خازنهای موازی به طور معمول در تمام ولتاژها و تمام اندازه ها استفاده می شود. به طور اصولی اثر خازنهای موازی را می توان به صورت زیر جمع بندی کرد.
۱- کاهش جریان خط
۲- افزایش ولتاژ مصرف کننده
۳- کاهش تلفات سیستم
۴- افزایش ضریب قدرت
۵- کاهش جریان در ژنراتورها یا ترانسفورماتورها
۶- کاهش در مقدار سرمایه گذاری برای مصرف یک کیلووات قدرت حقیقی
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
تمام موارد سود دهی به این علت اساسی است که خازن ،جریان راکتیو را که در تمام سیستم، از منبع تولید(ژنراتور) تا نقطه مصرف (محل نصب خازن) جاری است کاهش می دهد.
خازن موازی یک مقدار ثابت جریان (خازنی) تصحیح کننده که در محل مصرف تولید می کند که قسمتی و یا تمام مؤلفه راکتیو جریان بار مصرف کننده را جبران می کند.این مقدار ممکن است براساس افزایش ضریب قدرت انتخاب گردد. کاهش جریان و افزایش ضریب قدرت افت ولتاژ را در قسمت های مختلف سیستم کاهش می دهد.
ب) خازنهای سری:
خازن های سری از طرف دیگر تولید کننده ثابت مقدار جریان نمی باشند بلکه این مقدار جریان سیستم است که همیشه از آنها عبور می کند. مقدار راکتانس خازن قسمتی از اندوکتانس خط را جبران کرده و درنتیجه مقدار مؤثر اندوکتانس کاهش می یابد و تنظیم ولتاژ به طور اتوماتیک با کاهش و یا افزایش بار صورت می گیرد افزایش قدرت انتقالی فقط نتیجه این موضوع می باشند.
در حالتی که در سیستم، اتصال کوتاهی پیش آید دو سر خازن سری ممکن است به مقدار ۱۵ برابر و یا بیشتر ولتاژ نامی آن افزایش یابد به این دلیل خازن های سری باید در مقابل اتصال کوتاه سیستم محافظت شوند و احتیاج به تجهیزات کامل حفاظتی دارند. موارد استفاده خازنهای سری در ولتاژهای زیاد و در اندازه های بزرگ می باشد که در ادامه توضیح داده خواهد شد.
ج) بانکهای خازنی:
بانکهای خازنی سری و موازی ابزاری هستند که در بهبود بازده سیستم وافزایش توانایی انتقال توان خطوط نقش مفیدی دارند میزان رشد هر دوی آنها به طور قابل ملاحظه ای از میزان رشد تولید توان اکتیو بیشتر بوده است .خازنهای موازی توان راکتیو تولید نموده و سعی می کنند مقدار توان راکتیو عبوری از شبکه را کاهش دهند .خازنهای موازی معمولاٌ نزدیک بار در یک شبکه نصب می گردند تا در کاهش تلفات سیستم و کنترل ولتاژ بیش تر مؤثر باشند .از خازنهای سری بیشتر برای کاهش راکتانس اندوکتیو خط انتقال استفاده می گردد خازنهای سری معمولاٌ در محلی دور از بار مثلاٌ در نقطه میانی خط انتقال نصب می گردند ودارای فواید زیر می باشند :
-
- بهبود پایداری ماندگار سیستم
-
- بهبود پایداری گذرای سیستم
-
- تقسیم بهتر بار بر روی خطوط موازی
-
- کاهش افت ولت در نواحی بار در خلال اغتشاشات شدید
-
- کاهش تلفات سیستم انتقال
-
- تنظیم بهتر بار گیری خطوط
د) کاربرد خازن های سری(متوالی):
خازن های سری سالهای زیادی در مدارهای توزیع و فوق توزیع در سطح محدودی مورد استفاده قرار گرفته اند .
خازنهای موازی تقریباً به طور متداول در سیستم های قدرت به کار گرفته می شوند. زیراً عملاً در تمام نقاط سیستم،اثرات سود بخش آنها مطلوب است. خازن های متوالی وسیله ای از نوع اختصاصی تر بوده و گسترش کاربرد آن بسیار محدودتر است. کیلووار کل خازنهای موازی نصب شده برروی یک سیستم. اغلب توسط مطالعه تمام سیستم با محل های واقعی مشخص شده توسط مطالعه مشروح مناطق کوچک، تعیین می گردد. نصب خازنهای متوالی درتغذیه کننده ها و خطوط فوق توزیع به طور معمول در شرایط خاصی توصیه می شود به دلیل وجود مشکلات خاصی در رابطه با نصب خازنهای متوالی مقدار زیادی کار مهندسی و مطالعاتی لازم است . به همین دلیل نصب خازنهای متوالی با اندازه کوچک، به طور معمول توصیه فنی ندارد.
یک خازن متوالی مقداری مقاومت القایی را جبران می نماید، هنگامی که یک خازن متوالی در یک تغذیه کننده یا خط انتقال جاگذاری می شود، مقاومت القایی از دید دو نقطه که خازن را نیز شامل می گردد. با میزان مقاومت خازنی خازن کاهش می یابند. اثر خازنهای متوالی کاهش افت ولتاژ ناشی از مقاومت القایی در خط یاتغذیه کننده می باشد. این امر موجب می شود مقاومت القایی خط با تغذیه کننده پائین تر به نظر برسد.
برای این کاربرد معین بهتر است در مورد خازن متوالی بعنوان تنظیم کننده ولتاژ که تقویت ولتاژی متناسب با دامنه ضریب قدرت جریان گذرنده را ارائه می دهد، فکر کنیم. این اختلاف اساسی میان اثرات خازنهای متوالی در مقایسه با خازنهای موازی است. خازنهای معمولی موازی طی مدتی که جریان گذرنده، تغییرات قابل ملاحظه ای را در ولتاژموجب نمی شود، تقویت ولتاژ ثابتی را مستقل از جریان عبوری ارائه می دهد. اگر جریان بار موجب افت ولتاژ قابل ملاحظه ای گردد. تقویت ولتاژ خازن کاهش می یابد این یک تغییر در جهت ناخواسته است . بنابراین، یک خازن موازی ممکن است تنظیم ولتاژ را واقعاً بی ارزش سازد. خازنهای موازی زمانی که با کنترل های مناسب کلید زنی شوند، همانند یک تنظیم کننده ولتاژ عمل می نمایند. از طرفی خازن متوالی با افزایش بار، ولتاژ را افزایش می دهد .
بعلاوه در ضریب قدرتهای پائین تر که موجب افت بیشتر خط می گردد. خازن متوالی افزایش ولتاژ خالص تری را ارائه می دهد. از طرفی خازن متوالی را می توان بعنوان تنظیم کننده ولتاژ در نظر گرفت. عملکرد خازن متوالی برای کاهش افت ولتاژ در شکل (۲-۱) نشان داده شده است.
افت ولتاژ در یک تغذیه کننده تقریباً برابر است با:
(۲-۱) | V = RICos + IXlSin |