ترانسفورماتورهای سازگار با هارمونیک

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: هارمونیک‌های تولید شده توسط بارهای غیر خطی می‌توانند مشکلات حرارتی و گرمائی خطرناکی را در ترانسفورماتورهای توزیع استاندارد ایجاد نمایند. حتی اگر توان بار خیلی کمتر از مقدار نامی آن باشد، هارمونیک‌ها می‌توانند باعث گرمای بیش از حد و صدمه دیدن ترانسفورماتور‌ها شوند. جریان‌های هارمونیکی تلفات فوکو را بشدت افزایش می‌دهند. بهمین دلیل سازنده‌ها، ترانسفورماتور‌های تنومندی را ساخته اند تا اینکه بتوانند تلفات اضافی ناشی از هارمونیک‌ها را تحمل کنند. سازنده‌ها برای رعایت استاندارد یک روش سنجش ظرفیت، بنام عامل K را ابداع کرده اند. در اساس عامل K نشان دهنده مقدار افزایش در تلفات فوکو است.

بنابراین ترانسفورماتور عامل K می‌تواند باری به اندازه ظرفیت نامی ترانسفورماتور را تغذیه نماید مشروط براینکه عامل K بار غیر خطی تغذیه شده برابر با عامل K ترانسفورماتور باشد. مقادیر استاندارد عامل K برابر با ۴، ۹، ۱۳، ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۵۰ می‌باشند. این نوع ترانسفورماتور‌ها عملا" هارمونیک را از بین نبرده تنها نسبت به آن مقاوم می‌باشند.

ترانسفورماتور HMT (Harmonic Mitigating Transformer)

نوع دیگر از ترانسفورماتورهای سازگار با هارمونیک ترانسفورماتورهای HMT هستند که از صاف شدن بالای موج ولتاژ بواسطه بریده شدن آن جلوگیری می‌کند. HMT طوری ساخته شده است که اعوجاج ولتاژ سیستم و اثرات حرارتی ناشی از جریان‌های هارمونیک را کاهش می‌دهد. HMT این کار را از طریق حذف فلو‌ها و جریان‌های هارمونیکی ایجاد شده توسط بار در سیم پیچی‌های ترانسفورماتور انجام می‌دهد.

چنانچه شبکه‌های توزیع نیروی برق مجهز به ترانسفورماتورهای HMT گردند می‌توانند همه نوع بارهای غیر خطی (با هر درجه از غیر خطی بودن) را بدون اینکه پیامدهای منفی داشته باشند، تغذیه نمایند. بهمین دلیل در اماکنی که بارهای غیر خطی زیاد وجود دارد از ترانسفورماتور HMT بصورت گسترده استفاده می‌شود.



مزایای ترانسفورماتور HMT:

•  می‌توان از عبور جریان مؤلفه صفر هارمونیک‌ها (شامل هارمونیک‌های سوم، نهم و پانزدهم) در سیم پیچی اولیه، از طریق حذف فلوی آن‌ها در سیم پیچی‌های ثانویه جلوگیری کرد.
•  ترانسفورماتورهای HMT با یک خروجی در دو مدل با شیفت فازی متفاوت ساخته می‌شوند. وقتی که هر دو مدل با هم بکار می‌روند می‌توانند جریان‌های هارمونیک پنجم، هفتم، هفدهم و نوزدهم را درقسمت جلوئی شبکه حذف کنند.
•  ترانسفورماتورهای HMT با دو خروجی می‌توانند مولفه متعادل جریان‌های هارمونیک پنجم، هفتم، هفدهم و نوزدهم را در داخل سیم پیچی‌های ثانویه حذف کنند.
•  ترانسفورماتورهای HMT با سه خروجی می‌توانند مولفه متعادل جریانهای هارمونیک پنجم، هفتم، یازدهم و سیزدهم را در داخل سیم پیچی ثانویه حذف کنند.
• کاهش جریان‌های هارمونیکی در سیم پیچی‌های اولیه HMT باعث کاهش افت ولتاژهای هارمونیکی و اعوجاج مربوطه می‌شود.
•  کاهش تلفات توان بعلت کاهش جریان‌های هارمونیکی.

بعبارت دیگر ترانسفورماتور HMT باعث ایجاد اعوجاج ولتاژ خیلی کمتری در مقایسه با ترانسفورماتورهای معمولی یا ترانسفورماتور عامل K. می‌شود.

 

منبع: فوداجی