مقاله بررسی یک روش عملی به منظور کاهش اثرات هارمونیکی بار برروی سیستم های حفاظتی

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 10 صفحه

چکیده:

یکی از مشکلات شبکه های الکتریکی تغذیه کننده بارهای صنعتی وجود هارمونیک های مزاحم می باشد. امروزه با توسعه بارهای صنعتی و بخصوص سیستم های الکترونیک قدرت که معمولاً در ضریب توانهای پایین کار می کنند از خازن های جبران ساز توان راکتیو در محل بار یا در پستهای فوق توزیع استفاده می شود در حضور این خازنها شرایط رزونانس موازی در شبکه ایجاد شده و برخی هارمونیک ها تقویت می شوند که ممکن است موجب عملکرد نادرست سیستم های حفاظتی و متعاقب آن باعث قطع برق شده و خسارات زیادی را به مصرف کننده های صنعتی وارد کنند. در این مقاله به بررسی اثر بارهای هارمونیکی در شبکه پرداخته و برای حل مشکل تقویت هارمونیک ها و

جلوگیری از عملکرد نادرست رله های حفاظتی در یکی از پستهای 20/63 کیلوولت راهکاری پیشنهاد شده است.

1)مقدمه:

بدلیل عدم دسترسی به مشخصات واقعی بارها در شبکه و همچنین سهولت انجام محاسبات، بسیاری از محاسبات مربوط به سیستم های قدرت بر اساس اطلاعات حالت ماندگار بنا شده و اغلب بارهای مصرف بصورت عناصر مداری ثابت و غیرفعال مدلسازی می شوند محاسبات مربوط به سیستم های حفاظتی که بر مبنای محاسبات اتصال کوتاه انجام می گیرد نیز مستقل از مدل بارهای مصرف بوده و در حالت بی باری شبکه انجام می گیرد. در شرایط واقعی شبکه بخصوص در مناطق صنعتی که شامل بارهای موتوری، مبدل های الکترونیک قدرت و بارهای با کلیدزنی های مداوم می باشند، به دلیل هارمونیک زایی این بارها، برخی هارمونیک ها از مصرف کننده به شبکه تحمیل می شود.

2)شرح مقاله:

رزونانس موازی در فرکانسی رخ میدهد که راکتانس بانک خازنی نصب شده در پست مساوی راکتانس سلفی سیستم از دید پست مورد نظر باشد. چنانچه این فرکانس برابر یا نزدیک به یکی از هارمونیک های تولیدی توسط بار باشد، تقویت ولتاژ یا جریان در این فرکانس بوجود خواهد آمد. اگر فرکانس تشدید موازی طوری شیفت داده شود که از کمترین مولفه هارمونیک تولیدی توسط بار کمتر شود تقویت جریانهای هارمونیکی بار به حداقل رسیده یا حذف می شود.

اینکار توسط سلف سری با بانک خازنی انجام شده و بانک فیلتر هارمونیکی نامیده می شود. در این ترکیب می توان از آرایش های DوY برای بانک خازنی استفاده نمود. معمولاً فرکانس تشدید سری یا فرکانس تنظیم بانک فیلتر هارمونیکی حدود 3% تا 10% کمتر از کمترین مولفه هارمونیکی تولید شده توسط بار انتخاب می شود. مثلاً برای بارهای مولد هارمونی بیشتر از 5 فرکانس 50 هرتز شبکه داریم:

(5×50)97×0 > فرکانس تنظیم > (5×50)×9/0

5/242/> فرکانس تنظیم >225

در شیفت دادن فرکانس رزونانس موازی، فیلتر بخشی از جریان هارمونیکی درخواستی بار را تامین می کند که عمدتاً در فرکانس های نزدیک به فرکانس تنظیم فیلتر است و در این حالت منبع میزان کمتری از تامین بار هارمونیکی را به عهده خواهد گرفت. مثلاً فیلتری که برای 7/4 امین هارمونیک تنظیم شده هارمونیک 5 را به مقدار زیادی برای بار تامین می کند. در تحلیل این مقاله پست 20/63 کیلوولت سلطانیه در شبکه برق زنجان که در شکل (1) با دایره مشخص شده مورد بررسی قرار گرفته است.