" />
X
تبلیغات
رایتل

دانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی

مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهی

گزارش کاراموزی هارمونیک های بانکهای خازنی

گزارش کاراموزی هارمونیک های بانکهای خازنی در 44 صفحه ورد قابل ویرایش
دسته بندی برق
بازدید ها 0
فرمت فایل doc
حجم فایل 149 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 44
گزارش کاراموزی هارمونیک های بانکهای خازنی

فروشنده فایل

کد کاربری 6017
کاربر

گزارش کاراموزی هارمونیک های بانکهای خازنی در 44 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه :

از دیر باز، بکارگیری بانک های خازنی بعنوان یک ضرورت در طراحی فیدرهای توزیع پذیرفته شده است . ملاحظاتی که در طراحی منظور می‎شوند معمولاً فاکتورهای سنتی نظیر حفظ ولتاژ ، ضریب قدرت و آزادسازی ظرفیت می‎باشد . اما از آنجا ییکه در سیستم های مشترکین امروزی از ادوات الکترونیک قدرت استفاده می‎شود بنابراین طراحی شبکه توزیع در آینده شامل ملاحظات مربوط به کیفیت توان نیز خواهد بود .

کلمه «کیفیت توان » معانی مختلفی دارد ، شاید به تعداد توصیفاتی که برای بیان اثرات آن بر عملکرد شبکه بکار می روند .

شرکت برق ممکن است کیفیت توان را به عنوان قابلیت اطمینان توصیف کند وبا استناد به آمار ادعا کند که سیستم به میزان 95% .99 قابل اطمینان می‎باشد . اغلب کارخانجات سازنده ، کیفیت توان را به عنوان مشخصات مورد انتظار منبع تغذیه تعریف می کنند . بنابراین چنین تعریفی از دیدگاه سازندگان مختلف کاملاً متفاوت است که از مشکلات کیفیت توان تاثیر می پذیرد و بهترین تعریف ، تعریفی است که در آن دیدگاه مصرف کننده نیز لحاظ شده باشد . با توجه به این موضوع ، تعریف زیر اغلب بکاربرده می‎شود :

« هر مشکل بوجود آمده بر روی توان که ناشی از ولتاژ ، جریان و تغییرات فرکانس بوده و منجر به خروج یا عملکرد نامطلوب تجهیزات مشترکین گردد ، یک مشکل کیفیت توان محسوب می‎شود » .

وقایع زیادی در سیستم موجب ایجاد مسأله کیفیت توان می گردند . اغلب تجزیه و تحلیل این وقایع مشکل می‎باشد بدلیل این حقیقت که اختلال حاصل ممکن است مربوط به عملیات کلید زنی یا خطای تجهیزات شبکه قدرت در محلی که صدها مایل با نقطه تحت بررسی فاصله دارد ، ایجاد شده باشد .

در این فصل اثر بانک های خازنی در ایجاد اغتشاشات کیفیت توان در شبکه توزیع ، بررسی می‎گردند.

کلید زنی مکرر بانک های خازنی در سیستم توزیع همراه با افزایش بکارگیری تجهیزات حساس توسط مصرف کنندگان توان ، توجه ویژه به رخداد وقایع زیر را لازم می دارد :

1.افزایش گذراهای کلید زنی خازنی ؛

2.قطع ناخواسته راه اندازی تنظیم کننده سرعت ؛

این امر بخصوص در شرایطی که شرکت ها جرایم سنگینی برای ضریب قدرت قرار داده و به موجب آن ، مشترکین را به نصب خازنهای تصحیح ضریب قدرت ترغیب می نمایند ، بسیار مهم است .

امروزه ، بارهای غیرسنتی از قبیل راه اندازهای تنظیم کننده سرعت بخاطر ویژگی هایی نظیر بهبود بازه و انعطاف پذیریشان ، به تعداد زیاد بکاربرده می‎شوند . این نوع بار به اضافه ولتاژهای ناشی از کلید زنی خازنی بسیار حساس است .

عمده ترین روشهایی که برای کنترل این گذراها بکار می روند عبارتند از: استفاده از روشهای کنترل کلید زنی ( وصل سنکرون ، وصل با مقاومت /سلف ) و یا بکارگیری اندوکتانسهای سری که اغلب همانند یک Chock رفتار می کنند .

بعلاوه ، این بارها اغلب جریان هارمونیکی زیادی را تولید نموده و می‎توانند سطوح اعوجاج ولتاژ غیر قابل قبولی را در شبکه توزیع صنعتی و سیستم برقرسانی ایجاد نماید . ترکیب خازنها و امپدانس سطح اتصال کوتاه سیستم با هم رزونانس ایجاد کرده و می‎تواند سطوح هارمونیکی را به بالاتر از حد قابل قبول افزایش دهد . معمول ترین راه حل برای مسائل هارمونیکی ، بکارگیری فیلترهای هارمونیکی می باشند .





2-5) کلید زنی خازن توزیع :

الف - مرور کلی:

کلیدزنی خازنی واقعه ای معمول در سیستم های توزیع بوده و گذراهای ناشی از آن ، عموماً برای تجهیزات شبکه مشکل ساز نمی باشند . اما اگر مشترک خازنهای تصحیح ضریب قدرت فشار ضعیف داشته باشد ، این گذراها می‎توانند در تأسیسات وی افزایش یابند ، بعلاوه حتی اگر مشترکین از این خازنها استفاده نکنند ممکن است در اثر این گذراها ، قطع ناخواسته راه اندازهای تنظیم کننده سرعت ، اتفاق افتد . از آنجائیکه ولتاژ خازن نمی تواند بصورت آنی تغییر کند ، انرژی دار کردن یک بانک خازنی ، افت سریع ( به سمت صفر ) در ولتاژ سیستم ایجاد می‎کند که بلافاصله بدنبال آن ، یک ولتاژ بازیابی سریع ( Overshoot ) و نهایتاً گذرای نوسانی بر روی شکل موج اصلی ایجاد می گردد .

پیک دامنه ولتاژ ، به ولتاژ سیستم در لحظه انرژی دار شدن بستگی دارد . در بدترین شرایط ، پیک ولتاژ می‎تواند به دو برابر پیک ولتاژ سیستم برسد . اما معمولاً دامنه به علت وجود بارهای متصل به سیستم و میراسازی در سیستم ( وجود المانهای مقاومتی ) کمتر از این مقدار خواهد بود . در شبکه‎های توزیع معمول ، سطوح اضافه ولتاژ در محدودة 1/1تا 6/1 پریونیت می باشند. معمولاً فرکانسهای گذاری ناشی از کلید زنی خازنی در شبکه توزیع در حدود (hz ) 10000-300 است .

اضافه ولتاژهای گذرا شبکه توزیع را تهدید نمی کنند ، زیرا دامنه های پیک شان پایین تر از سطحی است که تجهیزات حفاظتی ضربه ای از قبیل برقگیر را وادار به عمل نماید . اما این گذراها به دلیل فرکانس نسبتاً پایینی که دارند از ترانسفورماتور کاهنده عبور کرده و بار مشترکین را تحت تأثیر قرار می دهند . اضافه ولتاژهای ثانویه ایجاد شده ، موجب افزایش قابل توجه ولتاژ یا قطع ناخواسته در راه اندازهای تنظیم کننده سرعت می‎شوند .

مشکلات کیفیت توان ناشی از کلیدزنی خازن توزیع شامل خروج و یا خرابی تجهیزات مشترکین ( بخاطر اضافه ولتاژ زیاد ) ، قطع ناخواسته راه اندازهای تنظیم کننده سرعت و یا خاموشی تجهیزات در سایر فرایندها ( ناشی از اضافه ولتاژ ایجاد شده روی باس dc ) ، خروج TVSS و بروز مشکلات در شبکه کامپیوتری می‎باشد .

خطی ( نظیر راه اندازهای تنظیم کننده سرعت ) می باشند .

1.اندازه گیری هارمونیکی : هدف از اندازه گیری ، مشخص کردن رفتار منابع هارمونیکی و فراهم نمودن داده های مقدماتی درباره شدت مسأله اعوجاج است . این داده های اندازه گیری شده ، برای تائید جزئیات مدلهای کامپیوتری و محاسبات دستی ارزش زیادی دارند .

آشکار سازی اولیه مسائل هارمونیکی می‎تواند با استفاده از دستگاههای اندازه گیری جدید که نقطه پیک شکل موجها را نشان می‎دهد یا با استفاده از ابزارهایی که اطلاعاتی در رابطه با نسبت مقدار مؤثر کل به مقدار مؤثر مولفه اصلی ارائه می دهند ، انجام می‎شود .

اغلب ، اندازه گیری ها در شبکه های توزیع بدلیل نیاز به مبدل ، بسیار مشکل تر از اندازه گیری در سمت مصرف کننده ( کارگاه صنعتی ) است . احتمالاً کلاس های موجود CT ها و PT های اندازه گیر ، برای بدست آوردن داده های هارمونیکی استفاده می‎شوند .

2.محاسبات و شبیه سازی : از آنجائیکه روشهای نمایش مولفه های مهم در سیستم قدرت توسعه یافته و دقتشان از طریق مقایسه با داده های اندازه گیری شده مورد تائید قرار گرفته است ، به کمک آنها ، محدوده وسیعی از شرایط ایجاد شده قابل تشخیص گردیده است . از جمله می‎توان ساختار سیستم هایی را که ایجاد رزونانس می کنند ، شناسائی نموده و همچنین ساختارهای مختلف می‎توانند از این نظر مورد آزمون قرار گیرند .

شبیه سازی در حوزه فرکانس ( مشخصه امپدانس بر حسب فرکانس ) قادر است مشخص کند که آیا ساختار سیستم می‎تواند باعث ایجاد مسائل هارمونیکی به دلیل شرایط رزونانسی بشود یا خیر ( شکل (3-4) ) و شبیه سازی اعوجاج هارمونیکی برای ارزیابی تأثیر فیلترهای هارمونیکی یا تکنیک های دیگر در کاهش هارمونیک بکار برده می‎شوند .

3.توسعه راه حل : سطوح ولتاژ هارمونیکی تعیین شده از طریق شبیه سازی و اندازه گیری با حدود توصیه شده مقایسه می‎شوند . اگر سطوح اعوجاج ولتاژ هارمونیکی در محدودة قابل قبول نباشد ، مشخصه پاسخ فرکانس دستگاهها یا سیستم می‎تواند با عوض کردن مقدار خازن یا مکان آن و یا با نصب فیلترهای هارمونیکی تغییر داده شود .

د ـ اثر هارمونیک ها بر ضریب قدرت :

روش سنتی تصحیح ضریب قدرت در سیستم قدرت و در تاسیسات مصرف کنندگان,

استفاده از بانک های خازنی موازی بوده است . این مسأله از آن حقیقت ناشی می‎شود که اغلب بارهای سیستم در فرکانس اصلی ، جریان پس فاز از شبکه می کشند . خازنها ، در فرکانس اصلی ، جریان پیش فاز می کشند و لذا می‎توانند برای جبران سازی جریانهای کشیده شده توسط بارهای القائی بکار روند .

این مشخصات پیش فازی و پس فازی جریان براین فرض استوار است که بارهای روی سیستم ، مشخصه ولتاژ - جریان خطی دارند و اعوجاج هارمونیکی ولتاژ و جریان اهمیت چندانی ندارد . با این فرضیات ، ضریب قدرت با ضریب قدرت جابجایی(DPF) برابر است . محاسبه ضریب قدرت جابجایی با استفاده از مثلث ضریب قدرت انجام می‎شود و با رابطه زیر بصورت خلاصه بیان می‎گردد :

(2-5)

اعوجاج هارمونیکی در جریان و یا ولتاژ که بوسیله بارهای غیر خطی در سیستم ایجاد می‎شود ، روش محاسبه ضریب قدرت را تغییر می‎دهد .

ضریب قدرت صحیح بصورت نسبت توان حقیقی به ولت آمپر کل در مدار ، تعریف می‎شود .

(3-5)

مقدارTPF ، سنجشی است از اینکه توان حقیقی با چه بهره وری واقعی بکار برده

است . از آنجاییکه خازنها تنها در فرکانس نامی تولید توان راکتیو می کنند ، لذا

نمی توانند در حضور هارمونیک TPF را اصلاح کنند . در واقع ، خازنها با ایجاد شرایط رزونانس اعوجاج هارمونیکی ولتاژ و جریان را تقویت کرده و TPF بدتری را بوجود می آورند . به دلیل اینکه جرایم مربوط به ضریب قدرت سالیانه تقریباً بطور کلی برDPF پایه است ،DPF هنوز برای بسیاری از مشترکین صنعتی اهمیت زیادی دارد .

هـ - روشهای حل مسائل هارمونیکی :

اغلب مشکلات مربوط به هارمونیک ها ، ابتدا در بانک های خازنی خودشان را نشان می دهند . مهمترین دلیل این موضوع آن است که خازنها مدارهای تشدید تشکیل

امواج کلید زنی

جریان هجومی

ولتاژ آنی بازگیری جرقه

تخلیه / بازبست ولتاژ



بسته به طراحی ساختاری اساسی ، حدود پایداری در مقابل اضافه ولتاژ ، اضافه جریان و هارمونیکها برای دور کردن خازن از خرابی بسیار مهم است.

اساسا خازن ها امواج کلید زنی تولید می کنند که عموما به عنوان جریان هجومی و اضافه ولتاژ آنی دسته بندی می شوند.

جریان هجومی پدیده ای است که هنگام به مدار وصل کردن خازن ها رخ می دهد. امپدانس ارائه شده توسط خازن طبیعتا بسیار کم و مقاومتی است. این امر منجر به جریان هجومی به بزرگی 50 تا 100 برابر جریان اسمی می شود که از خازن عبور می کند ، اما چرا از خازن؟ زیرا امپدانس ترانسفورماتور در زمان روشن کردن خازن ها فقط در مقابل شار جریان مقاومت می کند.

این امر هنگامی پیچیده تر می گردد که در ترکیب موازی بانک خازنی ممکن است جریان هجومی کلید زنی به سطحی بالاتر از 200 تا 300 برابر جریان اسمی برسد. این جریان هجومی نتیجه تخلیه خازن های از پیش شارژ شده موازی با آن می باشد. در زیر این مطلب نشان داده شده است.نوعا جریان هجومی علاوه بر تخریب در شکل موج جریان سبب تخریب در شکل موج ولتاژ می شود.





در هنگام خاموش کردن (از مدار خارج کردن) خازن ها ، بسته به شارژ ذخیره شده در آن ، اضافه ولتاژ ناگهانی بالاتری در زمان خاموش کردن خازن ها بوجود خواهد آمد که ممکن است موجب پدید آمدن جرقه در پایه ها شود.

هنگامی که خازن خاموش می شود شار الکتریکی در خود نگه می دارد و بوسیله مقاومتهای تخلیه ، تخلیه (Discharge) می شود. مدت زمان تخلیه عموما بین 30 تا 60 ثانیه می باشد. تا زمانی که تخلیه بشکل موثری صورت نگرفته نمی توان خازنها را به مدار باز گرداند. هرگونه بازبست خازن قبل از تخلیه کامل دوباره موجب افزایش جریان هجومی می شود.

علاوه بر دستگاه های مسدود کننده هارمونیک ها که با صحت خازن ها نسبت مستقیم دارند ، و در سر خط بعدی تشریح می شوند ، دستگاه های تحلیل برنده امواج کلید زنی مثل جریان هجومی ، اضافه ولتاژ آنی و غیره نیاز دارند که بطور دقیق تعریف و بررسی شوند.

دستگاه های مسدود کننده هارمونیک ها:

برای کاربری سالم خازن ها لازم است که فرکانس تشدید مدار LC (سلف – خازن) که شامل ادوکتانس بار و خازنهای اصلاح ضریب توان می شود ، به فرکانسی دور از کمترین فرکانس هارمونیک تغییر داده شود. برای مثال هارمونیک هایی که در سامانه تولید می شوند و خازن های قدرت را متاثر می سازند ، هارمونیک های پنجم ، هفتم ، یازدهم ، سیزدهم و غیره هستند. پایین ترین هارمونیکی که بر خازن ها تاثیر می گذارد هارمونیک پنجم است که در فرکانس 250 هرتز دیده می شود. اساسا اگر خازن ها با سلف ها موازی شده باشند ، انتخاب مقدار اندوکتانس به شکل زیر است :

ترکیب سری LC (سلف – خازن) در فرکانسی زیر 250هرتز تشدید می کند . بنابراین در همه فرکانس های هارمونیک ها ترکیب سری سلف و خازن مانند یک ترکیب سلفی عمل خواهد کرد و امکان تشدید برای هارمونیک پنجم یا هر هارمونیک بالاتری از بین می رود. شکل زیر نامیزان سازی (De – Tuning) خازن ها را نشان می دهد.


تاریخ ارسال: شنبه 18 دی 1395 ساعت 15:54 | نویسنده: saeed | چاپ مطلب
نظرات (0)
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
نام :
پست الکترونیک :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد