ธนาคารตัวเก็บประจุ (capacitor bank) เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญมากในระบบไฟฟ้าพลังงาน กำลังที่จำเป็นในการขับเคลื่อนเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดคือโหลดซึ่งเป็นกำลังใช้งาน กำลังใช้งานนี้แสดงเป็นกิโลวัตต์หรือเมกะวัตต์ โหลดสูงสุดที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าพลังงานส่วนใหญ่มีลักษณะเหนี่ยวนำ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า มอเตอร์เหนี่ยวนำ มอเตอร์ซิงโครนัส เตาไฟฟ้า และหลอดฟลูออเรสเซนต์ ล้วนมีลักษณะเหนี่ยวนำ
นอกจากนี้ อินดักแทนซ์ของสายไฟต่าง ๆ ก็ยังเพิ่มอินดักแทนซ์ให้กับระบบ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ กระแสไฟฟ้าในระบบจะตามหลังแรงดันไฟฟ้า เมื่อความแตกต่างระหว่างแรงดันและกระแสเพิ่มขึ้น ปัจจัยกำลังของระบบจะลดลง ขณะที่ปัจจัยกำลังไฟฟ้าลดลง สำหรับความต้องการกำลังใช้งานเดียวกัน ระบบจะดึงกระแสจากแหล่งมากขึ้น กระแสที่มากขึ้นทำให้เกิดการสูญเสียในสายไฟมากขึ้น
ปัจจัยกำลังไฟฟ้าที่ไม่ดีทำให้การควบคุมแรงดันไฟฟ้าแย่ลง ดังนั้น เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ ควรปรับปรุงปัจจัยกำลังไฟฟ้าของระบบ ตัวเก็บประจุทำให้กระแสนำหน้าแรงดัน สามารถใช้ความต้านทานแคปซิทีฟเพื่อยกเลิกความต้านทานเหนี่ยวนำของระบบได้ ความต้านทานแคปซิทีฟสามารถใช้ยกเลิกความต้านทานเหนี่ยวนำของระบบได้
ความต้านทานแคปซิทีฟโดยทั่วไปจะถูกนำไปใช้กับระบบโดยใช้ตัวเก็บประจุสถิตในรูปแบบชันต์หรืออนุกรมกับระบบ แทนที่จะใช้ตัวเก็บประจุหนึ่งหน่วยต่อเฟสของระบบ การใช้ธนาคารตัวเก็บประจุหลายหน่วยจะมีประสิทธิภาพมากกว่าในแง่ของการบำรุงรักษาและการติดตั้ง กลุ่มหรือธนาคารตัวเก็บประจุเหล่านี้เรียกว่า ธนาคารตัวเก็บประจุ (capacitor bank)
มีสองประเภทหลักของธนาคารตัวเก็บประจุตามการเชื่อมต่อ
ตัวเก็บประจุชันต์
ตัวเก็บประจุอนุกรม
ตัวเก็บประจุชันต์ถูกใช้บ่อยมาก
ขนาดของธนาคารตัวเก็บประจุสามารถกำหนดได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:
ที่,
Q คือ KVAR ที่ต้องการ
P คือกำลังใช้งานใน KW
cosθ คือ ปัจจัยกำลังก่อนการชดเชย
cosθ' คือ ปัจจัยกำลังหลังการชดเชย
ทางทฤษฎีแล้ว การติดตั้งธนาคารตัวเก็บประจุใกล้กับโหลดเหนี่ยวนำเป็นสิ่งที่ต้องการ ซึ่งทำให้การส่งผ่าน KVARS ไร้ปฏิกิริยาถูกนำออกจากส่วนใหญ่ของเครือข่าย นอกจากนี้ หากตัวเก็บประจุและโหลดถูกเชื่อมต่อพร้อมกัน ระหว่างการแยกโหลด ตัวเก็บประจุก็จะถูกแยกออกจากวงจรด้วย ดังนั้น ไม่มีปัญหาของการชดเชยเกิน แต่การเชื่อมต่อตัวเก็บประจุกับโหลดแต่ละรายการไม่ใช่สิ่งที่เป็นไปได้ในมุมมองทางเศรษฐกิจ เนื่องจากขนาดของโหลดแตกต่างกันมากสำหรับผู้บริโภคต่าง ๆ ดังนั้น ตัวเก็บประจุที่มีขนาดต่าง ๆ ไม่สามารถพร้อมใช้งานได้เสมอ ดังนั้น การชดเชยที่เหมาะสมไม่สามารถทำได้ที่แต่ละจุดโหลด นอกจากนี้ โหลดแต่ละรายการไม่ได้เชื่อมต่อกับระบบตลอด 24 × 7 ชั่วโมง ดังนั้น ตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อกับโหลดก็ไม่สามารถใช้งานได้อย่างเต็มที่
ดังนั้น ตัวเก็บประจุไม่ได้ติดตั้งที่โหลดเล็ก แต่สำหรับโหลดขนาดกลางและใหญ่ ธนาคารตัวเก็บประจุสามารถติดตั้งได้ที่สถานที่ของผู้บริโภคเอง แม้ว่าโหลดเหนี่ยวนำของผู้บริโภคขนาดกลางและใหญ่จะได้รับการชดเชยแล้ว แต่ยังคงมีความต้องการ VAR ที่มาจากโหลดเล็กที่ไม่ได้รับการชดเชยต่าง ๆ ที่เชื่อมต่อกับระบบ นอกจากนี้ อินดักแทนซ์ของสายไฟและหม้อแปลงยังสร้าง VAR ให้กับระบบ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ แทนที่จะเชื่อมต่อตัวเก็บประจุกับโหลดแต่ละรายการ ธนาคารตัวเก็บประจุขนาดใหญ่จะติดตั้งที่สถานีจ่ายไฟหลักหรือสถานีจ่ายไฟรอง
ธนาคารตัวเก็บประจุสามารถเชื่อมต่อกับระบบในรูปแบบสามเหลี่ยมหรือดาว ในรูปแบบดาว จุดกลางอาจถูกต่อกราวด์หรือไม่ ขึ้นอยู่กับแผนการป้องกันของธนาคารตัวเก็บประจุที่ใช้ ในบางกรณี ธนาคารตัวเก็บประจุจะสร้างขึ้นโดยใช้รูปแบบดาวคู่
โดยทั่วไป ธนาคารตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ในสถานีไฟฟ้าเชื่อมต่อในรูปแบบดาว ธนาคารตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อในรูปแบบดาวและต่อกราวด์มีข้อดีเฉพาะ เช่น
แรงดันฟื้นฟูลดลงบนสวิตช์วงจรสำหรับการสลับตัวเก็บประจุปกติที่มีการเลื่อนเวลา
การป้องกันกระชากดีขึ้น
ปรากฏการณ์แรงดันเกินลดลง
ต้นทุนการติดตั้งน้อยลง
ในระบบที่ต่อกราวด์แน่นแรงดันของเฟสทั้งสามของธนาคารตัวเก็บประจุจะคงที่และไม่เปลี่ยนแปลงแม้ในช่วงการทำงานสองเฟส
คำแถลง: ขอขอบคุณบทความดี ๆ ที่ควรแชร์ ถ้ามีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ
