کاهش کیفیت توان انرژی الکتریکی

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز،کیفیت توان تناسب توان الکتریکی تحویلی به تجهیز مصرف کننده را مشخص می‌کند. سنکرون کردن (همزمانی) فرکنس و فاز ولتاژ به شبکهء برق اجازه می‌دهد تا بدون افت کیفیت قابل توجه عملکرد مطلوب را داشته باشد. بدون توان الکتریکی مناسب یک تجهیز الکتریکی ممکن است درست کار نکند یا خرابی نا بهنگام داشته باشد و یا کلاً از کار بیفتد. دلایل و راه‌های زیادی برای افت کیفیت توان برق وجود دارد.

صنعت برق شامل تولید برق انتقال آن و درنهایت توزیع آن تا مصرف کنندهء نهایی است. برق از سیم‌ها عبور می‌کند تا بار نهایی را تغذیه کند. انتقال توان الکتریکی از تولید تا مصرف به پارامتر‌های مختلفی مانند: آبو هوا، تولید، تقاضا و … بستگی دارد که فرصت‌های زیادی برای افت کیفیت توان فراهم می‌آورد.

کیفیت توان بیشتر متوجه ولتاژ است تا توان یا جریان.

پایداری فرکانسی بعضی از شبکه‌های بزرگ برق

معرفی

کیفیت توان بعضاً با میزان برخی شاخص‌ها توصیف می‌شود. مانند:

استمرار عملکرد
تغییر اندازهء ولتاژ
جریان و ولتاژ گذرا
میزان همساز‌های توان الکتریکی متناوب

اگر به کیفیت توان به عنوان یک مشکل مطابقت نگاه کنیم:آیا تجهیزات متصل به شبکه با پیشامد‌های شبکه تطابق دارد؟ مشکل مطابقت همیشه حد اقل دو راه حل دارد:قطع برق یا تجهیزات مقاوم‌تر بسازیم.

تحمل تجهیزات پردازش داده نسبت به تغییرات ولتاژ است اغلب توسط منحنی CBEMA، که مدت زمان و میزان تغییرات ولتاژ را به ما می‌دهد مشخص می‌شود. از مراجع عمومی کیفیت توان: IEEE ۱۲۵۰-۱۹۹۵ IEEE ۱۱۰۰-۱۹۹۹ IEEE ۴۴۶-۱۹۹۵ [۱]در حالت ایده‌آل شرکت برق ولتاژ متناوب را سینوسی و با اندازه و فرکانس مطابق با استاندارد ملی یا مشخصات سیستم با امپدانس صفر در همهء فرکانس‌ها عرضه می‌کند.

کاهش کیفیت توان

برخی از راه‌هایی که منجر به کاهش کیفیت توان می‌شود:

تغییرات در اوج یا RMS ولتاژ برای انواع مختلف تجهیزات مهم اند.
هنگامی که ولتاژ RMS برای نیمی از تناوب تا ۱ دقیقه ۱۰ تا ۸۰٪، از ولتاژ اسمی بیشتر می‌شود این رویداد “متورم شدن” (سول) نام دارد.
در “فرورفتن” (دیپ یا سگ) وضعیت بالعکس است:ولتاژ RMS برای مدت نیمی از تناوب تا ۱ دقیقه از ولتاژ اسمی ۱۰ تا ۹۰ درصد کمتر می‌شود.
تغییرات تصادفی یا تکراری در RMS ولتاژ بین ۹۰ و ۱۱۰٪ اسمی می‌تواند منجر به یک پدیده شناخته شده به عنوان ” سوسو زدن” در تجهیزات نورپردازی شود. سوسو زدن تغییرات قابل مشاهده سریع سطح نور است. تعریف مشخصات ولتاژ نوسانی که منجر به سو سو زدن قابل مشاهدهء نور می‌شود از موضوعات تحقیقات در حال انجام است.
افزایش ناگانی وبسیار کوتاه در ولتاژ را “آبشارها” یا “ضربه ها” یا”فراتاخت ها” گویند که عموماً با خاموش شدن بار‌های بزرگ القایی یا به شکل بسیار قوی در رعد و برق یا کلید زنی ایجاد می‌شود.
“افت ولتاژ” زمانی را گویند که ولتاژ برای مدت بیش از یک دقیقه کمتر از ۹۰٪ مقدار نامی شود. اصطلاح”نیمه خاموشی” توصیف مناسبی برای افت ولتاژ است که حالتی بین بار کامل و خاموشی دارد. این اصطلاح از کم نوری قابل ملاحظهء لامپ‌های رشته‌ای به هنگام اتصال کوتاه یا … گرفته شده است. در چنین شرایط یا بار کم می‌شود یا حاشیهء اطمینان بیشتر می‌شود.
“اضافه ولتاژ” زمانی را گویند که ولتاژ برای مدت بیش از یک دقیقه بیشتر از ۱۱۰٪ مقدار نامی شود.
تغییرات در فرکانس.
اختلاف در شکل موج – معمولاً به عنوان هارمونیک.
امپدانس فرکانس پایین غیر صفر. (وقتی یک بار توان بیشتری مصرف می‌کند.)
امپدانس فرکانس بالای غیر صفر.