یک بانک خازنی که به درستی طراحی و نصب شده باشد یک سرمایه‌گذاری بسیار قابل اعتماد با بازگشت سریع است. اما مانند هر تجهیز صنعتی دیگری که به صورت مداوم در حال کار است، بانک‌های خازنی نیز در معرض خطاها و مشکلاتی هستند که در صورت عدم رسیدگی، می‌توانند منجر به کاهش کارایی، خرابی‌های پرهزینه و حتی خطرات ایمنی شوند.
خوشبختانه، اکثر این مشکلات قابل پیش‌بینی و مهم‌تر از آن، قابل پیشگیری هستند. شناخت این عیوب رایج، کلید اصلی برای یک برنامه نگهداری و تعمیرات مؤثر است. در این راهنمای عیب‌یابی از نوآوران برق پارسیان، به بررسی ۵ مورد از شایع‌ترین مشکلاتی که برای بانک‌های خازنی رخ می‌دهد و راهکارهای عملی برای جلوگیری از آن‌ها می‌پردازیم.
۵ دلیل اصلی و روش پیشگیری
آسیب به خازن‌ها به دلیل هارمونیک‌ها
این بدون شک، اصلی‌ترین و مخرب‌ترین دشمن بانک‌های خازنی در شبکه‌های مدرن امروزی است. هارمونیک‌ها، فرکانس‌های ناخواسته‌ای هستند که توسط بارهای غیرخطی مانند درایوها (اینورترها)، منابع تغذیه سوئیچینگ، کامپیوترها و سیستم‌های روشنایی LED به شبکه تزریق می‌شوند.
- مشکل: خازن‌ها به طور ذاتی، در فرکانس‌های بالا امپدانس پایینی دارند و مانند یک آهنربا برای جذب جریان‌های هارمونیکی عمل می‌کنند. عبور این جریان‌ها باعث داغ شدن بیش از حد، افزایش فشار داخلی، باد کردن و در نهایت ترکیدن یا سوختن واحدهای خازنی می‌شود. خطر بزرگ‌تر، پدیده تشدید (رزونانس) بین خازن‌ها و اندوکتانس ترانسفورماتور است که می‌تواند ولتاژ و جریان را به سطوح فاجعه‌باری افزایش دهد.
- راه حل (پیشگیری): در شبکه‌هایی که سطح هارمونیک بالایی دارند، استفاده از راکتورهای حذف هارمونیک (Detuned Reactors) الزامی است. این راکتورها که به صورت سری با هر پله خازنی نصب می‌شوند، فرکانس رزونانس مدار را به یک نقطه امن و پایین‌تر از پایین‌ترین فرکانس هارمونیکی موجود در شبکه منتقل می‌کنند و اجازه نمی‌دهند خازن‌ها جریان‌های مخرب هارمونیکی را جذب کنند.
خرابی یا جوش خوردن کنتاکتورهای خازنی
- مشکل: در لحظه اتصال یک پله خازنی به شبکه، به دلیل ماهیت خازن، یک جریان هجومی بسیار شدید و کوتاه‌مدت (Inrush Current) ایجاد می‌شود. کنتاکتورهای معمولی که برای بارهای موتوری طراحی شده‌اند، توانایی تحمل این جریان آنی را ندارند.
- اثر: کنتاکت‌های یک کنتاکتور معمولی پس از چند بار قطع و وصل، به دلیل جرقه شدید، به یکدیگر جوش خورده و گیر می‌کنند. این باعث می‌شود که یک پله خازنی برای همیشه در مدار باقی بماند که منجر به اصلاح ضریب توان بیش از حد یا Overcompensation می‌شود یا اصلا وارد مدار نشود.
- راه حل (پیشگیری): استفاده انحصاری از کنتاکتورهای خازنی. این کنتاکتورهای ویژه دارای یک کنتاکت کمکی و یک سری مقاومت‌های سیمی هستند که چند میلی‌ثانیه قبل از بسته شدن کنتاکت‌های اصلی، خازن را پیش‌شارژ کرده و جریان هجومی را به شدت محدود می‌کنند. این کار باعث افزایش چشمگیر طول عمر کنتاکتور می‌شود.
تنظیم نادرست رگولاتور ضریب توان
- مشکل: رگولاتور، مغز متفکر بانک خازنی است و تنظیمات اشتباه آن می‌تواند کل عملکرد سیستم را مختل کند.
- اثر: اگر رگولاتور بیش از حد حساس تنظیم شده باشد، ممکن است به صورت مداوم و بی‌دلیل، پله‌ها را وارد و خارج کند پدیده شکار یا Hunting که باعث استهلاک شدید کنتاکتورها می‌شود. اگر هم به درستی تنظیم نشده باشد، ممکن است ضریب توان به مقدار مطلوب نرسد و همچنان مشمول جریمه شوید.
- راه حل (پیشگیری): تنظیم دقیق پارامترهای کلیدی مانند ضریب توان هدف (Target Cos φ)، نسبت C/k (حساسیت) و زمان تاخیر در قطع و وصل، توسط یک تکنسین مجرب در زمان راه‌اندازی اولیه، کاملا ضروری است.
تهویه نامناسب و افزایش دمای داخلی تابلو
- مشکل: واحدهای خازنی و به ویژه راکتورهای حذف هارمونیک، در حین کار حرارت قابل توجهی تولید می‌کنند. اگر این حرارت به درستی از تابلو خارج نشود، دمای داخلی به شدت بالا می‌رود.
- اثر: افزایش دما، بزرگ‌ترین دشمن خازن‌هاست و طول عمر آن‌ها را به صورت تصاعدی کاهش می‌دهد. دمای بالا می‌تواند باعث افزایش فشار داخلی، کاهش ظرفیت و در نهایت خرابی زودرس خازن شود.
- راه حل (پیشگیری): طراحی صحیح تهویه برای تابلوی بانک خازنی. استفاده از شیارهای ورودی و خروجی هوا (Louvers) و در بانک‌های با توان بالاتر، نصب فن و ترموستات برای خنک‌کاری اجباری، یک اقدام حیاتی برای تضمین طول عمر سیستم است.
شل بودن اتصالات و خوردگی
- مشکل: لرزش‌های محیطی و چرخه‌های حرارتی (گرم و سرد شدن) می‌توانند به مرور زمان باعث شل شدن اتصالات پیچی در ترمینال‌های خازن‌ها، کنتاکتورها و فیوزها شوند.
- اثر: یک اتصال شل، مقاومت بالایی ایجاد کرده و به یک نقطه داغ تبدیل می‌شود. این حرارت می‌تواند باعث ذوب شدن عایق کابل‌ها، آسیب به تجهیزات و حتی ایجاد آتش‌سوزی در تابلو شود.
- راه حل (پیشگیری): انجام بازرسی و نگهداری دوره‌ای (سالیانه). در این بازرسی‌ها، باید تمام اتصالات قدرت با استفاده از آچار ترک‌متر (Torque Wrench) مطابق با گشتاور توصیه شده توسط سازنده، مجددا محکم شوند (آچارکشی).
سخن پایانی
یک بانک خازنی، سیستمی است که در صورت طراحی صحیح و نگهداری پیشگیرانه، می‌تواند سال‌ها بدون مشکل و با بالاترین بازدهی به کاهش هزینه‌های شما کمک کند. اکثر خرابی‌های این سیستم، قابل پیشگیری هستند. با آنالیز هارمونیک، استفاده از تجهیزات استاندارد و یک برنامه بازرسی منظم، می‌توانید از این سرمایه‌گذاری ارزشمند خود به بهترین شکل محافظت کنید.
نگهداری پیشگیرانه، کلید افزایش طول عمر و عملکرد بدون نقص بانک خازنی شماست. تیم فنی نوآوران برق پارسیان، علاوه بر طراحی، خدمات تخصصی آنالیز هارمونیک، بهینه‌سازی، و سرویس و نگهداری دوره‌ای بانک‌های خازنی را برای تضمین بهره‌وری مداوم سیستم شما ارائه می‌دهد.
){kind=link}
بدون دیدگاه