بهترین راه برای متعادل سازی شبکه‌های توزیع

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: معمولا در شبکه های توزیع ، اینکه هر مصرف کننده تکفاز از کدام فاز (R یا S یا T ) تغذیه شود با برنامه ریزی انجام می شود تا تعادل شبکه به هم نخورد .
در حال حاضر با این مسئله روبرو هستیم ،که در ابتدا برنامه ریزی در شبکه ما برای تغذیه فازها برای تعادل وجود دارد اما با توجه به گستردگی اجرا و عدم دقت و آشنایی با مفهوم تعادل فازها در مصرف باعث بروز مشکلاتی در شبکه های توزیع میگردد و از طرفی و جابجایی مصرف کننده ها هم کار مشکلی است.

بطور معمول در نصب جدید مشترکین که توسط سیمبانان انجام میگیرد این امر مورد توجه نبوده و در هنگام بهره برداری از شبکه نیز دقت لازم در متعادل سازی مصرف کننده ها را ندارند.

طبیعت نامتعادل بار در سمت مصرف را دیگر نمی‌توان تغییر داد بنابراین باید به فکر کاهش مضرات عدم تعادل فازی در سیستم بالا دست بود.

۱- اتصال مثلث در ترانس‌های توزیع با ایجاد کم امپدانس‌ترین مسیر ممکن برای عبور جریان‌های مولفه صفر ناشی از عدم بارگذاری متعادل سیستم می‌توانند بیشترین تعادل ممکن را روی ولتاژ‌های خروجی ترانس با وجود جریان‌های نامتعادل ایجاد نمایند که نهایتاً سبب کاهش عدم تعادل ولتاژ خروجی ترانس در شرایط بار نامتعادل می‌شود.

۲- جبران سازی راکتیو شبکه توسط خازن گذاری موازی علاوه بر اصلاح ضریب بار می‌تواند به کاهش نامتعالی سیستم کمک کند. بویژه اگر این امر به واسطه خازن‌های تک فاز تحت کنترل سیستم‌های هوشمند الکترونیکی صورت پذیرد. در این روش متناسب با شرایط متغیر سیستم توزیع می‌توان آن بخش از توان راکتیو تکفاز موجود در سیستم که به نامتعادلی آن کمک می‌کند را بصورت انتخابی از شبکه بالا دستی حذف نمود.

۳-در روش‌های پیشرفته‌تر کنترل و تأثیر گذاری بر شبکه توزیع با استفاده از تجهیزات الکترونیک-قدرت میسر می‌شود. اساس این روش کنترل بر اندازه و فاز افت ولتاژ مدار انتقال با تزریق یک ولتاژ اضافی بطور سری به مدار است. به این ترتیب می‌توان ولتاژ خطوط سه فاز انتقال را بطور مستقل تغییر داد تا سمت منبع از بیشترین تعادل فازی ممکن در شرایط بار گذاری نامتعادل برخوردار شود. در شکل زیر نمونه‌ای از اینگونه مدارات آمده است. بدیهی است می‌توان با فیدبک مناسب از شرایط بار مصرفی به راحتی ولتاژ قابل قبول را از طریق ترانس بوستر به مدار قدرت تزریق نمود.

به عبارتی دیگر:

هدف از تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی، سرویس دادن اصولی و مداوم به مشترکین است، اما مشکلاتی انجام این کار را سخت می‌کند که یکی از این مشکلات نا متعادلی شبکه می‌باشد
عدم تعادل شبکه توزیع، تبعات مختلفی از قبیل: افزایش تلفات، گرم شدن تجهیزات سه فاز، افت ولتاژ در اثر نامتعادلی، ولتاژ سه فاز نامتعادل، جریا ن. دار شدن سیم نول و کاهش کیفیت برق را به دنبال دارد.

روش‌های متداول متعادل سازی بار شبکه‌های توزیع:

1. روش مشترک شماری روی هر فاز
2. استفاده از قدرت قراردادی مشترکین
3. استفاده از توان متوسط مصرفی مشترکین

که هر سه نیاز به جابجایی مشترکین و فاز مصرف کننده دارد.

و، اما روش‌های مهم و مهندسی‌تر جهت متعادل سازی:

نصب خازن
متعادل سازی بار با کمک کنترل توان راکتیو یا SVC (جبران کننده‌های استاتیک توان راکتیو Static VAR Compensator)
متعادل سازی با استفاده از ترانسفورماتور متعادل ساز


در ترانسفورماتور‌های توزیع معمول، نسبت تبدیل ۲۰ کیلوولت به ۳۸۰ ولت است.
درترانسفورماتور متعادلساز اشاره شده برای متعادل نمودن بار تعداد سیم پیچی‌های سمت ثانویه ترانسفورماتور نسبت به ترانسفورماتور توزیع معمول ۳ برابر میشود در حالیکه تعداد دور هر یک از سیم پیچی‌های سمت ثانویه با تعداد دور سیم پیچی ثانویه یک ترانسفورماتور توزیع معمول برابر است.

در ترانسفورماتور پیشنهاد شده نسبت تبدیل هر یک از دو سیم پیچ ۲۰ کیلو ولت به ۲۳۰ ولت است، در حالیکه ولتاژ خروجی ترانسفورماتور ۳۸۰ ولت است. حجم و وزن ترانسفورماتور پیشنهاد شده تقریبا به اندازه یک ترانسفورماتور توزیع معمولی است.