دانلود تحقیق هارمونیک بانکهای خازنی
فرمت فایل: ورد قابل ویرایش
تعداد صفحات: 31
فهرست
مقدمه :
از دير باز، بكارگيري بانك هاي خازني بعنوان يك ضرورت در طراحي فيدرهاي توزيع پذيرفته شده است . ملاحظاتي كه در طراحي منظور ميشوند معمولاً فاكتورهاي سنتي نظير حفظ ولتاژ ، ضريب قدرت و آزادسازي ظرفيت ميباشد . اما از آنجا ييكه در سيستم هاي مشتركين امروزي از ادوات الكترونيك قدرت استفاده ميشود بنابراين طراحي شبكه توزيع در آينده شامل ملاحظات مربوط به كيفيت توان نيز خواهد بود .
كلمه «كيفيت توان » معاني مختلفي دارد ، شايد به تعداد توصيفاتي كه براي بيان اثرات آن بر عملكرد شبكه بكار مي روند .
شركت برق ممكن است كيفيت توان را به عنوان قابليت اطمينان توصيف كند وبا استناد به آمار ادعا كند كه سيستم به ميزان 95% .99 قابل اطمينان ميباشد . اغلب كارخانجات سازنده ، كيفيت توان را به عنوان مشخصات مورد انتظار منبع تغذيه تعريف مي كنند . بنابراين چنين تعريفي از ديدگاه سازندگان مختلف كاملاً متفاوت است كه از مشكلات كيفيت توان تاثير مي پذيرد و بهترين تعريف ، تعريفي است كه در آن ديدگاه مصرف كننده نيز لحاظ شده باشد . با توجه به اين موضوع ، تعريف زير اغلب بكاربرده ميشود :
« هر مشكل بوجود آمده بر روي توان كه ناشي از ولتاژ ، جريان و تغييرات فركانس بوده و منجر به خروج يا عملكرد نامطلوب تجهيزات مشتركين گردد ، يك مشكل كيفيت توان محسوب ميشود » .
وقايع زيادي در سيستم موجب ايجاد مسأله كيفيت توان مي گردند . اغلب تجزيه و تحليل اين وقايع مشكل ميباشد بدليل اين حقيقت كه اختلال حاصل ممكن است مربوط به عمليات كليد زني يا خطاي تجهيزات شبكه قدرت در محلي كه صدها مايل با نقطه تحت بررسي فاصله دارد ، ايجاد شده باشد .
در اين فصل اثر بانك هاي خازني در ايجاد اغتشاشات كيفيت توان در شبكه توزيع ، بررسي ميگردند.
كليد زني مكرر بانك هاي خازني در سيستم توزيع همراه با افزايش بكارگيري تجهيزات حساس توسط مصرف كنندگان توان ، توجه ويژه به رخداد وقايع زير را لازم مي دارد :
افزايش گذراهاي كليد زني خازني ؛
قطع ناخواسته راه اندازي تنظيم كننده سرعت ؛
اين امر بخصوص در شرايطي كه شركت ها جرايم سنگيني براي ضريب قدرت قرار داده و به موجب آن ، مشتركين را به نصب خازنهاي تصحيح ضريب قدرت ترغيب مي نمايند ، بسيار مهم است .
امروزه ، بارهاي غيرسنتي از قبيل راه اندازهاي تنظيم كننده سرعت بخاطر ويژگي هايي نظير بهبود بازه و انعطاف پذيريشان ، به تعداد زياد بكاربرده ميشوند . اين نوع بار به اضافه ولتاژهاي ناشي از كليد زني خازني بسيار حساس است .
عمده ترين روشهايي كه براي كنترل اين گذراها بكار مي روند عبارتند از: استفاده از روشهاي كنترل كليد زني ( وصل سنكرون ، وصل با مقاومت /سلف ) و يا بكارگيري اندوكتانسهاي سري كه اغلب همانند يك Chock رفتار مي كنند .
بعلاوه ، اين بارها اغلب جريان هارمونيكي زيادي را توليد نموده و ميتوانند سطوح اعوجاج ولتاژ غير قابل قبولي را در شبكه توزيع صنعتي و سيستم برقرساني ايجاد نمايد . تركيب خازنها و امپدانس سطح اتصال كوتاه سيستم با هم رزونانس ايجاد كرده و ميتواند سطوح هارمونيكي را به بالاتر از حد قابل قبول افزايش دهد . معمول ترين راه حل براي مسائل هارمونيكي ، بكارگيري فيلترهاي هارمونيكي مي باشند .
2-5) كليد زني خازن توزيع :
الف - مرور كلي:
كليدزني خازني واقعه اي معمول در سيستم هاي توزيع بوده و گذراهاي ناشي از آن ، عموماً براي تجهيزات شبكه مشكل ساز نمي باشند . اما اگر مشترك خازنهاي تصحيح ضريب قدرت فشار ضعيف داشته باشد ، اين گذراها ميتوانند در تأسيسات وي افزايش يابند ، بعلاوه حتي اگر مشتركين از اين خازنها استفاده نكنند ممكن است در اثر اين گذراها ، قطع ناخواسته راه اندازهاي تنظيم كننده سرعت ، اتفاق افتد . از آنجائيكه ولتاژ خازن نمي تواند بصورت آني تغيير كند ، انرژي دار كردن يك بانك خازني ، افت سريع ( به سمت صفر ) در ولتاژ سيستم ايجاد ميكند كه بلافاصله بدنبال آن ، يك ولتاژ بازيابي سريع ( Overshoot ) و نهايتاً گذراي نوساني بر روي شكل موج اصلي ايجاد مي گردد .
پيك دامنه ولتاژ ، به ولتاژ سيستم در لحظه انرژي دار شدن بستگي دارد . در بدترين شرايط ، پيك ولتاژ ميتواند به دو برابر پيك ولتاژ سيستم برسد . اما معمولاً دامنه به علت وجود بارهاي متصل به سيستم و ميراسازي در سيستم ( وجود المانهاي مقاومتي ) كمتر از اين مقدار خواهد بود . در شبكههاي توزيع معمول ، سطوح اضافه ولتاژ در محدودة 1/1تا 6/1 پريونيت مي باشند. معمولاً فركانسهاي گذاري ناشي از كليد زني خازني در شبكه توزيع در حدود (hz ) 10000-300 است .
اضافه ولتاژهاي گذرا شبكه توزيع را تهديد نمي كنند ، زيرا دامنه هاي پيك شان پايين تر از سطحي است كه تجهيزات حفاظتي ضربه اي از قبيل برقگير را وادار به عمل نمايد . اما اين گذراها به دليل فركانس نسبتاً پاييني كه دارند از ترانسفورماتور كاهنده عبور كرده و بار مشتركين را تحت تأثير قرار مي دهند . اضافه ولتاژهاي ثانويه ايجاد شده ، موجب افزايش قابل توجه ولتاژ يا قطع ناخواسته در راه اندازهاي تنظيم كننده سرعت ميشوند .
مشكلات كيفيت توان ناشي از كليدزني خازن توزيع شامل خروج و يا خرابي تجهيزات مشتركين ( بخاطر اضافه ولتاژ زياد ) ، قطع ناخواسته راه اندازهاي تنظيم كننده سرعت و يا خاموشي تجهيزات در ساير فرايندها ( ناشي از اضافه ولتاژ ايجاد شده روي باس dc ) ، خروج TVSS و بروز مشكلات در شبكه كامپيوتري ميباشد .
ب - تقويت اضافه ولتاژهاي گذرا :
پديده تقويت اضافه ولتاژهاي گذرا وقتي اتفاق مي افتد كه نوسانات گذراي حاصل از انرژي دار كردن بانك خازني توزيع ، يك رزونانس سري را در سيستم فشار ضعيف ايجاد نمايد . نتيجه اين پديده ايجاد يك اضافه ولتاژ گذراي بيشتر در باس فشار ضعيف است . مطالعات نشان داده است كه بدترين اضافه ولتاژ گذرا تحت شرايط زير اتفاق مي افتد:
اندازه بانك خازني سوئيچ شده بصورت قابل ملاحظه اي ( بيش از ده برابر ) بزرگتر از بانك خازني تصحيح كننده ضريب قدرت فشار ضعيف باشد ( براي مثال3Mvar در برابر 200Kvar كه 15 برابر بزرگتر از آن است ) ؛
فركانس انرژي دار كردن، نزديك به فركانس رزونانس سري تشكيل يافته توسط ترانسفورمر كاهنده و بانك خازني تصحيح ضريب قدرت فشار ضعيف باشد . ( براي مثال Hz 490= و Hz670 = )
بار فشار ضعيف ، بخش ميرا كننده ( مقاومتي ) بسيار كوچكي داشته باشد
( ساختار سايتهاي صنعتي معمول ، بار موتوري ) ؛
شبيه سازي كامپيوتري و اندازه گيري در كارخانه ( سايت ) ، گذراهايي بين 2 الي 4 پريونيت را نشان داده است كه احتمالاً بيشتر از حد قابل تحمل توسط خازن هاي فشار ضعيف ميباشد . بطور كلي ، اضافه ولتاژهاي گذرا ، به ادوات حفاظتي كم انرژي (MOV ها) آسيب رسانده و يا موجب قطع ناخواسته ادوات الكترونيك قدرت ميشوند . اما در اين فصل ، مواردي كه منجر به خسارت جدي به تجهيزات مشتركين مي گردد ، مورد بررسي قرار خواهد گرفت .
برچسب ها:
هارمونیک بانکهای خازنی