15KV باشد مطلوب است ظرفیت و جریان خازن:

CDELTA=200000/3*152*314=0.94

IL=200/15*1.73=7.7A

IC=IL/1.73=7.7/1.73=4.44A

مثال:

یک ترانسفور ماتور سه فاز به قدرت 75KVA  دارای ولتاژ ثانویه 500 ولت است و درCOSQ=0.7 با بار کامل کار میکند. از آنجا که به توان بیشتری نیاز است باید برسی شود در صورتی که ضریب توان برابر یک شود چه مقدار دیگر توان اکتیو آزاد میشود و قدرت خازن چه مقدار است؟

P=PS*COSQ=75*0.7=52.5KW
توان اضافه شده درCOSQ=1برابر میشود با:22.5=52.2 -75
COSQ=0.7            TANQ=1.02
Q=P*TANQ=52.5*1.02=53.5KVAR قدرت خازن

 

مثال:

اگر TANQ=1.08باشد برای رسیدن به ضریب توان 0.92 ضریب Fاز روی جدول چند می شود؟

باتوجه به جدول فوق ضریب Fبرابر است با 0.65

 

اگر TANQ=1.08باشد برای رسیدن به ضریب توان 0.98 ضریب Fچند میشود؟

با توجه به جدول ضریب Fبرابر است با 0.88

 

مثال:

اگر COSQ1=0.86وCOSQ2=0.92باشد ضریب Fبا توجه به جدول چند می شود؟

با توجه به جدول ضریب Fبرابر است با 0.17

 

مثال:

توان اکتیو مصرف کننده ایی 80kwو ضریب قدرت آن 0.7 میباشد میخواهیم ضریب توان را به 0.95 برسانیم . قدرت خازن مورد نیاز را با توجه به جدول بدست آورید؟

 

با توجه به جدول برای cosQ1=0.7و COSQ2=0.95ضریب F=0.69بدست می آید بنابراین:

 

QC=P*F=80*0.69=55.2KVAR

 

تعیین ظرفیت پله اول و آرایش پله ها:

در صورت در دست داشتن منحنی تغییرات توان اکتیو بر حسب زمان با استفاده از شیب منحنی می توان ظرفیت اولین پله را تعیین کرد.
در صورت در دست نداشتن منحنی میتوان از دو قانون زیر استفاده کرد:
الف)در صورتی که لازم باشد رگولاتور به 5% تغییرات بار پاسخ دهد پله اول را5% ظرفیت کل تابلو انتخاب می نمایند. مثلا در یک بانک 200 کیلو وار با پله اول 10 کیلو وار که باری با ضریب توان ذاتی 0.7 را جبران می کند به ازای هر 15 کیلو وات تغییر در بار یک پله وارد یا خارج میشود(ضریب توان مطلوب 0.95 فرض شده است)
ب)در صورت عدم نیاز به تنظیم دقیق یا تغییرات بزرگ بار برای آنکه رگولاتور به 10% تغییرات بار پاسخ دهد لازمست پله اول 10% ظرفیت کل انتخاب گردد . بدین معنی که در شرایطی مانند حالت (الف)به ازای هر 30 کیلو وات تغییر در میزان توان 20 کیلو وار به مدار وارد یا خارج گردد.


آرایش پله ها:

شرایط قانون(الف) را در نظر می گیریم پله اول برابر 10 کیلو وار می باشد برای رسیدن به ظرفیت 200 کیلو وار به 20 عدد پله 10 کیلو وار نیاز داریم که تعداد بسیاری است و در هنگام ساخت بانک باعث افزایش قیمت تمام شده میشود. روش دیگر استفاده از توالی ........1:2:2:2 است در این صورت تعداد پله ها به 10 کاهش می یابد ولی نمی توانیم به ظرفیت 200 کیلو وار برسیم تنها راه حل نصب یک پله ثابت 20 کیلو وار است که این روش روش مناسبی نمی باشد
محدودیتی که مشاهده شد انگیزه ایی برای ایجاد دیگر آرایشها و توالی های پله خازنی گشت و آرایش هایی مانند ......1:2:2:4:8 و.......1:2:4:8:8:8 به وجود آمد.اخیرا رگولاتور هایی طراحی گشته اند که می توانند آرایش 1:2:4:8:16:32:64 را پشتیبانی کند که با چنین رگولاتور هایی می توان بانکی به ظرفیت 1270 کیلو وار با پله اول 10 کیلو وار ایجاد نمود.

گزینش تجهیزات جانبی خازن:

خازن بر خلاف دیگر تجهیزات برقی همیشه تحت اضافه بار است.بر این اساس در استاندارد تعیین شده است که خازن ها باید حداقل 35% اضافه جریان را بصورت دایمی تحمل کند با توجه به این مطلب که خازن همیشه تحت اضافه بار (به ویژه اضافه جریان است)و جریان خازن از فیوز و شین و کنتاکتور عبور می کند لازمست تمامی تجهیزات خازن بر اساس 30% اضافه جریان انتخاب گردند.
به عنوان مثال برای انتخاب کنتاکتور و فیوز برای یک پله 12.5 کیلو وار به صورت زیر عمل میشود:
ابتدا جریان نامی خازن را با فرمول زیر بدست می آوریم
                                                            
      IC=QC/1.73*UV  
                                                        
 IC=12500/1.73*400=18A   
 
بدین ترتیب جریان معیار طراحی بدین صورت بدست می آید
 
   IL=1.3*IC    

 IL=1.3*18=23.4  

کنتاکتور و سیم و فیوز مناسب اولین رنجی است که جریان نامی آن برابر یا بیشتر از 23.4 باشد.
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار