پایانامه بررسی تلفات شبکه های فشار ضعیف و متوسط و راهکارهای کاهش آن

اختصاصی از نیک فایل پایانامه بررسی تلفات شبکه های فشار ضعیف و متوسط و راهکارهای کاهش آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شلینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

 

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 

تعداد صفحه:40

بررسی تلفات توان و  انرژی در شبکه های توزیع:        2

مقاومت هادی ها برای چه در چه حرارتی محاسبه می گردد؟        3

- عوامل مؤثر در تلفات توان:           3

آیا وقتی تمام پارامترهای فنی یکسان باشند تلفات توان برابر است؟ 9

2-2-1- محاسبه تلفات توان 10

تلفات توان در ترانسفورماتورها:       11

تلفات توان در سایر تجهیزات:           12

تلفات توان مرتبط باکرونا:   12

تلفات توان مرتبط با نشتی جریان       13

تلفات توان ناشی از سایر عوامل:       13

1-3-1- عوامل مؤثر در تلفات انرژی 14

محاسبه تلفات انرژی          17

تلفات انرژی در خطوط انتقال و توزیع نیرو:    17

تلفات انرژی دو ترانسفورماتور:        18

تلفات انرژی در سایر تجهیزات:        19

تلفات انرژی ناشی از کرونا 19

تلفات انرژی ناشی از نشتی جریان:    20

4-1- رابطه تلفات توان و انرژی       20

5-1- مشخصه های مهم مصرف       22

متوسط پیک بار :  28

1-6-1- مدل کلی ضریب تلفات:        30

مصارف ویژه:     37

ارائه مدل مناسب:  39

1-8-1- حداقل تلفات          44

انتخاب چند نمونه مصرف   49

اندازه گیری تلفات توان و انرژی واقعی در فیدر 20 کیلو ولت زاغمرز 1     64

محاسبۀ تلفات انرژی          80

پیشنهادات برنامه کوتاه مدت 95

پیشنهادات برنامه میان مدت  96

پیشنهادات برنامه دراز مدت: 98

پیشنهادهایی مربوط به کاهش تلفات توسط اتصالات و اتصالات سُست:        99

روشهای جلوگیری از استفاده غیر مجاز برق    100

نتیجه گیری:         106

چکیده

٢

با توجه به توسعه سریع و روز افزون صنعت برق در جهان معاصر، مسئله تامین انرژی مورد نیاز مشترکین از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. لذا با افزایش تراکم مصرف در شهر ها و مناطق صنعتی مسائل فنی و اقتصادی بسیاری را برای طراحان و بهرهبرداران سیستم بوجود می آید.

از جمله مسائل فنی تلفات انرژی در شبکه های انتقال و توزیع می باشد که باعث می شود ظرفیت نیروگاهی زیاد تلف شود و هزینه های زیادی بر دوش جامعه سنگینی کند بدلایل مختلف که در ادامه آورده شده است تلفات انرژی در بخش توزیع بیشتر از سیستم های انتقال انرژی می باشند و براساس بررسی های بعمل آمده جهانی مشخص شده است که بیش از 10 الی 15 درصد انرژی تولیدی توسط نیروگاه ها در شبکه توزیع تلف می شود و براین اساس و به لحاظ گرایش جهانی به صرفه جویی در مصرف انرژی و ملاحظات زیست محیطی کاهش تلفات

در سیستم توزیع انرژی الکتریکی اخیرا مورد توجه زیادی قرار گرفته است.

.

کاهش تلفات زلزله با روش جدید طرح اتاق امن

اختصاصی از نیک فایل کاهش تلفات زلزله با روش جدید طرح اتاق امن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این مقاله در 11 صفحه در قالب فایل PDF در اختیار شما قرار می گیرد.

دانلود مقاله بررسی امکان کاهش تلفات انتقال با نصب ترانسفورماتور جابجا کننده فاز

اختصاصی از نیک فایل دانلود مقاله بررسی امکان کاهش تلفات انتقال با نصب ترانسفورماتور جابجا کننده فاز دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بررسی امکان کاهش تلفات انتقال با نصب ترانسفورماتور جابجا کننده فاز

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:23

فهرست مطالب :

چکیده
1- مقدمه
2- مقایسه ادوات FACTS
3- تواناییهای PST
4- مفروضات و مشخصات عمومی
5- اثر نصب PST بر روی خطوط رابط
6- اثر نصب PST در داخل شبکه برق منطقه ای تهران
7- نتیجه گیری

چکیده :

هدف این مقاله نشان دادن توانایی ترانسفورماتور جابجا کننده فاز (Phase Shifting Transformer)PST در کاهش تلفات سیستم قدرت است. در این راستا ابتدا تواناییهای PST با دیگر ادواتی که توانایی کنترل سیلان قدرت را دارند، مقایسه می شود. سپس شبکه برق منطقه ای تهران و خطوط رابط آن با نواحی مجاور به عنوان شبکه نمونه مطالعه می شود و محل نصب مناسب PST در جهت کاهش تلفات این شبکه مشخص می گردد. شبیه سازیها نشان می دهد که PST نه فقط تلفات برق منطقه ای تهران را کم می کند بلکه توانایی کاهش تلفات کل شبکه سراسری را نیز دارد.

کلمات کلیدی:

ترانسفورماتور جابجا کننده فاز، PST ، کاهش تلفات ، FACTS

1- مقدمه

هدف بهره برداران از سیستم قدرت این است که در حالت دائم توان درخواستی مصرف کننده را تحت ولتاژ ثابت و فرکانس معین تأمین نمایند. از دیدگاه مسائل کنترلی، بر روی مصرف کننده نمی توان محدودیتهای زیادی اعمال نمود. در نتیجهع کنترل اصلی در شبکه برق روی تولید و انتقال است. طراحان در طراحیهای اولیه مربوط به سیستم تولید و انتقال،‌قابلیت تولید و انتقال درخواستی را مدنظر قرار می دهند. ولی با گذشت زمان تغییراتی از قبیل رشد مصرف، اتصال شبکه ها به یکدیگر و تأسیس نیروگاهها و خطوط انتقال جدید این توازن را برهم زده و محدودیتهایی را در بهره برداری از شبکه قدرت به وجود می آورد.

در شبکه های غربالی اتصال شبکه ها در کنار مزایای زیادی که دارد، دارای مشکلات عدیده ای نیز هست. از جمله این مشکلات عبور توان در مسیرهای ناخواسته در سیستم انتقال است. این مسئله می تواند موجب افزایش بار غیرمجاز و عدم بهره برداری بهینه از سیستم قدرت شود. لذا بایستی بطریقی توان عبوری از یک مسیر را کنترل نمود.

در نواحی با خطوط طولانی، مسئله فوق مشکل ساز نیست، بلکه مشکل عمده مسئله حد پایداری گذرا و افت ولتاژ غیرمجاز است. به این معنی که برای حفظ پایداری شبکه و تثبیت سطح ولتاژ مجاز، توان عبوری در سیستم انتقال باید محدود شود. درنتیجه این مشکل باعث می گردد که ظرفیت بارپذیری (Load ability) خطوط، همراه با افزایش طول خطوط، شدیداً ‌کاهش یابد.

جهت رفع نواقص فوق الذکر و افزایش بهره وری از سیستم های انتقال قدرت، راه حلهای موجود عبارتند از:

- اعمال تغییرات توپولوژیک مانند احداث خطوط جدید، تغییر قطر و تعداد هادیها در فاز و یا نصب خازن سری

- کاربرد خطوط انتقال (rect Current High Voltage Di-)HVDC

- کاربرد تجهیزات (mission System Flexible AC Trans-)FACTS

این راه حلها را باید از لحاظ:

- کنترل سیلان قدرت در حالت دائم،

- کنترل سیلان قدرت در بین دو حالت کاری متفاوت ، مثلاً‌کنترل اضافه با محتمل تجهیزات به علت خروج یکی از تجهیزات

- کنترل سیلان قدرت در حین شرایط دینامیک، گذار بررسی و مقایسه نمود[1].

موردی را که این مقاله دنبال می کند،‌مورد اول یعنی کنترل پخش بار در حالت دائم است و هدفی که از کنترل سیلان قدرت دارد این است که وضعیت موجود سیلان قدرت را در خطوط انتقال،‌ به گونه ای تغییر دهد که تلفات شبکه کاهش یابد. باتوجه به این موضوع ، آلترناتیوهای مطرح عبارتند از کاربرد خطوط انتقال HVDC یا کاربرد تجهیزات EACTS خطوط HVDC معمولاً‌ در فواصل انتقال بیش از km500 اقتصادی هستند. شبکه هدف در این مقاله، شبکه برق منطقه ای تهران و خطوط رابط آن با نواحی مجاور است. بنابراین باتوجه به فواصل مطرح در این شبکه، تنها مورد قابل قبول در جهت اهداف این مقاله،‌ استفاده از تجهیزات FACTS است.

2- مقایسه ادوات FACTS

در میان تجهیزات FACTS تجهیزاتی که به صورت موازی در مدار قرار می گیرند و جریانی را به یک PV باس که به آن وصل هستند ، تزریق می کنند تأثیری بر روی قدرت حقیقی انتقالی از خط نخواهند داشت. در صورت اتصال این عناصر در وسط یا طرف گیرنده خط، ولتاژ باس مربوطه و در نتیجه قدرت انتقالی از خط تا حدودی قابل کنترل است. از جمله این عناصر می توان به SNC ها (Compensators Static Var) و (Var Generator SVG Static) Statcom اشاره نمود [2].

در میان ادوات FACTS تجهیزاتی هستند که می توانند قدرت انتقالی خط را توسط یک ولتاژ تزریقی (سری با خط) ، کنترل نمایند. این ولتاژ در ترانسفورماتور جابجا کننده فاز (Phase Shifting Transformer)PST توسط یک ترانس می تواند به خط تزریق (یا boost) شود [3] و یا ولتاژ سری با خط می تواند به گونه ای باشد که با جریان خط متناسب باشد که در این صورت آن را از نوع کنترل امپدانسی می نامند. در کنترل امپدانسی با توجه به اختلاف پتانسیل دو سر خط جریانی از خط عبور می کنند که اگر خازن متغیر سری در خط داشته باشیم، افت ولتاژ روی خازن به صورت عمودی با ولتاژ موجود جمع شده و باعث تغییر در قدرت انتقالی عبوری می گردد. این عمل توسط تجهیزاتی مانند (riec Compansation Controlled Se-) CSC که توسط تایرستورها ظرفیت را تغییر می دهند [4] یا توسط GTO-CSC (که مجهز به یک مبدل منبع ولتاژ با کلیدهای (Off Gate Turn)GTO است و توسط ترانسی ولتاژی را به داخل خط تزریق می کند [5] میسر است.

در رابطه با یک شبکه غربالی می توان گفت که در این نوع شبکه جهت و مقدار سیلان قدرت با تغییرات میزان تولید و مصرف تغییر می کند. اختلاف فاز بین دو باس در دو انتهای یک خط می تواند تغییر علامت دهد، صفر شود و یا بسیار کوچک گردد. بنابراین در این حالت از کنترل امپدانسی نمی توان سود جست و منبع ولتاژ سری کنترل شده مناسب تر است چرا که عملکرد آن مستقل از زوایای فاز بین باس هاست.

در GTO-CSC ولتاژ تزریقی مستقل از جریان خط است ولی این طرح هنوز در مرحله تحقیقاتی است. کنترلرهای تواناتر دیگری نیز در مرحله تحقیقاتی و آزمایش هستند که انتظار می رود بتوان در آینده نزدیک از آنها استفاده نمود. (Inter-Phase Power Controller)IPC [6] وController)UPFC (Unified Power Flow [7] از این جمله اند. هسته اصلی این کنترلرها، ترانسفورماتور جابجا کننده فلز، PST است. با ترکیب PST با قطعات دیگری می توان UPFC,IPC را ایجاد نمود. بنابراین با توجه به مطالب مذکور می توان نتیجه گرفت که جهت کنترل سیلان قدرت بهتر است از تجهیزاتی مانند PST که دارای مدلی به فرم منبع ولتاژ سری کنترل شده اند و کاربرد آنها هم اکونون نیز میسر است، استفاده نمود [1].

3- تواناییهای PST

PST یکی از قدیمی ترین ادوات FACTS است [8]. این وسیله ترانسفوماتوری است که نسبت تبدیل آن مختلط می باشد. بنابراین فازور ولتاژ، در گذر ار اولیه به ثانویه در ضمن تغییر دامنه، تغییر فاز نیز می یابد. از PST جهت کنترل سیلان قدرت در حالت مانا [9] و از PST های مجهز به کلیدهای نیمه هادی، جهت کنترل شرایط دینامیک [10] و گذرا [11] می توان استفاده نمود. در این جا با توجه هب هدف مقاله فقط به موارد کاربرد حالت دائم آن اشاره خواهد شد.

1-3- کنترل سیلان قدرت در یک خط انتقال

در شبکه های همجوار مواردی پیش می آید که کنترل توان اکتیو عبوری از خط رابط دو سیستم قدرت همسایه موردنظر است. شبکه های همجوار می توانند دو کشور همسایه، مثل شبکه های ایران و ترکیه، و یا دو ناحیه در یک کشور، مثل شبکه های سراسری و خراسان، باشند. به علت محدودیتهایی و یا براساس قراردادهای تبادل انرژی مابین این کشورها، بهره برداران سیستم مایل هستند عبور توان مشخصی را از این خطوط داشته باشند. از اوائل دهه 30 میلادی [8] مشخص بوده است که در این موارد کاربرد PST می تواند میزان توان حقیقی عبوری را در حد موردنظر برقرار سازد.

2-3- جلوگیری از چرخش قدرت

در شبکه های به هم پیوسته در مواردی، چرخش توان حقیقی درداخل حلقه هایی به صورت ناخواسته پیش می آید که با استفاده از ترانسفورماتور جابجا کننده فاز می توان این توان گردشی را به حداقل رساند. به عبارت دیگر توسط PST توزیع سیلان قدرت به وجود آمده تغییر داده می شود و از چرخش بیهوده توان جلوگیری به عمل می آید.

3-3- انتخاب مسیرهای انتقال با قابلیت اطمینان بالا

ممکن است انتقال توان از مراکز تولید به مراکز مصرف از چند مسیر میسر باشد، اما در شرایط عادی، بیشتر توان از مسیری که به دلیل بدی آب و هوا در فصولی از سال دچار حادثه و قطعی می شود عبور نماید و بهره بردار علاقه مند باشد که با کاهش بار اینگونه خطوط، از مسیرهایی که کم خطرتر هستند، استفاده نماید. زیرا در غیر اینصورت مجبور خواهد بود یا با کاهش تولید، مشکل را حل کند و یا درمناطق پرحادثه، مسیر جانشین و پشتیبان برای خطوط موجود، پیش بینی نماید. در این حالت نیز کاربرد PST می تواند توان حقیقی را به سمت خطوط مناسب هدایت کند [9].

و...

NikoFile

پروژه بررسی عوامل ایجاد تلفات در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی و راه کارهای کاهش آن

اختصاصی از نیک فایل پروژه بررسی عوامل ایجاد تلفات در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی و راه کارهای کاهش آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نوع فایل:WORD

تعداد صفحه:247

نگارشگر:محمد رنجبر

قابلیت ویرایش: دارد

 چکیده

شبکه توزیع رابط بین مصرف کننده خانگی، صنعتی، اداری، تجاری، کشاورزی و سیستم انتقال و ولتاژ فشار قوی می باشد. سطح ولتاژ در شبکه های توزیع پایین است و در نتجیه اندازه جریان زیاد بوده، به همین دلیل تلفات اهمی در شبکه های توزیع به مراتب مهمتر از شبکه های انتقال می باشد.

یکی از جنبه های مهم طراحی شبکه های توزیع، طراحی بهینه شبکه به منظور کاهش تلفات است. عوامل متعددی ازقبیل عدم توزیع متناسب بار بین فیدرهای مختلف یک پست در شبکه توزیع انرژی الکتریکی، بالا بودن نسبت مقاومت به راکتانس القائی خطوط و تعداد زیاد مدارها و ترانسفورماتورها نسبت به شبکه انتقال، باعث افزایش تلفات در این شبکه ها می گردد.

در این مجال، ابتدائا "تبعات اقتصادی تلفات بخش توزیع" را بررسی نموده ایم و سپس بر برخی از روشهای متداول کاهش تلفات بخش توزیع، مروری داشته ایم و از...

فهرست مطالب

مقدمه

الف- تلفات فنی شبکه

ب- تلفات غیرفنی شبکه

عوامل تشدید تلفات

روش های کاهش تلفات

فصل اول

1-1 - تلفات توان و انرژی

1-2- تلفات انرژی

1-2-1-  مقاومت هادیها

1-2-1-2 تاثیر درجه حرارت محیط

1-2-1-2-تاثیر تابش خورشید

1-2-1-3-تاثیر جریان الکتریکی

1-2-1-4-اثر پوستی

1-2-1-5-اثر مجموع

1-2-2-توان الکتریکی

1-2-3-ولتاژشبکه توزیع

مقاومت هادی ها

1-3-ضریب تلفات وساعت معادل

1-3-1-ساعت معادل

1-3-2-ضریب تلفات

1-4-رابطه تلفات توان و انرژی

1-5-مدل کلی ضریب تلفات

1-5-1-تعیین ضریب ثابت c

1-5-2-شکل کلی مدل

1-5-3-مدل هایی از ضریب تلفات

1-6-روش محاسبه ضریب تلفات

1-6-1-مصارف نرمال

1-6-2-مصارف ویژه

1-6-3-محاسبه تلفات انرژی

1-7- رابطه تلفات وانرژی مبادله شده

1-7-1-حداقل تلفات

1-7-2-حداکثر تلفات

1-7-3-متوسط تلفات

1-7-4-رابطه وانرژی انتقالی

1-8-تلفات در بارهای ناپیوسته

1-8-1-مصارف ویژه

1-8-2-ارائه مدل مناسب

1-8-3-بررسی مدل مناسب

1-9-ارزش تلفات در شبکه

1-9-1-عوامل موثر در تلفات توان

1-9-2-عوامل موثر در محاسبه ارزش تلفات

1-9-2-1-مقدار تلفات

1-9-2-2-زمان وقوع تلفات

1-9-2-3-ضریب بار

1-9-2-4-ساعات بهره برداری

.

..

...

..

.

7-2-4- ضریب تلفات

7-2-5-متوسط پیک بار

7-2-6-زمان وقوع پیک بار

7-2-7-تلفات توان و انرژی

7-2-8-ضریب قدرت

7-2-9-درجه حرارت هادی

7-2-10-محاسبه تلفات انرژی به وسیله اندازه گیری و قرائت هم زمان کنتورها

7-2-11-قرائت هم زمان کنتورها با بکارگیری مامورین قرائت کنتور

7-2-12-امکان عدم دسترسی به کنتورهای مشترکین

7-2-13- استفاده از صورتحساب برق مشترکین وبرگرداندن قبوض در یک تاریخ واحد

7-2-14- بررسی خطای حاصل از روش صورت حساب برق مشترکین و برگرداندن در یک تاریخ واحد

7-3- بکارگیری تکنولوژی amrو کاربرد دیجیتال سنکرون

7-3-1- تعیین و محاسبه انرژی در حوضه یک شرکت توزیع

7-3-2-محاسبه تلفات انرژی و با بکار گیری روش های آماری

7-3-3- محاسبه تلفات سیستم

7-3-4-بررسی نقاط ضعف و قدرت

7-3-5- محاسبه تلفات انرژی در شبکه های فشار ضعیف بر پایه واریانس بار

7-3-6- ارائه روش : (تعیین انتگرال توان دوم بار)

7-4-معادلات تقریب تلفات سیستم(با بکارگیری معادل ضریب تلفات سیستم)

7-4-1-محاسبه ضریب بار از اطلاعات بار ساعتی

7-4-2-رابطه تکامل و توسعه یافته تلفات سیستم

7-5- ارزیابی تلفات سیستم توزیع به وسیله محاسبات درصد بار

7-5-1-روش پیشنهادی

7-5-1-1-درصد بار

7-5-2-تلفات ترانسفورماتورهای پست های فوق توزیع

7-5-3-ترانسفورماتورهای توزیع

7-5-4-تلفات خطوط درmv

7-5-5- تلفات در خطوط توزیع فشار ضعیف

7-6- تخمین تلفات در شبکه های فاقد ا طلاعات کامل و اولیه مختص کشور های در حال توسعه

7-6-1-1-تلفات تکنیکی

7-6-1-2- تلفات غیر تکنیکی

7-6-2-ضرورت محاسبه تلفات در کشورهای درحال توسعه

7-6-3-رهیافت حل مسئله

7-6-3-1-تلفات در شبکه های انتقال

7-6-3-2-تلفات در شبکه های توزیع

7-6-4-روش ارائه(top/down-bottom up)

7-6-5-top –down

7-6-6- bottom up

7-6-7- رهیافت مختلط

7-7-محاسبه و ارزیابی تلفات با بکار گیری سیستم مانیتورینگ اتوماسیون

7-7-1- محاسبه و ارزیابی تلفات با بکار گیری سیستم مانیتورینگ اتوماسیون

7-8- ارزیابی تلفات شبکه توزیع(ترانسفوماتور و فیدر های ولتاژ متوسط توزیع)با بکارگیری تخمین بارپست های توزیع

7-8-1- تخمین وبازسازی بار پست های توزیع

7-8-2-محاسبه تلفات

منابع و مراجع

پایا ن نامه خازن گذاری در شبکه های توزیع برای کاهش تلفات و بهبود ضریب توان

اختصاصی از نیک فایل پایا ن نامه خازن گذاری در شبکه های توزیع برای کاهش تلفات و بهبود ضریب توان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:116

فهرست مطالب:
عنوان                                          صفحه
فصل اول :
مفاهیم اساسی     7    
فصل دوم :
منابع مصرف کننده توان راکتیو سلفی در شبکه     21
فصل سوم :
اثرات خازن های موازی در سیستمهای قدرت     34
فصل چهارم :        
توابع هدف     64
فصل پنجم :
بررسی چند مقاله از IEEE    80
ضمائم     104
 

پیشگفتار:
خازن های اصلاح ضریب توان برای مهندسین برق اسم آشنایی است و اهمیت این عناصر در سیستمهای توزیع بر هیچ کس پوشیده نیست . این عناصر در سیستمهای توزیع نقش کلیدی دارند. در سیستمهای توزیع به خاطر ولتاژ پایین تر جریان O عبوری از خطوط بالا است و این امر باعث می شود که XI2  بالا باشد، که به همراه توان مصرفی حقیقی ، اندازه ی توان ظاهری را بالاتر برده ، لازم می دارد که از تجهیزاتی با قدرت بالاتر استفاده کنیم ،I توان راکتیو القایی که بیشتر از خاصیت سلفی عناصر می باشد به وفور در سیستمهایی توزیع و قدرت یافت می شود که از عوامل تولید کننده ی آنی می توان به موتورهایی القایی مورد استفاده در صنعت ، تراش ها ، خطوط انتقال ومیره اشاره کرد . برای کم کردن اثر توان القایی در نتیجه اندازه می توان ظاهری ، از وسایل گوناگون مانند موتورهای سنکرون و خازن های اصلاح ضریب توان  می توان استفاده نمود، که مورد اول بیشتر در صنایع بمنظور کم کردن هزینه توان راکتیو استفاده می شد ، که به خاطر هزینه تعمیر و نگهداری بالا ، در حال حاضر بیشتر از خازن های سوئیچینگ استفاده می شود . اما مورد دوم که بحث اصلی ما در این پایان نامه می باشد به خاطر هزینه تعمیر و نگهداری کم و عمر بالا بیشتر در سیستم های توزیع استفاده می شود. که می تواند به صورت واحد ، گروهی ، ثابت و یا قابل سوئیچ به کار گرفته شود. از دیگر پارامترهای مهم مربوط به این خازن می توان به مقدار بهینه این خازن ها و مکانی که بیشترین جبران سازی را ایجاد می کند اشاره کرد ، که در حد توان در این پایان نامه بررسی شده است .
 
فصل اول
 
مفاهیم اساسی1
1-1 ساختار مکانیکی و الکتریکی خازن2
هرگاه اختلاف پتانسیلی بین دو صفحه ی هادی که در فاصله ی کمی از هم قرار گرفته اند، اعمال شود انرژی الکترواستاتیکی در سیستم موجود ذخیره می گردد که صفحات فلزی بعنوان الکترود و فضای بین آنها دی الکتریک3 نامیده می شود. اندازه ی توانایی عایق یا دی الکتریک در ذخیره سازی انرژی الکتروستاتیکی ثابت دی الکتریک یا پرمابیلیته نامیده می شود. ثابت دی الکتریک تمام عایق ها معمولاً نسبت به هوا سنجیده می شود که ضریبی از دی الکتریک هوا می باشد. ثابت دی الکتریک هوا برابر8.85×10-12  است که آنرا با علامت   می شناسیم و واحد آن نیز فاراد برمتر است (F/m) و ثابت نسبی دی الکتریک تمام عایقها که ضریبی از ثابت هوا هستند را با εr نمایش می دهیم که این مقدار برای هوا یک است. در جدول 1-1 اندازه ای εr برای بعضی عایقها آورده شده است.
ماده    εr
Air    هوا    1
Ceramic    سرامیک    3000
Glass    شیشه    7
Castor oil    روغن معدنی    2.12
Mica    میکا    5.16
Polystyrene    پلی استر    2.9
جدول (1-1) ثابت دی الکتریک نسبی برخی مواد
2-1) ظرفیت خازن و انرژی ذخیره شده در خازن
میزان باری که یک خازن می تواند در خود ذخیره کند توسط فاکتوری به نام C نمایش داده می شود. این فاکتور برابر با ظرفیتی است بین صفحات یک خازن که ولتاژ یک ولت روی آن قرار گرفته و باریک کولمب را ذخیره کرده است.
                                                                                                        (1-1)
واحد این فاکتور فاراد (F) می باشد با توجه به اینکه فاراد واحد بسیار بزرگی است لذا از اجزاء آن مانند میکروفاراد، نانوفاراد و پیکوفاراد استفاده می گردد.
در یک خازن ظرفیت از رابطه ای زیر بدست می آید.
                                      (2-1)                 
در سری و موازی کردن خازنها ظرفیت معادل هرکدام از روابط زیر بدست می آید.
خازن های سری                                   (3-1)
خازن های موازی                                    (4-1)
و انرژی ذخیره شده در میان صفحات خازن از رابطه‌ی زیر بدست می آید.
                                                                               (5-1)
همانطوری که از روابط بالا می توان فهمید با موازی کردن خازن ها ظرفیت معادل افزایش پیدا می کند و به ازای یک ولتاژ مشخص مقدار انرژی ذخیره شده در خازن افزایش پیدا می کند و نیز براساس معادله ای 1-1 برای افزایش Q در یک ولتاژ مشخص باید مقدار C افزایش یابد.
3-1 تفاوت دی الکتریک1
اگر عایق دی الکتریک خازن خلاء باشد هیچگونه تلفاتی در خازن وجود ندارد. تحت این شرایط همواره مولفه ی جریان 90درجه جلوتر از ولتاژ است اما با هر عایق دیگر تلفات بوجود می آید. در خازن های واقعی، اختلاف فاز جریان و ولتاژ به اندازه ی زاویه کوچک δ، کم تراز 90 درجه بوده، خازن دارای مقداری تلفات حرارتی نیز می شود. در نتیجه می توان مدار معادل یک خازن واقعی را به صورت یک خازن ایده ال موازی با مقاومت در نظرگرفت.
شکل (1-1)
البته این مدل سازی را می توان با المان های سری شامل یک خازن ایده آل و یک مقاومت نیز مدل سازی نمود. برای مدار معادل سری ضریب تلفات عایقی از رابطه ی زیر محاسبه می شود.
 
در عمل برای اندازه گیری ضریب تلفات عایقی tan δ از مدار معادل سری و از پل شرینگ استفاده می شود. با افزایش ضریب تعلقات عایقی که به واسطه ی افزایش مقدار R مدل شده صورت می گیرد، تعلقات خازن افزایش پیدا می کند و این امر در بانکهای خازنی بزرگ باید در نظر گرفته شود.