به دلیل آنکه واحدهای صنعتی اکثرا دارای بارهایی با خاصیت سلفی و مصرف کننده ی توان راکتیو هستند، جهت کارکرد ماشین آلات و سایر تجهیزات هم به توان اکتیو و هم به توان راکتیو نیاز دارند. برای نمونه اگر بخواهیم توان راکتیو مورد نیاز الکتروموتورها و دیگر بارهای سلفی را تامین کنیم، باید توان راکتیو را از شبکه برق بخواهیم؛ که این مستلزم پرداخت هزینه بیشتر به اداره برق است. به همین جهت از تابلو بانک خازنی استفاده می شود.
همچنین به دلیل آنکه تولید توان راکتیو توسط نیروگاه ها هزینه بر می باشد، مجموعه های صنعتی با ساخت تابلو بانک خازنی نیاز خودشان را به توان راکتیو برطرف می کنند. با تابلو بانک خازنی هم هزینه برق مصرفی واحد صنعتی کاهش پیدا می کند و هم فشار کمتری به شبکه برق وارد می شود. در عمل، یک الکتروموتور در حالت بی باری در حال مصرف توان راکتیو است؛ یعنی جریان شبکه را صرف کار بی بهره و بی اثر می کند که با افزایش بار الکتروموتور بخشی از جریان مصرفی صرف کار سودمند یا همان توان اکتیو می شود.
به عبارت دیگر استفاده از تابلو بانک خازنی به صورت کلی و قراردادی به این معنا است که بارهای سلفی نظیر الکتروموتورها و ترانسفورماتورها مصرف کننده توان راکتیو و خازن ها نیز تامین کننده و ذخیره کننده آن هستند. با قرار دادن خازن در کنار بارهای سلفی، اصلاح ضریب توان یا جبران سازی توان راکتیو محقق می شود.
جهت حفاظت از خازن ها از فیوز استفاده می شود. فیوزهای تابلو کامپوزیت معمولا از نوع HRC هستند، به دلیل اینکه فیوزهای HRC توانایی تحمل جریان لحظه ای اولیه زیاد در تابلو بانک خازنی را دارا می باشند. وظیفه ترانس در بانک خازن، نمونه گیری از جریان شینه های هر فاز است و متناسب با رگولاتور بکار رفته انتخاب می گردد و جریان اولیه آن از 10 الی 4000 آمپر و جریان ثانویه آن از 1 الی 5 آمپر می باشد؛ از تجهیزات اصلی بکار رفته در یک بانک خازن عبارت است از: کنتاکتور خازنی، خازن، ترانس، فیوز، کلید اصلی و رگولاتور خازنی.
اصلاح ضریب توان چیست؟
جریان الکتریکی دارای دو مولفه اکتیو و راکتیو می باشد. با ضرب هر کدام از این مولفه ها در ولتاژ منبع، توان های اکتیو و راکتیو ایجاد می شود که توان اکتیو با واحد وات (W) و توان راکتیو با واحد وار (VAR) شناخته می شود. همانطور که بیان شد رفتار خازن دقیقا بر عکس رفتار سلف است. به عبارت دیگر بار سلفی در زمان مصرف توان راکتیو می تواند از توان راکتیو ذخیره شده در خازن ها استفاده کند و در زمانی که بار سلفی مصرف کننده نباشد خازن ها توان راکتیو را ذخیره می کنند.
اگر ضریب توان مشترکین کمتر از 0.9 باشد، در مدیریت شبکه تولید و توزیع نیروی برق هزینه های جانبی به همراه دارد، شرکت های تولید کننده و توزیع کننده نیروی برق در این خصوص مقرراتی را تدوین کردند که در صورت کاهش ضریب توان مشترکین از مقدار تعیین شده، اعمال جریمه و افزایش بهاء برق مصرفی در صورت حساب مشترکین اتفاق خواهد افتاد.
با قرار دادن خازن در کنار بارهای سلفی، اصلاح ضریب توان یا جبران سازی توان راکتیو محقق و فشار از روی شبکه توزیع برق برداشته می شود. تابلو بانک خازنی متشکل از تعدادی خازن است که بسته به طراحی، به دو صورت سری و موازی به یکدیگر متصل می شوند. عملکرد تابلو بانک خازنی به این صورت است که منحنی های ولتاژ و جریان و اختلاف فاز آن ها را در هر لحظه از زمان بررسی می کند و با توجه به فرمول ها و روابط مربوطه و همچنین نوع مصرف کننده، یکی از خازن ها را وارد مدار کرده تا عمل جبران سازی توان راکتیو اتفاق بیفتد.
انتخاب تجهیزات بانک خازنی
باید همه تجهیزاتی که برای خازن در نظر گرفته می شود را بر اساس 30 درصد اضافه جریان انتخاب کنیم، دلیل این انتخاب مربوط به این است که خازن ها همیشه در معرض اضافه بار هستند. با توجه به این مسئله، استانداردها برای جلوگیری از خطرات احتمالی و از بین رفتن خازن ها، تعیین کرده اند که خازن ها باید توان تحمل 35 درصد اضافه جریان را به طور دائم داشته باشند.
کنترل دما در تابلو بانک خازنی به ویژه در بانک خازنی به علت اینکه اگر خازن ها و سلف در مجاورت گرمای خیلی زیاد قرار بگیرند عمر آنها کوتاه خواهد شد، بسیار اهمیت دارد. طبق استاندارد IEC 60831-2 می توان حداکثر دما برای بانک خازنی را 55 درجه و حداقل دما را منفی 25 درجه در نظر گرفت، همچنین با رعایت نکات زیر می توان دمای خازن را کنترل کرد و آن را در سطح نرمال نگه داشت.
زیاد بودن فاصله ورودی و خروجی هوا؛ این فاصله برای فراهم کردن محیطی که حداکثر سرعت جریان هوا را در داخل تابلو بانک خازنی به ما بدهد در نظر گرفته می شود.
ورودی هوا برای جریان بهتر باید بزرگتر از خروجی باشد. (حداقل 10 درصد)
جریان هوا باید در یک مسیر مستقیم قرار بگیرد. (به صورت زاویه نامناسب یا خطوط زیگزاگ نباشد.)
به دلیل اینکه در واقعیت اثر ضد فشار در تابلو بانک خازنی بیشتر است باید در طراحی، جریان هوای واقعی را مد نظر قرار دهید.
اگر لازم است از هواکش استفاده کنید؛ محل نصب آن را زیر تابلو بانک خازنی در نظر بگیرید، چون طراحی به این شکل باعث می شود گردش هوای سرد داخل تابلو بانک خازنی به سهولت انجام شود.
اگر برای ساخت درب ورودی و خروجی هوا شکل عمودی برای آنها در نظر گرفته اید باید طراحی آن در مقایسه با ساخت درب های زاویه دار و یا افقی بزرگتر باشد.
