جبران سازی توان راکتیو

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: جبران سازی توان راکتیو یکی از ابزار بهینه سازی هزینه انرژی و برگشت سریع سـرمایه است. در طول چند سال گذشته با بهره گیری از مواد جدید و روشهای تولید پیشرفته، خازنهایی با تلفات بسیار اندک در حجم‌های کوچک ساخته شده است. با توسـعه و تولیـد کنتاکتورهای خازنی و رگولاتورهای میکروپرسسوری بسیار پیشـرفته که تضمین کننده رفتار مناسب وبهینه بانک خازنی به تغییرات بار است، بانکهای خازنی کاملا قابل اعتماد گردیده‌اند. با این وجود دلایل بسیاری بر لزوم آشنایی مشاوران و مصرف کنندگان باجنبه‌های پیچیده این موضوع وجود دارد.

بدلیل افزایش اعوجاجهای هارمونیکی درشبکه‌های فشار ضعیف و متوسط، طراحی بانکهای خازنی بسیار مشـکل و پیچیده شده اند. یکسو سازها، کنترلرهای الکترونیکی موتورها، مبـدلهای فرکـانس و دیگر بارهای الکتـرونیکی برای جبـران توان راکتیو مصرفی، نیاز به خازن دارند و در عین حال این مصرف کنندگان مولد هارمونیک هستند. در صورت نزدیک بودن فرکانس رزونانس مجموعه ترانس و خازن به فرکانس هارمونیکها، امکان وقوع خطر بسیار محتمل است؛ بنابراین به منظور اجتناب از مسایل و هزینه‌های بعدی قویا پیشنهاد میگردد تا افراد با تجربه برای دستیابی به طرحی مناسب مورد مشاوره قرارگیرند.

اغلب دستگاه‌ها و مصرف کنندگان الکتریکی برای انجام کار مفید نیازمند مقداری توان راکتیو برای مهیا کردن شرایط لازم برای انجام کار می‌باشند. بعنوان مثال " موتورهای الکتریکی "A.C برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی، نیازمند تولید شار مغناطیسی در فاصله هوایی موتور هستند. ایجاد شار تن‌ها توسط تـوان راکتیـو امکان پذیر و با افزایش بار مکانیکی موتور مقدار توان راکتیو بیشتری مصرف می‌گردد.

عمده مصرف کنندگان انرژی راکتیو عبارتند از::

۱) - سیستم‌های الکترونیک قدرت

الف) - مبدل‌های AC/DC (Rectefiers)
ب) - مبدل‌های DC/AC (Inverters)
ج) - مبدل‌های AC/AC (Converters)
د) - چاپر‌ها Choppers))

۲) مصرف کنندگان یا تجهیزاتی که دارای مشخصه غیر خطی هستند.

۳) مصرف کنندگانی که در شکل موج ولتاژ محل تغذیه خود اعوجاج (هارمونیک) ایجاد می‌نمایند.

۴) متعادل ساز‌های بار‌های نا متعادل

۵) تثبیت کننده های ولتاژ

۶) کوره های القایی

۷) کوره های قوس الکتریکی

۸) سیستم‌های جوشکاری AC , DC

همانگونه که ذکر شد مصرف انرژی راکتیو اجتناب ناپذیر است.

انتقال انرژی راکتیو، انتقال جریان الکتریکی است و انتقالش نیازمند به کابل با سطح مقطع بزرگتر، دکل‌های فشار قوی مقاومتر و در نتیجه هزینه‌های مازاد است. همچنین افزایش تلفات الکتریکی و کاهش راندمان شبکه را نیز به همراه دارد. در مواردی مانند کاربردهای الکترونیک قدرت و متعادل سازی بارهای نامتعادل حتی انتقال انرژی راکتیو هم کار ساز نبوده و باید انرژی در محل تولید گردد.

خازن اصطلاحا تولید کننده انرژی راکتیو است، اما خازن فقط توان راکتیو تولید نکرده بلکه مصرف کننده آن نیز میباشد. فقط در زمانی که سلف انرژی راکتیو در خود ذخیره می‌نماید (ازشبکه می‌کشد) خازن، انرژی ذخیره شده خود را به شبکه تحویل می‌دهد و در زمانی که سلف انرژی ذخیره شده اش را به شبکه پس می‌دهد خازن از شبکه انرژی می‌کشد. حال اگر سلف و خازن در کنار هم قرار گیرند، هنگامیکه خازن انرژی می‌دهد سلف آن انرژی را می‌گیرد و زمانی که خازن انرژی می‌گیرد سلف انرژی می‌دهد که موجب تعادل انرژی بین سلف و خازن گشته و دیگر تبادل انرژی بین مصرف کننده و شبکه صورت نمی‌گیرد.