افت ولتاژ
در بین مشکلات کیفیت توان افت ولتاژ در زمره شایع¬ترین نارسایی¬ها ( با حدود 85% رخداد ) قرار دارد¬؛ که طبق تعریف استاندارد IEEE-1159-1995 به کاهش ناگهانی مقدار موثر ولتاژ به میزان 10% تا 90% و در مدت زمان بین نیم سیکل تا یک دقیقه اطلاق می¬شود.
این پدیده عموماً بر اثر عواملی نظیر:
• راه اندازی موتورهای بزرگ و برق¬دار کردن بارهای بزرگی که جریان راه اندازی بالایی دارند.
• جریان هجومی ترانسفورماتورها
• بروز انواع اتصال کوتاه در سیستم توزیع رخ می دهد.
که از جمله اثرات سوء آن می¬توان به موارد زیر اشاره نمود :
• خاموش شدن لامپ¬های خلاء طی 90% کمبود ولتاژ
• ایجاد خطا در کموتاسیون اینورتر درایوهای قدرت
• عملکرد نادرست وسایل تنظیم کننده
• تغییر سرعت و یا توقف موتورها
• خطا در محاسبات کامپیوتری و یا وسایل اندازه¬گیری
• افزایش ریپل در منبع تغذیه dc کنترل کننده¬های اتوماتیک
• صدور فرمان قطع اشتباه در رله های ac و کنتاکتورها
• افزایش تلفات حرارتی در موتورهای القایی
مشخصات افت ولتاژ
افت ولتاژ معمولاً با مشخصاتی بیان می¬شود که مهمترین آنها دامنه افت ولتاژ ( و یا دامنه باقیمانده )، مدت زمان افت، شیفت فاز و افت ولتاژ نامتعادل می¬باشد.
1. دامنه افت ولتاژ
جهت محاسبه و نشان¬دادن تغییرات دامنه افت ولتاژ، روش¬های متعددی وجود دارد که عبارتند از:
• محاسبه مقدار موثر ولتاژ در هر سیکل یا نیم سیکل
• نشان¬دادن مقدار پیک ولتاژ در هر لحظه
• نشان¬دادن مقدار دامنه هارمونیک اصلی در هر لحظه
۲. شیفت فاز حاصل از ولتاژ
در اثر افت ولتاژ نه¬تنها دامنه بلکه فاز ولتاژ نیز دچار دگرگونی می¬شود زیرا ولتاژ هر شین یک مقدار مختلط می¬باشد که در اثر اتصال کوتاه بک نقطه شبکه و تغییر ولتاژ، سایر نقاط شبکه دچار تغییر در فاز و دامنه می¬شود¬.
۳. زمان رفع افت ولتاژ
این زمان در محدوده چند سیکل تا چند ثانیه می¬باشد
افت ولتاژ یکی از عوامل مؤثر درافزایش تلفات سیستم می باشد،به همین دلیل لازم است با توجه به مشخصه فنی شبکه نسبت به اصلاح آن اقدام نمود.یکی از روش های مناسبی که به کمک آن می توان تلفات را تنظیم نمود،به کار گیری تپ مناسب تپچنجرهای ترانسفورماتورها می باشد.
در این رابطه لازم است مدیران بهره برداری با یک برنامه ریزی مناسب از تپ چنجر ترانسفورماتورها درجهت افزایش ولتاژ اولیه خطوط انتقال یا توزیع نیرو اقدام نمود.این اقدام سبب کاهش جریان عبوری از هادی ها و در نتیجه تقلیل تلفات انرژی در طول مسیر خطوط می گردد.
نامتعادلی بار در شبکه :
در شبکه های توزیع نیرو اگر جریان عبوری از فازها یکسان نباشد مشکل نامتعادلی بار را بوجود می آورد که این حالت از بهره برداری می تواند عواقب مختلفی از جمله موارد زیر به همراه داشته باشد:
- کاهش ظرفیت مؤثر خطوط
- افزایش افت ولتاژ در بعضی از فازها
- افزایش تلفات خطوط
با توجه به اینکه نیاز مصرف دائما" در حال تغییر می باشد اصولا" ایجاد یک تعادل در شبکه های برق رسانی کاری است غیر عملی ،لذا تلاش باید در جهت کمتر نمودن انحراف از حالت تعادل باشد.از دیدگاه تلفات هر چه نامتعادلی بار در شبکه های توزیع افزایش یابد تلفات نیز اضافه می گردد که باید از طریق اعمال مدیریت صحیح در انشعاب گری از فازها نسبت به آن اقدام نمود، چون هر چه درجه نامتعادلی بار بیشتر باشد مقدار تلفات در شبکه های برق رسانی نیز افزایش می یابد.
افت لحظه ای ولتاژ: به کاهش کوتاه مدت ولتاژ برق اطلاق شده که تقریبا 85% از کل اختلالات موجود در برق شهر را شامل می‌شود.
عوامل موثر در ایجاد اختلال:
این امر ناشی از سوئیچ‌کردن یک بار با توان بالا مانند دستگاه‌های تهویه هوا یا راه انداختن موتورهای الکتریکی ، تاسیسات حرارتی و برودتی و یا بروز اتصال کوتاه در مناطق اطراف میباشد. همچنین عدم دقت در انتخاب سایز مناسب کابل‌های برق استفاده شده در ساختمان و تغییرات شبکه در زمان اوج مصرف بخصوص در فصل گرما از دیگر عوامل ایجاد این اختلال است.
تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:
در صورتیکه ولتاژ منبع اصلی آنقدر پایین بیایدکه منبع تغذیه کامپیوتر نتواند ولتاژی دریافت کند، افت ولتاژ باعث Restartشدن کامپیوتر می‌شود. هنگ کردن کامپیوتر، قفل کردن صفحه کلید، کم یا زیاد شدن نور لامپها و کوچک شدن صفحه تصویر مانیتور از دیگر تبعات این نوع اختلال میباشد. همچنین بدلیل ثابت بودن توان الکتریکی دستگاه مصرف کننده، افت ولتاژ سبب افزایش کوتاه مدت جریان شده و به تبع آن باعث کم شدن راندمان و کوتاه شدن عمر دستگاه مصرفی می‌گردد.
افزایش لحظه ای ولتاژ: عبارتست از افزایش لحظه ای دامنه ولتاژکه برای چند سیکل پیاپی ادامه و در حدود 1/120 ثانیه طول میکشد
عوامل موثر در ایجاد اختلال:
این اختلال معمولا به دلیل سوئیچ نمودن بار در مراکز فرعی و یا به یکباره خاموش شدن دستگاه‌های توان بالا و یا پرمصرف بوجود می‌‌آید. همچنین اتصال کوتاه و عدم توجه به سایز مناسب کابل‌های برق نیز از عوامل ایجاد آن می‌باشند.
تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:
این اختلال باعث وارد آمدن فشار به دستگاه‌های حساس شده و در طول زمان سبب خرابی آنها می‌گردد. همچنین می‌تواند باعث بروز خطا در داده‌های دیجیتال و قفل شدن کامپیوتر شود.
کم و زیاد شدن نور لامپها و تغییرات ناگهانی در عرض تصویر مانیتور نیز از اثرات محسوس افزایش لحظه ای ولتاژ میباشد.
ولتاژ ضعیف: عبارتست از ضعیف شدن ولتاژ برای مدت زمان طولانی
عوامل موثر در ایجاد اختلال:
این اختلال زمانی ایجاد می‌شود که منبع اصلی تولید برق، قدرت تامین توان مورد نیاز شبکه (بار مصرفی ) را ندارد، به همین دلیل شرکت برق، ولتاژ شبکه سراسری را کاهش می‌دهد.
تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:
در یک بار مصرفی با توان ثابت،کاهش ولتاژ شبکه سبب افزایش جریان بار خواهد شد که این افزایش جریان به نوبه خود می‌تواند سبب کاهش طول عمر قطعات بکار رفته در دستگاه مصرفی شود.
کاهش ولتاژ بیش از یک دقیقه می‌تواند موجب عملکرد نادرست تجهیزات گردد. مثلا در یک موتور القایی، این کاهش می‌تواند منجر به بالا رفتن تلفات حرارتی و یا تغییر سرعت (دور موتور) شود
ولتاژ قوی: عبارتست از قوی شدن یا بیشتر شدن دامنه ولتاژ برای مدت زمان طولانی که می تواند موجب بالا رفتن توان راکتیو در خروجی بانک‌های خازنی شود
عوامل موثر در ایجاد اختلال:
صاعقه و رعدوبرق از مهمترین عوامل ایجادکننده این نوع اختلال می باشد.
تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:
باعث سوختن دستگاه مصرفی و یا آتش سوزی می‌شود.
نوسانات فرکانسی:به تغییر فرکانس شکل موج ورودی اطلاق می‌شود
عوامل موثر در ایجاد اختلال:
این اختلال معمولا در جاهایی دیده می‌شود که منبع تولید انرژی برای تغذیه دستگاه‌ها، ژنراتور (موتور برق) باشد.
تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:
نوسانات فرکانسی باعث برش ولتاژ وکاهش دقت دستگاه‌های حساس آزمایشگاهی، مخابراتی، تجهیزات پزشکی و. . . و به هم خوردن همزمانی(Synchronize) در برخی دستگاه‌ها که با عبور از صفر ولتاژ کار می‌کنند، می‌شود
اعوجاج هارمونیکی: به اغتشاش‌های پریودیک و شبه سینوسی ولتاژ منبع و یا به جریانی که بارهای غیر خطی از منبع میکشد گویند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 9 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله عوامل افت ولتاژ و نامتعادلی ولتاژ