چکیده
بانکهای خازن معمولا به نگهداری بسیاری نیاز دارند ، خازنها به خاطر واکنش خطرناکشان در زمان وجود خطا یا مشکل و احتمال ترکیدن و آسیب دیدن و حتی احتمال آتش سوزی ، بسیار خطرناک هستند . رعایت نکات ایمنی مطابق با استانداردهای معتبر ، در حین نصب ، تعمیرات و نگهداری خازنها باید در دستور کار باشد . برای حفاظت از اپراتورها و تجهیزات منصوبه انطباق دستورالعمل های مربوطه با استانداردهای ایمنی الکتریکی الزامی است.
مقدمه
بانکهای خازن نقش حیاتی در اصلاح ضریب توان را دارند. عوامل محیطی زیادی ، روی خازنهای نصب شده برای اصلاح ضریب توان تاثیر گذار هستند مانند ولتاژ کاری، رطوبت، هارمونیک‌ها، دما و طول عمر مفید، بر توان قابلیت اصلاح ضریب توان. بانکهای خازن دخیل هستند . اگر در دوره زمانی خاص تعمیر و نگهداری یا تست نشده باشند، قابلیت عملکرد در بهترین شرایط را نخواهند داشت. با گذشت زمان، عملکرد خازنها ضعیفتر شده، ضریب توان مجموعه کاهش خواهد یافت و نتیجه آن نیز اعمال جرائم ضرر و زیان خواهد بود و حتی ممکن است به سیستم برق شبکه نیزآسیب وارد کنند.
انواع خطاها در بانکهای خازنی
خطاهای اصلی در بانک های خازنی عبارتند از:
- اضافه بار
- اتصال کوتاه
- خطای قاب یا بدنه
- اتصال کوتاه در فیلم خازن
اضافه بار
اضافه بار به علت اضافه جریان گذرا یا دائم بروی خازنها اتفاق می افتد و دلیل آن می تواند بشرح زیر باشد :
1-1- بالا بودن ولتاژ منبع تغذیه یا ابتدای خط ورودی برق
2-1- وجود جریانهای هارمونیکی بدلیل حضور بارهای غیر خطی
3-1- اضافه جریانهای گذرا ناشی از کلید زنی یا شارژ و دشارز خازنهای مجاور
4-1- افزایش بیش از حد دمای محیط و افزایش تلفات داخلی خازنها
اضافه بارها می توانند موجب افزایش دمای داخلی خازنها و تخریب دی الکتریک و در نتیجه کاهش عمر مفید آن شود
اتصال کوتاه
یک اتصال کوتاه، در خازنها با آرایش مثلث یا ستاره می تواند یک خطای داخلی یا خارجی بین رساناها، ما بین فازها یا فازها با نول برقرار نماید.
خطای قاب یا بدنه
خطای قاب یک خطای داخلی بین اجزای خازن بوده و خود قاب توسط محفظه فلزی ایجاد شده است.مشابه اتصال کوتاه داخلی، ظاهر گاز موجود در اتاق گاز غیر قابل نفوذ از خازن باعث ایجاد فشار مازادی می شود که ممکن است به باز شدن موردی و نشت دی الکتریک منجر شود.
اتصال کوتاه در فیلم خازن
اتصال کوتاه درفیلم یک جزء از خازن به دلیل اتصال داخلی ایجاد شده موجب افزایش دمای محل اتصال و در نتجه تخریب فیلم خازن می شود .
خطاهای بانک خازنی در سیستم های قدرت
تخلیه و زمین کردن
پس از خروج هر کدام از خازنهای بانک خازنی از مدار (منبع تغذیه برق) مقداری ولتاژ در داخل آن باقی می ماند . در این لحظه اگر همین خازن مجددا وارد مدار گردد موجب افزایش جریانهای گذرا ناشی از کلید زنی خواهد شد بدین منظور از مقاومت های مخصوص برای تخلیه الکتریکی (دشارژ ) خازن استفاده می شود لذا بایستی صبر کرد تا مقاومت های خازنی ، آنرا کاملا دشارژ و تخلیه کند. این مقاومت‌ها برای تخلیه ولتاژ در خازن ها به کمتر از ۵۰ ولت در ۵ دقیقه استفاده می شوند.با این حال باید بدنه بانک خازنی ، با اتصال مناسب به زمین ارت شود . در پست های انتقال و فوق توزیع معمولا یک کلید دائم برای زمین کردن خازن ها در نظر گرفته می شود.حتی بعد از زمین کردن و تخلیه کامل خازنها ، پیشنهاد می شود که قبل از دست زدن به خازن ها ، تک تک واحدهای خازنی اتصال کوتاه و زمین شوند تا اطمینان حاصل شود که هیچ انرژی ذخیره شده‌ای در خازنها وجود ندارد.
خازن های باد کرده
از دیگر معایب واحدهای خازنی ، بادکردن آنها می باشد. خازن هایی که شدیدا باد کرده اند نشان می‌دهند که به دلیل گرمای زیاد و تولید گازها، فشار داخلی زیادی ایجاد شده است که دلیل آن جرقه های احتمالی است. این خازن ها باید با از مدار خارج شوند .
نشتی روغن از خازنهای روغنی
عیب دیگر در بانک خازن ، نشتی روغن یا گاز است که علت آن، شکست یا وجود نقص در محفظه خازن می باشد .
شارژ دوباره بانکهای خازن
در هنگام ورود و در سرویس قرارد دادن دوباره خازن بایستی تمام اتصالات زمین که برای تخلیه خازن نصب شده بود ، قطع گردند و بین دشارژ بانک خازن و شارژ بانک خازن ، زمان کافی برای تخلیه انرژی ذخیره شده در خازن وجود داشته باشد.
بازدید های اولیه قبل از راه اندازی بانک خازن
1- نصب صحیح و مناسب بانک خازنی یا خازن ها از نظر مکانیکی و رعایت فاصله ی مناسب خازن ها بر اساس استاندارد و مناسب بودن شرایط ظاهری تمام خازن ها.
2- بررسی ظرفیت خازنها و پله های خازنی و مطابقت با رگلاتور یا رله های مربوطه
3- به منظور جلوگیری از هر گونه آرک زدگی و خرابی تجهیزات مربوطه ، کلیه اتصالات الکتریکی ائم اتصالات ترمینال ها ، فیوزها و کنتاکتورها مجدداً بررسی شود تا سطح تماس مناسب و شرایط مناسب را دارا باشند.
4- اتصالات مربوط به ارت زمین تابلوها و خازنها بازبینی مجدد گردد .
5- تست عملکرد تمامی کنترلر‌ها ، کلید های بار، بریکرها و کلید های اتصال به زمین
بازدید های ثانویه بعد از راه اندازی بانک خازن
1- پس از راه اندازی بانک خازنی ابتدا بایستی افزایش ولتاژ را در ترمینال‌ها بررسی کرده و آن را با مقادیر محاسبه شده مقایسه نمود
2- عدم تعادل ظرفیت خازن نباید باعث اختلاف ولتاژ بیشتر از ۱۱۰ % در هر واحد شود.
3- کلیه اتصالات چک شود تا هیچگونه آرک زدگی در آنها مشاهده نشود .
بازدید های دوره ای
بازدید های دوره ای بایستی شامل بازدی از کلیه تجهیزات بانک خازنی باشد :
1- رگلاتور بانک خازنی فالت نداشته باشد و در صورت هرگونه فالت یا خرابی نسبت به بر طرف نمودن فالت قدام گردد .
2- در صورت سوختن هر کدام از فیوزها ، کنتاکتور و خازن مربوطه از مدار خارج خواهد شد . هنگام بازدید های دوره ای بایستی حتما فیوزها سوخته از مدار خارج و تعویض گردد .
3- بازدید از کنتاکتوها به منظور صحت و سلامت عملکرد آنها وعدم خرابی و سوختن کنتاکتورها و اتصالات مربوطه
4- بازدید از وضعیت ظاهری خازنها و عدم نشتی روغن و یا باد کردن خازنها و ترکیدن آنها
5- کلیه اتصالات کابلی و سیمی بایستی سالم بوده و داغ نکرده باشند
6 – دریچه های تهویه هوا و فن ها سالم باشند
7- ﺧﺎزﻧﻲ ﻛﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺑﺎﻗﻲﺧﺎزﻧﻬﺎ ﺳﺮدﺗﺮ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ، ﺳﻮﺧﺘﻪ و ازﺷﺒﻜﻪ ﻗﻄﻊ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ
8- ﺧﺎزن در ﭘﺎﻳﺎن ﻋﻤﺮ ﺧﻮد داغ ﻣﻲﺷﻮد لذا در صورت گرم شدن بیش از حد خازنها ، خازن مربوطه معیوب شده و بایستی از مدار خارج شود
7- ظرفیت بانک خازنی باید اندازه‌گیری شده و در صورت کاهش 25 درصد از ظرفیت خازنی بایستی نسبت به تعویض آن اقدام گردد . و یا در صورت دوفاز شدن خازن حتما خازن معیوب از مدار خارج شود .
تعمیرات دوره ای
قبل از ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ ﺑﺎزدﻳﺪ وﺗﻌﻤﻴﺮات بروی بانک های خازنی ، بایستی پس از قطع برق ورودی خازنها تا تخلیه و دشارژ کامل خازنها صبر کرد و پس از دشارژ کامل خازنها ، نسبت به تخلیه دستی خازنها با رعایت شرایط ایمنی اقدام نمود .
1- ﺑﺎ اﻧﺪازهﮔﻴﺮی ﺟﺮﻳﺎن ﺑﻪ ﺻﻮرت دوره ای ﻣﻲﺗﻮان از ﺳﻼﻣﺖ ﺧﺎزنها اﻃﻤﻴﻨﺎنﺣﺎﺻﻞﻛﺮد .
2- در صورت اختلاف در اندازه جریان فازها ، وﺿﻌﻴﺖ ﻓﻴﻮزﻫﺎ و خودﺧﺎزن اتست مجدد گردد .
3- ﺟﻬﺖ ﺑﺮرﺳﻲ ﺳﻼﻣﺖ ﻓﻴﻮزﻫﺎ وﻟﺘﺎژ دوﺳﺮﻫﺮ ﻓﻴﻮز ، ﺑﺎﻳﺪ از ۰٫۱ ولت کمتر باشد
4 – در ﺷﺒﻜﻪﻫﺎی ﻫﺎرﻣﻮﻧﻴﻜﻲ ﻣﻴﺰان اﻓﺰاﻳﺶﺟﺮﻳﺎن نباید از ۳۰ % جریان نامی افزایش یابد .
نکات مهم در نصب و راه اندازی بانک های خازنی
برای نصب بانکهای خازنی ، رعایت مقررات VDE0100 , VDE0105 و توصیه نامه های عمومی وزارت نیرو الزامی است .
مطابق با بخش ۴۱ – VDE 0560 ، واحدهای خازنی باید حداقل برای جریان دائمی معادل ۱٫۳ جریان نامی مناسب باشد . (جریانی که برای ولتاژ نامی با شکل موج سینوسی و فرکانس نامی محاسبه می‌گردد) ،
با در نظر گرفتن 1.1 نوسانات ولتاژ و جریان و حتی هارمونیک شبکه ، حداکثر جریان مجاز را ۱٫۳۸ در نظر می گیرند .