يعتبر بنك المكثفات معدات أساسية في نظام الطاقة الكهربائية. الطاقة اللازمة لتشغيل جميع الأجهزة الكهربائية هي الحمل كطاقة فعالة. يتم التعبير عن الطاقة الفعالة بوحدة الكيلووات أو الميجاوات. الحد الأقصى للحمل المتصل بنظام الطاقة الكهربائي يكون بشكل أساسي طبيعة حثية مثل المحولات الكهربائية، محركات الإندوكتيون، محركات السينكروني، الأفران الكهربائية، الإنارة الفلورية كلها ذات طبيعة حثية.
بالإضافة إلى ذلك، فإن الحث الخاص بالخطوط المختلفة يساهم أيضًا في الحث لنظام. بسبب هذه الحثات، يتأخر تيار النظام خلف الجهد النظامي. مع زيادة الزاوية المتأخرة بين الجهد والتيار، ينخفض عامل القوة لنظام. مع انخفاض عامل القوة الكهربائي، بالنسبة لنفس الطلب على الطاقة الفعالة، يسحب النظام المزيد من التيار من المصدر. يؤدي المزيد من التيار إلى المزيد من خسائر الخطوط.
يؤدي عامل القوة الكهربائي السيء إلى ضبط الجهد السيء. لذلك لتجنب هذه الصعوبات، يجب تحسين عامل القوة الكهربائي لنظام. بما أن المكثف يجعل التيار يتقدم على الجهد، يمكن استخدام الرداءة السعتية لإلغاء الرداءة الحثية لنظام.
يمكن استخدام رداءة المكثف لإلغاء الرداءة الحثية لنظام.
غالبًا ما يتم تطبيق رداءة المكثف على النظام باستخدام مكثف ثابت متوازي أو متسلسل مع النظام. بدلاً من استخدام وحدة واحدة من المكثف لكل مرحلة من النظام، فمن الأفضل استخدام بنك من الوحدات المكثفة من حيث الصيانة والإنشاء. هذا المجموعة أو بنك الوحدات المكثفة يعرف بـ بنك المكثفات.
هناك بشكل أساسي فئتان من بنك المكثفات وفقًا لترتيبات اتصالهما.
المكثف المتوازي.
المكثف المتسلسل.
يستخدم المكثف المتوازي بشكل شائع جدًا.
يمكن تحديد حجم بنك المكثفات بواسطة المعادلة التالية :
حيث،
Q هو كفار المطلوب.
P هي الطاقة الفعالة بوحدة الكيلووات.
cosθ هو عامل القوة قبل التعويض.
cosθ’ عامل القوة بعد التعويض.
من الناحية النظرية، دائمًا ما يكون المرغوب هو تشغيل بنك المكثفات أقرب إلى الحمل الردائي. هذا يجعل نقل الكفارات الردائية يتم إزالته من جزء كبير من الشبكة. بالإضافة إلى ذلك، إذا تم توصيل المكثف والحمل في الوقت نفسه، عند قطع الحمل، المكثف يتم قطعه أيضًا عن باقي الدائرة. وبالتالي، لا يوجد سؤال حول التعويض الزائد. ولكن توصيل المكثف بكل حمل فردي ليس عمليًا من الناحية الاقتصادية. لأن حجم الأحمال يختلف بشكل كبير بين المستهلكين المختلفين. لذا فإن أحجام مختلفة من المكثفات ليست دائمًا متاحة. وبالتالي، لا يمكن تحقيق التعويض المناسب في كل نقطة تحميل. مرة أخرى، ليس كل حمل متصل بالنظام لمدة 24 × 7 ساعات. لذا فإن المكثف المتصل بالحمل أيضًا لا يمكن استخدامه بشكل كامل.
لذلك، لا يتم تركيب المكثف على الأحمال الصغيرة ولكن للأحمال المتوسطة والكبيرة، يمكن تركيب بنك المكثفات في مقر المستهلك. رغم تعويض الأحمال الردائية للمستهلكين الكبار والمتوسطين، لا يزال هناك طلب كبير على الكفارات الناتجة عن الأحمال الصغيرة غير المتعوضة المتصلة بالنظام. بالإضافة إلى ذلك، فإن الحث للخط و المحول يساهم أيضًا في الكفارات للنظام. بناءً على هذه الصعوبات، بدلاً من توصيل المكثف بكل حمل، يتم تركيب بنك مكثفات كبير في محطة التوزيع الرئيسية أو محطة الشبكة الثانوية.
يمكن توصيل بنك المكثفات بالنظام إما في تكوين دلتا أو في تكوين نجمة. في تكوين النجمة، قد يكون نقطة المحايد مربوطة بالأرض أو لا، اعتمادًا على خطة حماية بنك المكثفات المعتمدة. في بعض الحالات، يتم تشكيل بنك المكثفات بتكوين نجمة مزدوج.
عادةً ما يتم توصيل بنك المكثفات الكبير في محطة التحويل الكهربائية في تكوين النجمة.
لهذا البنك المتصل بنجمة مربوطة بالأرض بعض المزايا الخاصة، مثل،
تخفيض الجهد الاسترداد على قاطع الدائرة لتأخير التبديل العادي للمكثف المتكرر.
حماية أفضل ضد الصدمات الكهربائية.
ظاهرة زيادة الجهد أقل نسبيًا.
تكلفة تركيب أقل.
في النظام المربوط بالأرض بشكل صلب، فإن الجهد لكل ثلاث مراحل من بنك المكثفات، تكون ثابتة وتبقى دون تغيير حتى خلال فترة التشغيل ثنائية المرحلة.
بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل للحذف.
