مواصفات أو تصنيف مصرف المكثفات الكهربائية

تعريف بنك المكثفات

يُعرف بنك المكثفات بأنه مجموعة من المكثفات تُستخدم لتخزين وإطلاق الطاقة الكهربائية في نظام الطاقة، مما يساعد على تحسين جودة الطاقة.

تسامح الجهد النظامي

يجب أن يعمل بنك المكثفات بسلاسة عند يصل إلى 110٪ من الجهد الذروي المقنن للطور و120٪ من الجهد الفعّال المقنن للطور.

تقييم كيلو فار (KVAR)

عادةً ما يتم تقييم الوحدات المكثفة بمقدار KVAR. الوحدات المكثفة المتاحة في السوق عادةً ما تكون مقيمة بأحد التقييمات التالية: 50 KVAR، 100 KVAR، 150 KVAR، 200 KVAR، 300 KVAR و 400 KVAR. يعتمد KVAR الذي يتم تسليمه لنظام الطاقة على جهد النظام بواسطة الصيغة التالية.

تقييم درجة الحرارة لبنك المكثفات

هناك أساساً سببان رئيسيان لتوليد الحرارة في بنك المكثفات.

عادةً ما يتم تركيب بنوك المكثفات الخارجية في مكان مفتوح حيث تضرب أشعة الشمس الوحدات المكثفة مباشرة. يمكن أيضًا للمكثفات امتصاص الحرارة من الفرن القريب الذي تم تركيبه له. كما يتم إنتاج الحرارة في الوحدات المكثفة نتيجة لتقديم VAR بواسطة الوحدة.

لذا، يجب توفير ترتيبات كافية للتخلص من هذه الحرارة. الجدول التالي يوضح الحد الأقصى للحرارة المحيطة التي يمكن أن تعمل فيها بنك المكثفات.

وبالتالي، يجب توفير ترتيبات كافية للتخلص من هذه الحرارة. الجدول التالي يوضح الحد الأقصى للحرارة المحيطة التي يمكن أن تعمل فيها بنك المكثفات.

إدارة الحرارة

من الضروري توفير تهوية وتباعد كافيين لإدارة الحرارة من المصادر الخارجية والداخلية للحفاظ على كفاءة بنك المكثفات.

لضمان التهوية المناسبة، يجب أن يكون هناك تباعد كافٍ بين الوحدات المكثفة. في بعض الأحيان، يمكن استخدام تدفق الهواء القسري لتسريع تبدد الحرارة من البنك.

وحدة بنك المكثفات أو وحدة المكثف

تُصنع وحدات بنك المكثفات أو ما يُطلق عليها ببساطة وحدات المكثف إما في تكوين طور واحد أو ثلاثة أطوار.

وحدة المكثف ذات الطور الواحد

تعتمد وحدات المكثف ذات الطور الواحد على تصميم ذو مفتاحين أو مفتاح واحد.

وحدة المكثف ذات المفتاحين

في هذه الحالة، يأتي محور كلا طرفي تجميع المكثف خارج الغلاف المعدني للوحدة عبر مفتاحين. يتم غمر تجميع المكثف بالكامل، وهو تجميع متسلسل موازٍ لعدد معين من العناصر المكثفة، في غلاف سائل عازل. وبالتالي، سيكون هناك فصل عازل بين الجزء الموصل لتجميع عناصر المكثف الذي يمر عبر المفتاحين، ولن يكون هناك اتصال بين الموصل والغلاف. لذلك، تُعرف وحدة المكثف ذات المفتاحين باسم وحدة المكثف غير النشطة.

وحدة المكثف ذات المفتاح الواحد

في هذه الحالة، يستخدم غلاف الوحدة كطرف ثانٍ لتجميع عناصر المكثف. هنا، يتم استخدام مفتاح واحد لربط أحد طرفي التجميع ويتم توصيل طرفه الآخر داخليًا بغلاف الوحدة المعدني. هذا ممكن لأن جميع الأجزاء الموصلة الأخرى لتجميع المكثف معزولة عن الغلاف باستثناء المحور.

وحدة المكثف ذات الثلاثة مفاتيح

تحتوي وحدة المكثف ثلاثية الأطوار على ثلاثة مفاتيح لربط الثلاثة أطوار على التوالي. لا يوجد محور محايد في وحدة المكثف ثلاثية الأطوار.

مستوى العزل الأساسي (BIL) لوحدة المكثف

مثل باقي المعدات الكهربائية، يجب أن يتحمل بنك المكثفات ظروف الجهد المختلفة، مثل زيادة الجهد عند تردده القوة وزيادة الجهد بسبب البرق والتقلبات.

لذا يجب تحديد مستوى العزل الأساسي على كل لوحة تصنيف وحدة المكثف.

جهاز التفريغ الداخلي

عادةً ما تحتوي وحدات المكثف على جهاز تفريغ داخلي يقلل بسرعة الجهد المتبقي إلى مستوى آمن، عادةً 50 فولت أو أقل، خلال فترة زمنية محددة. تعتبر فترة التفريغ جزءًا من تصنيف الوحدة.

تقييم التيار الزائد المؤقت

قد يتعرض المكثف الكهربائي للتيار الزائد أثناء عمليات التبديل. لذا يجب أن يكون تصنيف الوحدة المكثف محددًا للتيار القصير المسموح به لمدة زمنية محددة. لذا، يجب تصنيف وحدة المكثف بكل المعلمات المذكورة أعلاه.

لذا يمكن تصنيف وحدة المكثف الكهربائي كالتالي:

• جهد النظام الاساسي بالكيلوفولت (KV).

• تردد النظام الكهربائي بالهرتز (Hz).

• فئة الحرارة مع الحد الأقصى والأدنى للحرارة بالدرجات المئوية (°C).

• الجهد المقنن لكل وحدة بالكيلوفولت (KV).

• القدرة المقننة بالكيلوفار (KVAR).

• السعة المقننة بالميكروفار (µF).

• التيار المقنن بالأمبير (Amp).

• مستوى العزل المقنن (الجهد الاساسي / الجهد الاندفاعي).

• وقت التفريغ / الجهد بالثانية / الجهد.

• ترتيب التحميل سواء كان داخليًا أو خارجيًا أو بدون تحميل.

• عدد المفاتيح، مفتاحين أو مفتاح واحد أو ثلاثة مفاتيح.

• عدد الأطوار، طور واحد أو ثلاثة أطوار.