اثرات هارمونیکها بر تجهیزات شبکه برق + دانلود فایل آموزشی
به گزارش "برق نيوز" با توجه به اينکه دو نوع هارمونيک ولتاژ و جريان در سیستمهای قدرت پديد میآید و با توجه به اينکه اين اعوجاجها ناشی از عواملی هستند که به طور دائم در شبکهها وجود دارند،لذا تجهيزات مورد استفاده در سیستمهای برق رساني به طور دائم در معرض اعوجاجهای موجود در سيستم میباشد..
اصولاً هارمونیکهای ايجاد شده توسط بارهای غير خطی میتوانند بر ديگر بارهای مرتبط در محل اتصال تاثير زيادی بگذارند. اعوجاجهای ولتاژی که توسط اعوجاجهای جريان ايجاد میشود تابعی از امپدانس سيستم و ميزان جريان اعوجاج يافته است. بنابراين اگر امپدانس سيستم کم باشد اعوجاج ولتاژ ناچيز خواهد بود.
اصولاً اعوجاج ولتاژ دو اثر اصلی باقی میگذارد:
گرم شدن اضافی ماشینها و خرابی بانک های خازنی
هارمونیکهای جريان دارای اثرات متفاوتی میباشند. وقتی هارمونيک جريان زياد باشد و در يک مسير موازی با سیستمهای مخابراتی قرار داشته باشد باعث ايجاد تداخلات میگردد.
ميزان تداخلات بستگی به مسير و اندازه هارمونيک دارد. همچنين هارمونيک جريان باعث ايجاد تلفات اضافی سرگردان در ترانسفورماتورها میگردد و تلفات را در خطوط افزايش میدهد. وسايل اندازه گيری موجود در سیستمهای قدرت در اين حالت دارای خطای اندازه گيری میشوند.
علاوه بر اين هارمونیکها باعث عملکرد نا مناسب رلهها، کليدها، فيوزها، سیستمهای فرمان از راه دور و دیگر وسایل و تجهيزات مورد استفاده در شبکه میگردند. به طور کلی اثرات هارمونیکها را میتوان به سه دسته اصلی تقسيم نمود:
ü اثرات بر عایقهای تجهيزات
ü اثرات گرمايی بر تجهيزات
ü عملکرد نا مناسب تجهيزات
بررسی اثر هارمونیکها بر تجهيزات شامل موارد زير میباشد:
ü اثر هارمونيک بر خازنها
ü اثر هارمونيک بر روی لامپهای روشنايی و المانهای حرارتی
ü اثر هارمونيک بر ماشینهای سنکرون اندکسيونی
ü اثر هارمونيک بر ماشینهای سنکرون
ü اثر هارمونيک بر ترانسفورماتورها
ü اثر هارمونيک بر رلهها
ü اثر هارمونيک بر وسايل اندازه گيری
ü اثر هارمونيک بر کليدها
ü اثر هارمونيک بر عایقها
ü اثر هارمونيک بر فيوزها
ü اثر هارمونيک بر سیستمهای مخابراتی
اثر هارمونيک بر خازنها :
تجهيزات سیستمهای قدرت اغلب تحت تأثیر هارمونيک ولتاژ هستند. از مهمترین تجهيزاتی که تحت تأثیر هارمونيک ولتاژ قرار میگیرند خازنهای مورد استفاده در شبکه به منظور تصحيح ضريب قدرت میباشند. يکی از مواردی که باعث آسيب رسيدن به خازنها میگردد گرم شدن خازن ناشی از اضافه جريان شديد خازن میباشد. بالا بودن جريان ورودی به خازن حتی در صورت کم بودن هارمونيک ولتاژ امکان پذير است. زيرا امپدانس خازن با عکس فرکانس در ارتباط است.
مسئله ديگری که در عملکرد خازنها ممکن است پديد آيد مشکل عايقی است. زيرا اضافه ولتاژ ناشی از هارمونیکها ممکن است به حدی برسد که بر خازن تاثير بگذارد زيرا عموماً خازنها حساسترین عنصر در شبکه میباشند و اضافه ولتاژ آنها معمولا نبايد از 20 درصد ولتاژ پيک نامی بيشتر گردد. هارمونيک ولتاژ باعث میشود تا خازن با جريان و ولتاژی که متناسب با فرکانس هارمونيک میباشد تحريک شود و اين جريان سبب تلفات میشود. استاندارد IEC6083-1 اعلام میکند که جريان هارمونيکی عبوری از خازن نبايد بيشتر از 1/3IN جريان نامی باشد. لذا در اين صورت بايستی خازن با ظرفيت بالاتر نصب گردد. خازنها مولد هارمونيک نيستند ولی بهکارگیری خازن در شبکههایی که دارای هارمونيک جريان يا ولتاژ است موجب بروز تشديد در شبکه برق میشود.
راکتانس خازنی با افزايش فرکانس کاهش و راکتانس سلفی با افزايش فرکانس افزايش مییابد. در نتيجه فرکانس خاصی تشديد رخ میدهد. هنگام بروز پديده تشديد ) مدار سری يا موازی LC دامنه جريان سلف يا ولتاژ دو سر خازن ممکن است بسيار زياد شود.
استفاده از خازن در شبکه های توزيع عموما برای تصحيح ضريب قدرت و پايداری ولتاژ میباشد و هر دو نوع اتصال سری يا موازی خازنها يا ترکيبی از آنها ممکن است موجود باشد. در مورد مدار سری در فرکانس رزوناس، امپدانس کل شبکه به امپدانس مقاومت موجود در مدار کاهش مییابد و در صورت کوچک بودن اين مولفه مقاومتی جريانهای بسيار زيادی از مدار عبور میکند. در مدارهای موازی فرکانس رزونانس امپدانس کل شبکه بسيار زياد است در نتيجه )ناشی از يک تحريک بسيار کوچک ( جريان چرخشی زيادی بين سلف و خازن عبور نموده و ولتاژ دو سرشبکه زياد میشود.
لذا در صورتيکه فرکانس رزنانس شبکه به يکی از هارمونیکهای ايجاد شده در مدار نزديک باشد، جریانها يا ولتاژ بسيار بزرگی در شبکه هارمونيک دار توليد میشود، که چنين پديده ای موجب خرابی بانک خازنی، عملکرد نا صحيح و مکرر فيوزهای خازن و شکست عايقی در کابلها شود.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.