موارد خروج بانک خازنی از مدار
چرا درمواقعی که برق کارخانه از دیزل ژنراتور تامین میشود باید بانک خازنی را از مدار خارج کنیم؟
در زمان استفاده از دیزل ژنراتور برای تأمین برق کارخانه، خروج بانک خازنی از مدار به دلایل زیر اهمیت دارد:
- پدیده تشدید (Resonance):
بانک‌های خازنی می‌توانند باعث تشدید در شبکه شوند. دیزل ژنراتور به دلیل داشتن اندوکتانس داخلی و بانک خازنی به دلیل ظرفیت خازنی، می‌توانند در یک فرکانس مشخص به حالت تشدید برسند. این پدیده منجر به افزایش ناگهانی ولتاژ و جریان میشود که میتواند به تجهیزات دیزل ژنراتور و دیگر تجهیزات آسیب برساند.
- عدم پایداری ولتاژ:
دیزل ژنراتورها معمولاً ولتاژ خروجی پایدار و کنترل شده‌ای ندارند، به خصوص زمانی که بارهای متغیری به آن‌ها متصل می‌شوند. وجود بانک خازنی ممکن است ولتاژ را بیش از حد افزایش دهد و باعث ناپایداری در عملکرد ژنراتور شود.
- عدم نیاز به اصلاح ضریب توان (Power Factor Correction):
بانک خازنی برای اصلاح ضریب توان در سیستم‌هایی استفاده میشود که بارهای القایی زیاد (مانند موتورها) دارند. اما در حالت کار با دیزل ژنراتور، نیازی به اصلاح ضریب توان نیست، زیرا ژنراتور معمولاً توان راکتیو مورد نیاز بار را تأمین میکند و اضافه کردن بانک خازنی میتواند ضریب توان را از حد مطلوب عبور دهد (بیش‌تصحیح یا Overcompensation)، که باعث بروز مشکلات در سیستم میشود.
- کاهش بار راکتیو دیزل ژنراتور:
اگر بانک خازنی در مدار باشد، توان راکتیو تولید شده توسط بانک به دیزل ژنراتور باز می‌گردد و میتواند باعث بارگذاری غیر ضروری روی سیستم کنترل ژنراتور شود. این امر ممکن است به مشکلات عملکردی و کاهش طول عمر ژنراتور منجر شود.
- تأثیر بر AVR (Automatic Voltage Regulator):
AVR در دیزل ژنراتور وظیفه تنظیم ولتاژ را دارد. وجود بانک خازنی میتواند عملکرد AVR را مختل کند، زیرا ولتاژهای اضافی ناشی از خازن‌ها ممکن است باعث عدم توانایی AVR در تنظیم دقیق ولتاژ خروجی شوند.
_ برای جلوگیری از مشکلات فوق، به ویژه در زمان کارکرد دیزل ژنراتور، بانک‌های خازنی معمولاً به طور موقت از مدار خارج می‌شوند. در صورتی که به اصلاح ضریب توان نیاز باشد، باید تنظیمات خاصی با توجه به مشخصات ژنراتور و بارها انجام شود.
AVR در دیزل ژنراتور چگونه میتواند ضریب توان را اصلاح کند تا نیازی به بانک خازنی نباشد؟
در دیزل ژنراتورها، وظیفه اصلاح ضریب توان (Power Factor Correction) معمولاً به طور غیرمستقیم توسط AVR (Automatic Voltage Regulator) و تنظیم توان راکتیو ژنراتور انجام میشود. در ادامه، به توضیح عملکرد و نقش AVR در این فرآیند می‌پردازیم:
AVR کنترل توان راکتیو:
AVR تجهیزی است که ولتاژ خروجی ژنراتور را تنظیم میکند. این تنظیم از طریق کنترل جریان تحریک (Excitation Current) به سیم‌پیچ‌های روتور انجام میشود. با تغییر جریان تحریک، ژنراتور میتواند توان راکتیو بیشتری تولید کند تا نیاز بارهای القایی (مانند موتورها) را تأمین کند.
نقش AVR در اصلاح ضریب توان
اگر بار القایی باشد (ضریب توان کمتر از ۱ و پس‌فاز)، AVR تحریک ژنراتور را افزایش می‌دهد تا توان راکتیو بیشتری تولید کند و ضریب توان را بهبود دهد.
اگر بار خازنی باشد (ضریب توان بیش از ۱ و پیش‌فاز)، AVR تحریک را کاهش می‌دهد تا ولتاژ خروجی متناسب باقی بماند.
کنترل مستقیم توان راکتیو:
ژنراتورهای سنکرون (مانند دیزل ژنراتور) می‌توانند توان راکتیو مورد نیاز بار را تأمین کنند یا حتی توان راکتیو اضافی تولید شده را جذب کنند. این امر با تنظیم زاویه جریان تحریک و سطح تحریک توسط AVR انجام میشود. بنابراین، نیازی به بانک خازنی جداگانه برای اصلاح ضریب توان در بسیاری از موارد وجود ندارد.
مزایای استفاده از AVR برای اصلاح ضریب توان:
پاسخ سریع: AVR میتواند در لحظه و بر اساس تغییرات بار، توان راکتیو مورد نیاز را تنظیم کند.
عدم نیاز به تجهیزات اضافی: نیازی به نصب و نگهداری بانک‌های خازنی یا القاگرها وجود ندارد.
کاهش احتمال بروز مشکلات تشدید: با حذف بانک‌های خازنی، خطرات مرتبط با تشدید کاهش می‌یابد.
افزایش پایداری ولتاژ: تنظیم توان راکتیو توسط AVR به حفظ ولتاژ پایدار در خروجی ژنراتور کمک میکند.
نوشته های مشابه
محدودیت‌ها:
دیزل ژنراتورها ظرفیت محدودی برای تولید توان راکتیو دارند. اگر بار بسیار القایی باشد و نیاز به توان راکتیو زیاد باشد، ممکن است ژنراتور به طور کامل نتواند نیاز را برآورده کند.
در چنین مواردی، استفاده از بانک خازنی با تنظیم دقیق و هماهنگ با AVR میتواند ضروری باشد.
AVR به طور خودکار و دینامیک توان راکتیو ژنراتور را تنظیم میکند تا ضریب توان سیستم بهبود یابد. به همین دلیل، در سیستم‌هایی که از دیزل ژنراتور استفاده می‌کنند، نیازی به بانک خازنی نیست مگر در شرایط خاص (مثلاً بارهای بسیار بزرگ و القایی). هماهنگی بین تنظیمات AVR و مشخصات بار اهمیت زیادی دارد تا پایداری و عملکرد بهینه سیستم حفظ شود
آیا در مواقعی که دیزل ژنراتور با برق شبکه بصورت سنکرون کار میکند هم نیازمند خارج کردن بانک خازنی از مدار میباشد ؟
وقتی دیزل ژنراتور به صورت سنکرون با برق شبکه کار میکند، نیاز به خروج بانک خازنی از مدار بستگی به شرایط و نیازهای سیستم دارد. در این حالت، برق شبکه و دیزل ژنراتور با هم توان اکتیو و راکتیو را به بار تأمین می‌کنند و پایداری سیستم حائز اهمیت است. در ادامه شرایط مختلف را بررسی می‌کنیم:
وجود بانک خازنی در حالت سنکرون:
- مزایا:
- بانک خازنی میتواند بار راکتیو مورد نیاز بارهای القایی را تأمین کند و در نتیجه، دیزل ژنراتور و شبکه را از تأمین این توان معاف کند.
- در صورت تنظیم مناسب، باعث کاهش هزینه‌های مربوط به توان راکتیو شبکه میشود.
- معایب و خطرات احتمالی:
- خطر تشدید (Resonance): با وجود بانک خازنی و امپدانس شبکه، احتمال وقوع تشدید وجود دارد. این تشدید میتواند باعث نوسانات شدید ولتاژ و جریان در نقاط خاص سیستم شود.
- بارگذاری غیرمناسب دیزل ژنراتور: اگر بانک خازنی توان راکتیو بیشتری از نیاز سیستم تولید کند، این توان به دیزل ژنراتور بازمی‌گردد و باعث اضافه بار یا اختلال در عملکرد آن میشود.
- اختلال در سیستم سنکرون‌سازی: اضافه شدن توان راکتیو توسط بانک خازنی ممکن است باعث تغییرات غیرمنتظره در ولتاژ و جریان شود که روی سیستم سنکرون تأثیر منفی می‌گذارد.
زمان‌هایی که باید بانک خازنی از مدار خارج شود:
بانک خازنی باید در شرایط زیر از مدار خارج شود:
- اگر توان راکتیو تولید شده توسط بانک خازنی از مقدار مورد نیاز سیستم بیشتر باشد و باعث شود ضریب توان پیش‌فاز شود.
- اگر دیزل ژنراتور به حد نهایی تولید یا جذب توان راکتیو نزدیک شده و دچار ناپایداری شود.
- اگر ولتاژ سیستم بیش از حد افزایش یابد و AVR دیزل ژنراتور نتواند آن را کنترل کند.
- زمانی که نوسانات یا پدیده تشدید در سیستم رخ دهد.
زمان‌هایی که می‌توان بانک خازنی را در مدار نگه داشت:
- اگر بار القایی سیستم زیاد باشد و شبکه توان راکتیو را تأمین نکند، بانک خازنی میتواند به کاهش فشار از روی دیزل ژنراتور کمک کند.
- اگر تنظیمات بانک خازنی به دقت انجام شده و عملکرد آن با AVR ژنراتور و شبکه هماهنگ باشد.
توصیه‌ها:
- مطالعه بار سیستم: ابتدا باید آنالیز شود که سیستم چه مقدار توان راکتیو نیاز دارد و این توان توسط کدام منبع (شبکه، ژنراتور یا بانک خازنی) تأمین شود.
- هماهنگی AVR و بانک خازنی: تنظیمات بانک خازنی و AVR باید با هم هماهنگ شوند تا از بروز نوسانات جلوگیری شود.
- نصب تجهیزات حفاظتی: تجهیزاتی مانند فیلترهای هارمونیک یا راکتورهای سری می‌توانند از وقوع پدیده تشدید جلوگیری کنند.
نتیجه:
در حالت سنکرون کار کردن دیزل ژنراتور با شبکه، خروج یا نگه داشتن بانک خازنی از مدار باید با توجه به شرایط بار و تنظیمات سیستم انجام شود. اگر بانک خازنی به درستی تنظیم و هماهنگ باشد، میتواند در مدار باقی بماند. اما در صورت ایجاد ناپایداری یا ولتاژ بیش از حد، بهتر است بانک خازنی موقتاً از مدار خارج شود.
جهت مشاوره خرید و استعلام قیمت، نصب و راه اندازی، راهنمایی، گارانتی و مشخصات فنی و نحوه سنکرون دیزل ژنراتور با کارشناسان دیزل صنعت تماس بگیرید. (۳۳۳۵۹۸۱۸ – ۰۴۱ ).
