کد خبر: ۵۶۶۶
تاریخ انتشار : ۱۷:۳۴ - ۰۶ مهر ۱۳۹۳
امروزه کیفیت برق برای شرکتها و مصرف کنندگان انرژی الکتریکی از اهمیت خاصی برخوردار است. لوازمی همچون لوازم الکتریکی خانگي و دستگاههای صنعتی قابل برنامه ریزی و کنترل کننده ها و دستگاههای مخصوص پزشکی نسبت به اغتشاش در برق حساسند.

به گزارش "برق نيوز"  امروزه کیفیت برق برای شرکتها و مصرف کنندگان انرژی الکتریکی از اهمیت خاصی برخوردار است. لوازمی همچون لوازم الکتریکی خانگي و دستگاههای صنعتی قابل برنامه ریزی و کنترل کننده ها و دستگاههای مخصوص پزشکی نسبت به اغتشاش در برق حساسند. از سوی دیگر استفاده از لوازم تولید کننده اغتشاش در سیستم قدرت مانند منابع الکترونیک قدرت و منابع سوئیچینگ تغذیه و کنترل دور موتورها روند رو به افزایشی یافته است. جهت حذف اغتشاشات و بهبود کیفیت برق نیاز به بررسی وضعیت بارها در یک سیستم برق میباشد. دراین مقاله نسبت به روند رو به افزایش دستگاههای تولید کننده هارمونیک ها و معرفی ابزارهای موجود جهت استفاده در شبکه و ارائه پیشنهادات لازم جهت جلوگیری از اثرات آن بر کل سیستم پرداخته شده است.

مقدمه

بارهای غیرخطی مانند تجهيزات الكترونيك مدرن از قبيل كامپيوترهاي شخصي، UPS و هر تجهيز مجهز به منبع تغذيه سوئيچينگ در یک شبکه توزیع ( با عنایت به استفاده از تجهیزات و دستگاههای تولید کننده هارمونیک در بارهای مختلف مشترکین توزیع) روند رو به افزایشی داشته و بدلیل توليد هارمونيك در شبکه برق باعث تغییر شکل سینوسی جریان و ولتاژ می گردد که مي تواند موجب آسيب بعضي تجهيزات و لوازم الكتريكي بشود.

بطور كلي تجهيزات غير خطي، جريانهاي هارمونيكي توليد و موجب ايجاد ولتاژ هارمونيكي بر روي امپدانس شبكه مي شوند. اين جريانهای هارمونيكي با فركانس مشابه ناشي از منابع مختلف به صورت برداري به يكديگر اضافه و موجبات اثرات مخرب در شبكه مي گردند كه به شرح زير است:

1- عملكرد نادرست ادوات كنترلي و سيستم هاي وابسته به فركانس اصلي شبكه.

2- تلفات زياد در خازنها، ترانسفورماتورها، موتورها و ماشينهاي دوار.

3- افزايش نويز دستگاههاي موتور دار.

4- ايجاد تداخل در خطوط تلفن و مدارات كنترلي كه از راه دور كنترل مي شوند.

5- عدم عملكرد صحيح دستگاههاي اندازه گيري.

6- وجود خازنهاي اصلاح ضريب قدرت و ظرفيت خازني كابلها موجب ايجاد تشديد سري و موازي در شبكه شده و باعث افزايش ولتاژ حتي در نقاطي دور از بارهاي اغتشاش مي گردند.

بطور كلي قدرت الكتريكي كه بعلت وجود هارمونيكها از كيفيت ضعيفي برخوردار است، مي تواند در محدوده گسترده اي از سيستم توليد برق تا مصرف كننده ها، اثرات نامطلوبي همچون موارد ذكرشده بالا را بجا بگذارند.

از آنجائيكه هدف شركتهاي توزيع تامين ولتاژ سينوسي با مقدار ثابت براي مشتركين و مصرف كننده ها مي باشد لذا باعنايت به مسائل و مشكلات فوق الذكري كه هارمونيكها در سيستمهاي قدرت ايجاد مي نمايند لزوم بررسي وضعيت هارمونيكها در شبكه توزيع بدليل روند رو به افزايش استفاده از دستگاههاي الكتريكي هارمونيك زا ضروري بنظر مي رسد.

همچنين با توجه به وجود بارهاي هارمونيك زا لزوم استفاده از تجهيزات يا وسائلي كه مشكلات بالقوه توليد هارمونيك را تشخيص داده و در جهت پيشگيري و يا تصحيح و بهبود كيفيت انرژي الكتريكي قابليت دارند ضروري بنظر مي رسد.

در ادامه اين بحث ابتدا به بررسي روند رو به افزايش استفاده از دستگاههاي الكتريكي هارمونيك زا در مشتركين خانگي و تجاري شبكه فشار ضعيف و سپس به معرفي ابزارهاي كاهش يا حذف هارمونيك در شبكه الكتريكي موجود در بازار و همچنين به پيشنهادات عملي در جهت بهبود كيفيت انرژي الكتريكي شبكه فشار ضعيف پرداخته شده و در خاتمه نتيجه گيري از مطالب ارائه گرديده است.

لزوم بررسی کیفیت برق در شبکه فشار ضعیف

افزایش رو به رشد تجهیزات و دستگاههای هارمونیک زا در مشترکین خانگی و تجاری از قبیل لامپهای کم مصرف با بالاست الکترونیکی بدون فیلتر،کامپیوترهای شخصی ،پرینترهای لیزری ،ماشین های فاکس ،سیستم های تلفن ،استریوها ،رادیوها ، تلویزیونها،کنترل کننده دور موتورها و کنترل کننده های فرکانسی ،باطری های شارژ upsها و هر تجهیزی که منبع سوئیچینگ تغذیه را دارند و همچنین خرید مصرف کنندگان از دستگاههای نا مرغوب که توسط سازندگان غیر استاندارد با قیمت پائین عرضه می کنند موجبات ایجاد هارمونیک های جریان در شبکه فشار ضعیف گشته و باعث اثرات نامطلوب در شبکه مزبور می گردد. لذا جهت مطمئن شدن از اثرات دستگاههای فوق در یک شبکه اقدامات لازم در اندازه گیری استفاده تعدادی از آنها بصورت همزمان انجام و نتایج بصورت زیر ارائه می گردد.

در یک خانوار متوسط: استفاده همزمان سه لامپ کم مصرف با بالاست الكترونيكي بدون فيلتر ،چهار لامپ رشته ای ، یخچال و تلویزیون بررسی شده که مقدارTHD جریان برابر 18% اندازه گیری شده است.

در یک خانواده متوسط به بالا: استفاده همزمان سه لامپ کم مصرف با بالاست الكترونيكي بدون فيلتر ،دو لامپ رشته ای ، یخچال ، تلویزیون و کامپیوترو دستگاههای صوتی بررسی شده که مقدار THDجریان برابر 4/33% اندازه گیری شده است.

با عنایت به این که مشترکین تجاری هم می توانند چنین مصرف کننده هایی را داشته باشند پس می توان برای آن مشترکین نیز چنین مقادیری را پیش بینی کرد. البته به جز بارهای فوق ، بارهای غیر خطی دیگری را می توان برای مصارف خانگی از جمله ویدیوها، ماهواره ها و پرینترهای لیزری نام برد که مقدار THD جریانی در حدود 75% الی 100% را دارند. همچنین برای مشترکین تجاری احتمال اینکه به جز مصارف فوق مصارفی از قبیل پرینترهای لیزری و فاکس مورد استفاده قرار گیرد هست که خود تقویت کننده مقدار THD خواهند بود.

در اين مقاله نتايج زير حاصل گرديده است:

مورد هارمونيكها درسيستم هاي قدرت مسئله جديدي نيست و هارمونيكها در دهه 1930 تشخيص داده شدند. در آن هنگام موضوع اصلي تاثير هارمونيكها در ماشينهاي سنكرون و القايي، سيمهاي ارتباطي و خازنهاي قدرت بودند. تا مدتي پيش عكس العمل سازندگان در برابر هارمونيكها ساختن تجهيزاتي بوده است تا تحمل هارمونيكهاي بيشتر و كاهش اثرات متقابل را داشته باشند.

اما امروزه مسئله هارمونيكهاي يك سيستم الكتريكي را مي توان در عوامل زيادي جستجو كرد. در نتيجه تكنولوژي جديد، وسايلي مثل يكسو كننده هاي كنترل شده ترانزيستوري، كنترل كننده هاي ميكروپروسسوري، لامپهاي كم مصرف با بالاست الكترونيكي بدون فيلتر، كامپيوترها، UPS ها، تجهيزات مدرن الكتريكي با منبع تغذيه سوئيچينگ و تجهيزات نامرغوب و غير استاندارد توليد بار حاوي هارمونيك در بارهاي مشتركين توزيع نيز مي نمايند.

وجود هارمونكيها در يك سيستم الكتريكي عامل ايجاد اشكالات مختلف زير مي باشند:

* تداخل هارمونيكها با كنترل بارمصرف كننده ها و سيستم پي ال سي.

* ايجاد تلفات اضافي و گرم شدن دستگاههاي الكتريكي القايي.

* اضافه ولتاژ و اضافه جريان در سيستم بعلت رزونانس سيستم در اثر هارمونيكهاي ولتاژ و جريان در شبكه.

* شكست عايقي كابلها در نتيجه اضافه ولتاژ ناشي از هارمونيكها و پر شدن ظرفيت و گرم شدن آنها در اثر هارمونيكهاي جريان.

* تداخل با سيستم ارتباطات .

* ايجاد خطا در كنتورهاي اندازه گيري مصرف و توليد انرژي.

با عنايت به اثرات نامطلوب وجود هارمونيك در يك سيستم انرژي الكتريكي، انجام اقدامات لازم براي ارائه برق مطمئن و پايدار از سوي شركتهاي توزيع به مشتركين ضروري به نظر مي رسد.

براي كاهش يا حذف هارمونيكها در شبكه و بالا بردن كيفيت برق ارائه شده به مشتركين انجام پيشنهادات ارائه شده از راهكارهاي مناسب در اين زمينه مي باشد. همانطور كه در متن مقاله اشاره شد با نصب ابزارهاي تجاري معرفي شده بر مسير بارهاي غير خطي يك شبكه مي توان هارمونيك ولتاژ طرف شبكه را تا حدود صفر درصد در طرف بار و هارمونيك جريان طرف بار را تا حدود 5 درصد در طرف شبكه كاهش داد.

با عنايت به روند رو به رشد استفاده از لوازم الكتريكي هارمونيك زا و همچنين بارهاي حساس به هارمونيك، شركتهاي توزيع ملزم به بررسي وضعيت جريان و ولتاژ در نقاط مختلف شبكه از جمله نقاط مشكوك و انجام اقدامات لازم در خصوص بهبود پايداري شبكه هستند. لذا در اين مقاله راهكارهاي فوق ارائه شده و اميد آن مي رود كه اين راهكارها كه در نتيجه اطلاعات موجود در شبكه هاي كشورهاي پيشرفته ارائه شده در شبكه هاي ايران نيز مورد استفاده قرار گيرند.

نویسندگان مقاله:

مرتضی بیگلی ، مهدی محمدی ، حسن اسماعیلی ، مصطفی معینی فر

ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
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.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار