خازن روغنی چیست؟ | مزایا و معایب + روش انتخاب ظرفیت مناسب

خازن روغنی چیست؟

خازن روغنی یک قطعه الکترونیکی است که در سیستم‌های برق قدرت استفاده می‌شود. این خازن برای ذخیره و تخلیه انرژی الکتریکی به کار می‌رود. عملکرد این نوع خازن‎‌ها بر اساس ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی در میدان الکترواستاتیکی است که درون خازن ایجاد می‌شود. انرژی الکتریکی در بین دو صفحه تهیه شده از فویل فلزی که از روغن عایق کننده پوشش داده شده‌اند، ذخیره می‌شود.
این خازن دارای قابلیت ذخیره و تخلیه سریع انرژی الکتریکی است و به دلیل ویژگی‌های خاص خود مورداستفاده در بسیاری از صنایع قرار می‌گیرد. همچنین، این تجهیز، برای کنترل کیفیت ولتاژ در سیستم‌های برق قدرت نیز استفاده می‌شود. باتوجه‌به خصوصیات منحصربه‌فرد خازن‎‌های روغنی، این قطعه در بسیاری از سیستم‌های الکتریکی حائز اهمیت است.

خصوصیات خازن روغنی چیست؟

• ظرفیت: میزان ذخیره انرژی الکتریکی که Oil capacitor می‌تواند نگهداری کند.
• ولتاژ مجاز: حداکثر ولتاژی که خازن روغنی بتواند تحمل کند.
• دمای عملکرد: حداکثر و حداقل دمایی که خازن روغنی قابل عملکرد است.
• ابعاد: ابعاد فیزیکی خازن روغنی مثل طول، عرض و ارتفاع.
• وزن: وزن خازن روغنی که در حمل و نقل و نصب آن در سیستم‌های الکتریکی باید مدنظر قرار گیرد.

در بخش بعدی به بررسی انواع مختلف خازن روغنی می‌پردازیم.

انواع خازن روغنی

این نوع خازن را می‌نوان از  لحاظ ظاهری به ۳ دسته مهم تقسیم‌بندی کرد که به صورت زیر است:

• استوانه‌ای
• کتابی
• سیلندری

هرکدام از این انواع، کاربرد خاص خودشان را دارند. استفاده از خازن‌های روغنی هزینه‌های بسیار زیاد انرژی را به صورت قابل توجهی کاهش می‌دهد.

خازن سه فاز روغنی

• برندهای معتبر بازار
• گارانتی و ضمانت اسالت کالا
• ارسال به سراسر کشور

قیمت خازن روغنی >

مشخصات و ساختار خازن روغنی

همانطور که گفتیم؛ خازن‌های روغنی، یک قطعه مهم در صنعت برق قدرت به شمار می‌آیند، که برای ذخیره و تخلیه انرژی الکتریکی به کار می‌روند. برای انتخاب صحیح و استفاده بهینه از این خازن، مشخصات فنی آن باید موردتوجه قرار گیرند. در ادامه مشخصات مهم خازن روغنی را بررسی می‌کنیم.

ظرفیت

ظرفیت این خازن به میزان انرژی الکتریکی است که می‌تواند ذخیره و تخلیه کند. این مقدار به واحد فراداده Capacitance (C) اندازه‌گیری می‌شود. معمولاً بر اساس نیازهای سیستم، ظرفیت خازن روغنی انتخاب می‌شود.

ولتاژ مجاز

ولتاژ مجاز خازن روغنی، بیانگر حداکثر ولتاژی است که خازن می‌تواند تحمل کند. این مقدار باید با ولتاژ سیستم برق قدرت سازگاری داشته باشد تا کارکردی ایمن و پایدار داشته باشد.

دمای عملکرد

دمای عملکرد این تجهیز، محدوده دمایی است که برای نگهداری و عملکرد بهینه آن باید رعایت شود. در صورت عبور از این محدوده، خازن روغنی ممکن است خراب شود و عملکرد آن تحت تاثیر قرار گیرد.

ابعاد و وزن

ابعاد و وزن این نوع خازن، به طور مستقیم باکاربردهای آن و فضاهای موجود برای نصب و انتقال مرتبط است. بنابراین، قبل از خرید و استفاده از این نوع خازن، باید این مشخصات را با دقت مورد بررسی قرار داد.

ساختار خازن‌های روغنی

در ابتدا برای ساخت این خازن‌ها از روغن‌های نفتی و واکس استفاده می‌کردند. اولین‌بار در دهه ۱۹۲۰، کاغذ آغشته به روغن معدنی به‌عنوان الکترود دی‌الکتریک و فویل آلومینیومی ساخته شد. در حال حاضر از کاغذی به نام کرافت استفاده می‌کنند که از جنس خمیر چوبی محکم است. باتوجه‌به انواع خازن‌ها، خازن استوانه‌ای از هادی استوانه‌ای‌شکل تشکیل شده که این استوانه کروی به‌صورت توخالی است که با مایع پرکننده درون آن قرار می‌گیرد و یک جفت الکترود (معمولاً از فلزهایی مانند آلومینیوم یا فولاد) قرار دارد. این الکترودها توسط یک ماده دی‌الکتریک جدا شده‌اند.

برند های معروف خازن روغنی

در این بخش به معرفی انواع مختلف خازن روغنی می‌پردازیم. انواع شامل خازن روغنی هیدرا، خازن روغنی پارس شریم و پارس کاپاسیتور می‌شوند.
این خازن، یک عنصر بسیار مهم در صنعت برق قدرت است و برای ذخیره و تخلیه انرژی الکتریکی کاربرد دارد. در بازار، به دلیل خواص منحصربه‌فرد خود، انواع مختلف خازن روغنی وجود دارد که بر اساس استفاده‌شان در سیستم‌های مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند.

خازن روغنی هیدرا (Hydra Oil Capacitor)

خازن روغنی هیدرا یکی از انواع خازن روغنی است که در صنایع پلیمر، خودروسازی، صنایع فلزی و صنایع برق استفاده می‌شود. این خازن‌ها دارای ظرفیت‌های مختلفی هستند و می‌توانند در برابر ولتاژهای بالا عمل کنند؛ لذا، در سیستم‌هایی که به ولتاژ بالا نیاز دارند، مورداستفاده قرار می‌گیرند.
خازن‌های روغنی هیدرا دارای توان خروجی ۲.۵ تا ۵۰ کیلووار است که به شکل سیلندری (استوانه‌ای) ساخته می‌شوند.

شرکت هیدرا درباره خازن‌های روغنی شرکت خود، اینطور گزارش می‌دهد:

Power Factor Correction (PFC) capacitors are used for reducing the reactive power which is created by production machines and stresses the grid. This type of capacitor is used worldwide.

Hydra produces 1 or 3-phase cylindrical PFC-Capacitors up to 50 kvar. All capacitors are equipped with an overpressure fuse and filled either with oil for highest quality and safety.

خازن‌های تصحیح ضریب توان (PFC) برای کاهش توان راکتیو که توسط ماشین‌های تولید ایجاد می‌شود و شبکه را تحت‌فشار قرار می‌دهد استفاده می‌شود. این نوع خازن در سراسر جهان استفاده می‌شود. Hydra خازن‌های PFC استوانه‌ای ۱ یا ۳ فاز تا 50 kvar تولید می‌کند. همه خازن‌ها مجهز به فیوز فشار بیش از حد هستند و برای بالاترین کیفیت و ایمنی با روغن می‌شوند.

خازن روغنی پارس شریم (Pars Shreem Oil Capacitor)

خازن روغنی پارس شریم نیز یکی از انواع خازن روغنی است که در صنایع مختلفی مانند صنایع پلیمر، دیزل ژنراتورها و ترانسفورماتورها استفاده می‌شود. این خازن‌ها دارای ویژگی‌های فنی خاصی هستند که می‌توانند در تنظیم و تحسین کیفیت توان و جابه‌جایی جریان الکتریکی مفید باشند.
با معرفی انواع مختلف Oil capacitor، به شما امکان می‌دهیم تا باتوجه‌به نیازهای خاص خود، خازن روغنی مناسب را برای کاربردهای مختلف انتخاب کنید.
Oil capacitor پارس شریم از توان ۲ کیلووار تا ۶۰ کیلووار و شکل ظاهری سیلندری و مکعبی ساخته می‌شوند.

خازن پارس کاپاسیتور

شرکت پارس کاپاسیتور به‌عنوان یک شرکت پیشرو در صنعت خازن در ایران شناخته می‌شود که به‌صورت تخصصی در ساخت انواع مختلف خازن در ایران فعالیت داشته است. از میان تولیدات این شرکت، خازن‌های سه فاز فشارضعیف در داخل ایران و در میان برق‌کاران و مهندسین بسیار مورداستفاده قرار گرفته است و بازخورد مثبتی نیز داشته است.

تولیدات سه فاز فشار ضعیف پارس کاپاسیتور را  در چند دسته به شرح زیر در فروشگاه تسلاکالا میتوانید مورد بررسی قرار نمایید:

• خازن‌های روغنی مکعبی (سری N L)
• خازن‌های روغنی استوانه‌ای (سری MKPO)
• خازن‌های خشک مکعبی (سری MKP)

اگر برای خرید سیم و کابل به دنبال بهترین برند بازار هستید، به عنوان یکی از گزینه های اصلی، ما به شما سیم و کابل افشار نژاد خراسان را پیشنهاد می دهیم. برای مشاهده انواع محصولات این برند می توانید به صفحات زیر نیز مراجعه کنید: 

• سیم افشان ارت افشارنژاد 

• کابل افشان شیلددار افشار نژاد 

• کابل مفتول افشار نژاد خراسان 

• کابل مخابراتی افشار نژاد

کاربرد خازن روغنی چیست؟

با توجه به قابلیت‌ها و خواص خازن روغنی، از آن در برق قدرت، نیروگاه‌ها، شبکه‌های توزیع برق، ماشین‌های برقی و سیستم‌های جریان مستقیم استفاده می‌شود.

• استفاده در نیروگاه‌ها: خازن روغنی در نیروگاه‌ها برای بهبود عملکرد ترانسفورماتورها، پایداری و جبران توان راه‌اندازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• استفاده در شبکه‌های توزیع برق: خازن روغنی در شبکه‌های توزیع برق برای کاهش ضیاع‌های توان، بهبود کیفیت برق و جبران توان راه‌اندازی استفاده می‌شود.
• استفاده در ماشین‌های برقی:  این نوع خازن، در ماشین‌های برقی به منظور بهبود کارایی و کاهش ضیاع‌ها استفاده می‌شود.
• استفاده در سیستم‌های جریان مستقیم: خازن روغنی در سیستم‌های جریان مستقیم برای بهبود عملکرد و جبران توان ولتایی استفاده می‌شود.

این کاربردها تنها بخشی از کاربردهای این تجهیز در صنعت هستند. با توجه به خواص و قابلیت‌های آن، خازن روغنی به عنوان یک ابزار قدرتمند در بهبود عملکرد و کاهش ضیاع‌ها در سیستم‌های برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.

استفاده در نیروگاه‌ها

در نیروگاه‌ها، خازن روغنی برای بهبود عملکرد ترانسفورماتورها، پایداری و جبران توان راه‌اندازی مورداستفاده قرار می‌گیرد. این تجهیز از طریق ذخیره‌کردن انرژی الکتریکی در خود و تخلیه آن به‌موقع و بهبود عملکرد ترانسفورماتورها را امکان‌پذیر می‌سازد.

استفاده از این نوع خازن در نیروگاه‌ها به‌منظور بهینه‌سازی فرایندهای تولید و توزیع برق است. این خازن‌ها توان بازدهی ترانسفورماتورها را افزایش می‌دهند و باعث پایداری سیستم قدرت می‌شوند. همچنین، خازن روغنی از طریق جبران توان راه‌اندازی، مشکلات ناشی از تغییر بار و جریان در نیروگاه‌ها را حل می‌کند.

استفاده درست از خازن روغنی در نیروگاه‌ها باعث بهبود عملکرد سیستم قدرت، افزایش کیفیت برق و کاهش اتلاف توان می‌شود. با بهره‌گیری مناسب از تکنولوژی خازن پرشده با روغن، نیروگاه‌ها می‌توانند نیازهای روزافزون برق را تأمین و به بهره‌وری بیشتری دست یابند.

استفاده از خازن در شبکه‌های توزیع برق

خازن روغنی را می‌توان در شبکه‌های توزیع برق به نیروهای الکتریکی کمک‌کننده ارزشمندی در جبران توان راه‌اندازی و بهبود کارایی و کیفیت برق اضافه کرد. استفاده از خازن روغنی در این شبکه‌ها برای توان و جبران توان کمکی بسیار مؤثر است.
هنگامی که بار توان در شبکه توزیع برق بالا رفته و ولتاژ از حد مجاز خارج شود، خازن روغنی به‌عنوان یک منبع انرژی فوری به کمک می‌آید. این خازن‌ها پس از شارژشدن، توسط سیستم کنترل به طور خودکار تخلیه می‌شوند و انرژی خود را به شبکه برگردانده و برق را به حالت مطلوب برمی‌گردانند.
استفاده از خازن پرشده با روغن، در شبکه‌های توزیع برق به‌عنوان یک روش کارآمد برای بهبود کیفیت و پایداری برق می‌تواند مزایای زیر را داشته باشد:

• کاهش ضیاع‌های توان در شبکه
• جبران توان راه‌اندازی
• بهبود کیفیت و پایداری ولتاژ
• کاهش نوسانات و هارمونیک‌ها
• افزایش قدرت تحمل و حفاظت در برابر پارامترهای غیرمطلوب برق

تفاوت خازن‌های روغنی با سایر خازن‌ها

یکی از تفاوت‌های اصلی این خازن‌ها، ظرفیت بالای این خازن نسبت به خازن‌های دیگر است. از دیگر ویژگی این خازن‌ها پایداری حرارتی آن‌ها است. استفاده از روغن به‌عنوان مایع دی‌الکتریک باعث پایداری خازن در دماهای بالا می‌شود که این ویژگی در سیستم‌های با محیط‌های گرم یا نیازمند عملکرد در دماهای متغیر بسیار مهم است.

خرید آسان، سریع و بی دغدغه خازن روغنی

تسلا کالا فروشگاه تجهیزات برق صنعتی، با موجود کردن تمامی خازن‌های روغنی در سایت خود، خرید شما مهندسین گرامی را آسان کرده است.  در سایت تسلا کالا در کنار هر محصول علاوه بر قیمت، مشخصات فنی و لینک دانلود کاتالوگ آن‌ها موجود می‌باشد. همچنین نقشه ابعاد و سایز تمامی محصولات در گالری آن‌ها ارائه است. برای ارتباط با کارشناسان فروش و اطلاع از قیمت خازن روغنی با شماره ۹۱۰۲۶۱۲۶-۰۲۱ تماس حاصل فرمایید.

نگهداری و سرویس‌دهی خازن روغنی (چه زمانی تست کنیم، چه مؤلفه‌هایی را چک کنیم)

خازن‌های روغنی به دلیل ساختار خاص خود و استفاده از روغن دی‌الکتریک، نیازمند سرویس و نگهداری دوره‌ای هستند. بهترین بازه برای تست این خازن‌ها معمولاً هر ۶ ماه یکبار در محیط‌های صنعتی و سالیانه در کاربردهای سبک‌تر است. در فرآیند سرویس باید چند مؤلفه کلیدی بررسی شود:

• سطح و کیفیت روغن دی‌الکتریک (تغییر رنگ یا وجود رسوبات می‌تواند نشانه خرابی باشد).

• اندازه‌گیری ظرفیت خازن و مقایسه با مقدار نامی (کاهش بیش از ۱۰٪ نشانه فرسودگی است).

• تست مقاومت عایقی با مگِر برای اطمینان از عدم وجود نشتی جریان.

• بازرسی ظاهری بدنه و اتصالات برای یافتن نشتی روغن یا تغییر شکل بدنه.

• اندازه‌گیری دما در هنگام کارکرد؛ دمای غیرعادی نشانه بار اضافی یا خرابی داخلی است.

تأثیر خازن روغنی بر هارمونیک‌ها و کیفیت توان

خازن‌های روغنی همانند سایر خازن‌ها وظیفه جبران توان راکتیو و بهبود ضریب قدرت را بر عهده دارند، اما در حضور هارمونیک‌ها می‌توانند دچار مشکلات جدی شوند. وجود هارمونیک باعث رزونانس موازی بین خازن و شبکه می‌شود و جریان‌های اضافی از خازن عبور می‌کند که موجب افزایش دما و کاهش طول عمر آن می‌شود. از سوی دیگر، خازن‌های روغنی در صورت استفاده صحیح می‌توانند با کمک فیلترهای هارمونیکی، کیفیت توان شبکه را بهبود دهند. بنابراین در طراحی باید آنالیز هارمونیک شبکه انجام شود و در صورت بالا بودن اعوجاج، استفاده از فیلتر هارمونیک یا رآکتور سری در کنار خازن ضروری است.

مقایسه اقتصادی: هزینه خرید + نصب + نگهداری + بازگشت سرمایه

هزینه اقتصادی یک خازن روغنی تنها شامل قیمت خرید آن نیست. باید هزینه نصب، نگهداری دوره‌ای و طول عمر تجهیز نیز در نظر گرفته شود.

• هزینه خرید: خازن‌های روغنی به‌طور کلی از خازن‌های خشک گران‌تر هستند.

• هزینه نصب: به دلیل نیاز به رعایت ایمنی بیشتر (عایق‌بندی، فضای کافی برای تهویه) کمی بالاتر است.

• نگهداری: هزینه سرویس دوره‌ای شامل تست روغن و تعویض احتمالی آن.

• بازگشت سرمایه: با کاهش تلفات شبکه و حذف جریمه توان راکتیو، سرمایه‌گذاری اولیه معمولاً در ۱ تا ۳ سال بازمی‌گردد.
  بنابراین در بارهای سنگین و صنعتی که ضریب قدرت پایین دارند، خازن روغنی می‌تواند یک سرمایه‌گذاری اقتصادی و منطقی باشد.

روش محاسبه ظرفیت خازن روغنی مورد نیاز برای یک بار خاص

برای انتخاب ظرفیت خازن روغنی باید توان راکتیو موردنیاز بار محاسبه شود. مراحل به صورت زیر است:

1. محاسبه توان اکتیو بار (P): از فرمول P = √3 × V × I × cosφ (برای سه‌فاز).

2. محاسبه توان راکتیو موجود (Q1): Q1 = P × tanφ1 (ضریب توان فعلی).

3. محاسبه توان راکتیو موردنیاز برای اصلاح (Qc): Qc = P × (tanφ1 – tanφ2)، که φ2 ضریب توان هدف (مثلاً 0.95).

4. انتخاب خازن روغنی با ظرفیت نزدیک به Qc: معمولاً بر حسب کیلووار (kVAR) بیان می‌شود.
   مثال: اگر بار یک موتور سه‌فاز ۷۵ کیلووات با ضریب توان 0.7 باشد و بخواهیم آن را به 0.95 برسانیم، توان راکتیو موردنیاز حدود ۵۴ kVAR خواهد بود، یعنی باید از یک یا چند خازن روغنی با ظرفیت مجموعاً ۵۴ kVAR استفاده شود.

سوالات متداول

۱. هر چند وقت یکبار باید خازن روغنی سرویس شود؟
در محیط‌های صنعتی هر ۶ ماه و در مصارف سبک‌تر سالی یکبار.

۲. چگونه بفهمیم خازن روغنی خراب شده است؟
کاهش ظرفیت بیش از ۱۰٪، نشتی روغن یا داغ‌شدن غیرعادی نشانه خرابی است.

۳. آیا خازن روغنی در حضور هارمونیک ایمن است؟
خیر، باید همراه با فیلتر یا رآکتور سری استفاده شود.

۴. طول عمر خازن روغنی چقدر است؟
بسته به کیفیت و شرایط کاری، معمولاً بین ۸ تا ۱۵ سال.

۵. آیا خازن روغنی از خازن خشک بهتر است؟
برای بارهای سنگین و صنعتی بله، اما در محیط‌های کوچک و سبک خازن خشک اقتصادی‌تر است.

۶. هزینه خازن روغنی چگونه بازمی‌گردد؟
با کاهش جریمه توان راکتیو و افزایش راندمان شبکه، معمولاً در ۱ تا ۳ سال.

۷. روش محاسبه ظرفیت خازن روغنی چیست؟
با محاسبه توان راکتیو موردنیاز و استفاده از فرمول Qc = P × (tanφ1 – tanφ2).