PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : مشکلات هارمونیک در شبکه های توزیع



sajjadshakeri
2016/10/22, 14:49
مشکلات هارمونیک در شبکه های توزیع:
با توجه به اينکه دو نوع هارمونيک ولتاژ و جريان در سیستم های قدرت پديد می آید و با توجه به اينکه اين اعوجاج ها ناشی از عواملی هستند که به طور دائم در شبکه ها وجود دارند، لذا تجهيزات مورد استفاده در سیستم های برق رساني به طور دائم در معرض اعوجاج های موجود در سيستم می باشد.
به گزارش "برق نيوز" با توجه به اينکه دو نوع هارمونيک ولتاژ و جريان در سیستم های قدرت پديد می آید و با توجه به اينکه اين اعوجاج ها ناشی از عواملی هستند که به طور دائم در شبکه ها وجود دارند، لذا تجهيزات مورد استفاده در سیستم های برق رساني به طور دائم در معرض اعوجاج های موجود در سيستم می باشد.
اصولاً هارمونیک های ايجاد شده توسط بارهای غير خطی می توانند بر ديگر بارهای مرتبط در محل اتصال تاثير زيادی بگذارند. اعوجاج های ولتاژی که توسط اعوجاج های جريان ايجاد می شود 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 می گذارد:
گرم شدن اضافی ماشین ها
خرابی بانک های خازنی

هارمونیک های جريان دارای اثرات متفاوتی می باشند. وقتی هارمونيک جريان زياد باشد و در يک مسير موازی با سیستم های مخابراتی قرار داشته باشد باعث ايجاد تداخلات می گردد.
ميزان تداخلات بستگی به مسير و اندازه هارمونيک دارد. همچنين هارمونيک جريان باعث ايجاد تلفات اضافی سرگردان در ترانسفورماتورها می گردد و تلفات را در خطوط افزايش می دهد. وسايل اندازه گيری موجود در سیستم های قدرت در اين حالت دارای خطای اندازه گيری می شوند.
علاوه بر اين هارمونیک ها باعث عملکرد نا مناسب رله ها، کليدها، فيوزها، سیستم های فرمان از راه دور و دیگر وسایل و تجهيزات مورد استفاده در شبکه می گردند.

به طور کلی اثرات هارمونیک ها را می توان به سه دسته اصلی تقسيم نمود:
اثرات بر عایق های تجهيزات
اثرات گرمايی بر تجهيزات

عملکرد نا مناسب تجهيزات:
بررسی اثر هارمونیک ها بر تجهيزات شامل موارد زير می باشد:
1- اثر هارمونيک بر خازن ها
2- اثر هارمونيک بر روی لامپ های روشنايی و المان های حرارتی
3- اثر هارمونيک بر ماشین های سنکرون اندکسيونی
4- اثر هارمونيک بر ماشین های سنکرون
5- اثر هارمونيک بر ترانسفورماتورها
6- اثر هارمونيک بر رله ها
7- اثر هارمونيک بر وسايل اندازه گيری
8- اثر هارمونيک بر کليدها
9- اثر هارمونيک بر عایق ها
10- اثر هارمونيک بر فيوزها
11- اثر هارمونيک بر سیستم های مخابراتی

اثر هارمونيک بر خازن ها:
تجهيزات سیستم های قدرت اغلب تحت تأثیر هارمونيک ولتاژ هستند. از مهم ترین تجهيزاتی که تحت تأثیر هارمونيک ولتاژ قرار می گیرند خازن های مورد استفاده در شبکه به منظور تصحيح ضريب قدرت می باشند. يکی از مواردی که باعث آسيب رسيدن به خازن ها می گردد گرم شدن خازن ناشی از اضافه جريان شديد خازن می باشد. 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 خازن ها ممکن است پديد آيد مشکل عايقی است. زيرا اضافه ولتاژ ناشی از هارمونیک ها ممکن است به حدی برسد که بر خازن تاثير بگذارد زيرا عموماً خازن ها حساس ترین عنصر در شبکه می باشند و اضافه ولتاژ آن ها معمولا نبايد از 20 درصد ولتاژ پيک نامی بيشتر گردد. هارمونيک ولتاژ باعث می شود تا خازن با جريان و ولتاژی که متناسب با فرکانس هارمونيک می باشد تحريک شود و اين جريان سبب تلفات می شود. استاندارد iec6083-1 اعلام می کند 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. خازن ها مولد هارمونيک نيستند ولی به کارگیری خازن در شبکه هایی که دارای هارمونيک جريان يا ولتاژ است موجب بروز تشديد در شبکه برق می شود.
راکتانس خازنی با افزايش فرکانس کاهش و راکتانس سلفی با افزايش فرکانس افزايش می یابد. در نتيجه فرکانس خاصی تشديد رخ می دهد. 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 می باشد و هر دو نوع اتصال سری يا موازی خازن ها يا ترکيبی از آن ها ممکن است موجود باشد. در مورد مدار سری در فرکانس رزوناس، امپدانس کل شبکه به امپدانس مقاومت موجود در مدار کاهش می یابد و در صورت کوچک بودن اين مولفه مقاومتی جريانهای بسيار زيادی از مدار عبور می کند. 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 می شود.
لذا در صورتيکه فرکانس رزنانس شبکه به يکی از هارمونیک های ايجاد شده در مدار نزديکباشد، جریان ها يا ولتاژ بسيار بزرگی در شبکه هارمونيک دار توليد می شود، که چنين پديده ای موجب خرابی بانک خازنی، عملکرد نا صحيح و مکرر فيوزهای خازن و شکست عايقی در کابل ها شود.