پروژه بررسی هارمونیکها در انتقال برق

از آنجایی که بسیاری از مصرف کننده های موجود در شبکه های توزیع موتورهای القایی می باشند، مطالعه تأثیر هارمونیک‌ها برق در سیستم های توزیع بر عملکرد این تجهیزات از اهمیت ویژه ای برخوردار است.هارمونیک‌های جریان می توانند تأثیر سوء مکانیکی بر توربین و ژنراتور داشته باشند. در حقیقت، به دلیل گشتاور پالسی ناشی از تداخل بین جریان های هارمونیکی و مؤلفه میدان اصلی، نوسانات مکانیکی ایجاد می گردد که باعث آسیب رسیدن به محورها می شود. از طرف دیگر، در صورتیکه فرکانس موج جریان هارمونیکی برق به نحوی باشد که تولید نوسانات پالسی نموده و فرکانس این نوسانات با مودهای مکانیکی ترکیب ژنراتور توربین برابر شود آنگاه شرایط تشدید فراهم آید و می تواند منجر به آسیب های عمده بر محور توربین –ژنراتور گردد.

تاثیرات دیگر هارمونیک ها:

علاوه بر موارد ذکر شده بالا، اعوجاجات  هارمونیکی می توانند تاثیر نامطلوبی بر سیستم های کنترل و سیستم هایی که وظیفه انتقال فرمان از راه دو را بر عهده دارند، داشته باشند. ضمنا هارمونیک ها می توانند سبب اشباع هسته ترانسفورمرهای ولتاژ شده و باعث افزایش خطای اندازه گیری گردند! اگر چه این تاثیر در ترانسفورماتورهای جریان کمتر می باشد، اما پارامترهای ترانسفورماتور نظیر اختلاف فاز بین جریان اولیه و ثانویه، توان و غیره دستخوش تغییرات می گردند. از طرف دیگر هارمونیک های توالی صفر با عبور از سیستم زمین بر آن تأثیر گذاشته و لذا در انتخاب شرایط نامی تجهیزات مربوطه می بایستی مورد توجه قرار گیرد.

سیستم های مخابراتی در پروژه هارمونیکها در انتقال برق:

از مهمترین مسایلی که هارمونیک جریان ایجاد می نماید، تداخلات مخابراتی است.جریان های هارمونیکی به صورت القا و یا هدایت مستقیم وارد سیستم های مخابراتی می شوند، تداخل ناشی از القا در سیستم های مخابراتی که از سیم های معمول استفاده می نماید، بسیار موثر می باشد. لیکن با توجه به اینکه در حال حاضر از سیم های تلفنی استفاده می شود که دارای شیلد هستند و یا به صورت زوج به هم پیچیده شده هستد، اثر کوپلاژ القایی کمتر شده است.با این وجود اگر مقدار جریان هارمونیکی بالا باشد کوپلاژ القای در شیلد بالا خواهد بود و در این مورد نیز مسأله خواهیم داشت میزان کوپلاژ در هر دو سیم مخابراتی یکسان خواهد بود و در نتیجه به دلیل القا افت ولتاژی در کل حلقه وجود ندارد. در چنین حالتی بخشی از جریان از شیلد کابل های مخابراتی عبور خواهد کرد. میزان این جریان بستگی به سیستم زمین و سیستم قدرت دارد. اصولا سیستم های مخابراتی در مقابل فرکانس قدرت حساس نمی باشند لیکن در مقابل سیگنالهای فرکانسی هارمونیکی برق حساس می باشند.

کلید های فشار قوی:

کلید های فشار قوی کلید هایی هستند که در صورت لزوم جریان مدار را قطع میکنند. عملکرد صحیح این کلید ها بستگی به شکل موج جریانی دارد که قرار است قطع گردد. در صورت وجود اعوجاجات هارمونیکی برق در جریان مدار ممکن است شک موج جریان به نحوی باشد که در حوالی جریان صفر، di/dt بسیار بزرگ گردد. چنین وضعیتی عمل قطع جریان توسط کلید را مشکل می سازد. نمونه ای از این نوع جریان ها، جریان های مربوط به مبدل ها می باشند که در حوالی جریان صفر، di.dt بسیار بزرگی را دارند. از طرف دیگر، بسیاری از خرابی های کلید های فشار قوی ناشی از عدم عملکرد موفق سیم پیچ های طویل کننده قوس کلید در حضور اعوجاجات هارمونیکی می باشد. زیرا این سیم پیچ ها هنگام عمل قطع، سبب حرکت قوس به مجرای قوس می گردد. در صورتیکه این عمل به طور ناکافی صورت پذیرد، قوس دیرتر خاموش شده و سبب آسیب رسیدن به کلید می گردد. این نوع اختلافات به وجود آمده در عملکرد کلید های فشار قوی برق را می توان به طور مشابه در سایر کلیدها با قطع کنندگی کمتر نظیر کلید قطع کننده بار و غیره مشاهده نمود.

برق
برق

توان ظاهری:

بعضی از پارمترها در مهندسی برق در سیستم های تک فاز و سینوسی دارای معانی خاص می باشد. در حالی که در یک رژیم غیر سینوسی و چند فاز معنای واحد خود را از دست می دهند. از مهمترین این پارمترها توان ظاهری و ضریب قدرت می باشند حال با توجه به تعاریف متفاوتی که وجود دارد، دستگاه های اندازه گیری که در عمل ساخته می شوند تحت شرایطی که موج ولتاژ یا جریان دارای اعوجاج هارمونیکی باشد، مقادیر متفاوتی را نشان می دهند.در تئوری توان ها در سیستم های الکتریکی، چهار کمیت مختلف قابل تمایز می باشند که شامل توان های اکتیو (P)، راکتیو ( Q)، ظاهری (S) و اعوجاجی (D) هستند. از میان چهار توان یاد شده فقط توان حقیقی به طور واضح تعریف شده و عموما در تمام شرایط سینوسی، غیر سینوسی، تک فاز، متقارن، غیر متقارن، متعادل و غیر متعادل پذیرفته شده است. در حالی که در مورد توان ظاهری در دایره المعارف استانداردهای تعاریف متفاوتی ارائه شده است. اولین شکل تعریف توان ظاهری بصورت فازوری است که با علامت معین شده است.

توان حقیقی:

دستگاه های القایی اندازه گیری توان و انرژی الکتریکی نظیر کنتورهای خانگی تحت تأثیر فرکانس جریان و ولتاژ قرار می گیرند. این موضوع به خاطر آن است که گشتاور وارد شده به دیسک گردنده این دستگاه ها متناسب با شار مغناطیسی و جریان گردابی است که در آن القا می شود. شار و جریان گردابی نیز با افزایش فرکانس کاهش می یابند. بنابراین کنتورها دارای خطای منفی در فرکانس های بالاتر از فرکانس نامی هستند به عبارت دیگر مقادیری که این دستگاه های اندازه گیری نشان می دهند کمتر از مقدار واقع می باشند. مطالعات انجام شده نشانگر آن است که میزان تقریبی خطا برای هارمونیک‌ دوم در حدود ۵ درصد و برای هارمونیک‌ دهم برابر ۵۶% می باشد. از سوی دیگر اثر هارمونیک‌ها بر روی این نوع وسایل اندازه گیری بستگی به جهت عبور هارمونیک‌ دارد. با دو مثال زیر بحث مشخص تر خواهد شد.

 تغذیه بار خطی با ولتاژ حاوی هارمونیک‌:

واضح است در چنین حالتی دستگاه اندازه گیری مقداری کمتر از مقدار واقعی را اندازه گیری می کند. در حقیقت، توان مؤلفه اصلی به درستی اندازه گیری می شوند. در حالی که مؤلفه های هارمونیکی با خطای منفی اندازه گیری می شوند گرچه در حالت مصرف کننده مقدار هزینه کمتری را می پردازند، لیکن مقدار انرژی هارمونیکی که به بار وارد می گردد انرژی مفیدی نخواهد بود و در ترانسفورمرها و ماشین های سنکرون به صورت تلفات ظاهر می گردد.هنگامی که ولتاژ سینوسی یک بار غیر خطی را تغذیه می کند جهت توان های هارمونیکی از بار به سمت سیستم می باشد. در این حالت، توان هارمونیکی از توان مؤلفه اصلی کم می شود ولی به علت خطای منفی که در اندازه گیری توان هارمونیکی وجود دارد مقداری کمتر از مقدار واقعی از توان مؤلفه اصلی کاسته می گردد.

عملکرد رله ها:

بطور کلی رله ها وسایل حفاظتی هستند که با فرمان دادن به دژنکتور بخشی از سیستم را که در آن خطا رخ داده است از بقیه شکل جدا می نمایند، به طوری که بقیه سیستم به طور عادی کار خود را دنبال نماید. تحت چنین عملکردی، سیستم حفاظتی باید قادر به تشخیص حالت عادی و وجود خطا در سیستم بوده و به نحوی طراحی شده باشد که فقط در مقابل خطا عکس العمل نشان دهد. هر عاملی که سبب عدم عملکرد به موقع رله ها گردد، مشکلات زیادی را برای شبکه های انتقال و توزیع به همراه خواهد داشت. رله ها با توجه به سیستم عملکردشان، ممکن است به هارمونیک‌های جریان، ولتاژ و یا هر دو آنها حساس باشند. از طرف دیگر، رله های مختلف ممکن است رفتار یکسانی را در مقابل اعوجاجات هارمونیکی نشان ندهند. به طور مثال، اعوجاجات هارمونیکی تأثیر قابل توجهی بر رله های الکترو مکانیکی نخواهند گذاشت در حالی که رله های استاتیکی سریع می توانند به شدت تحت تأثیر مؤلفه های هارمونیکی موج جریان و ولتاژ قرار می گیرند. علت این امر وجود عناصر مکانیکی در رله های الکترومکانیکی است که به عنوان یک فیلتر پایین گذر عمل کرده و عملا هارمونیک‌ های با فرکانس های بالا را نخواهد دید. مع الوصف بکارگیری روز افزون رله هی سریع استاتیکی که جایگزین رله های الکترومکانیکی می شوند، اهمیت مطالعه تأثیرات اعوجاجات هارمونیکی بر اینگونه رله ها را دو چندان کرده است.

مباحثی دیگر از پروژه بررسی هارمونیکها در انتقال برق:

  • فصل اول: شناخت و بررسی مقدماتی هارمونیکها
  • اعوجاج هارمونیکی و اعوجاج ولتاژ و جریان
  • مقادیر مؤثر و اعوجاج ها هارمونیکی کل
  •  هارمونیک های مرتبه سه
  • برخی نکات در خصوص مسئله کیفیت برق
  • فصل دوم : منابع تولید هارمونیکها
  •  منابع تغذیه تک فاز
  •  مبدل های قدرت سه فاز و مبدل های AC/DC
  •  محرک های dc و محرکه های ac
  •  تجهیزات قوس زننده
  • کوره های الکتریکی
  • جبران کننده های استاتیکی توان راکتیو
  •  اشباع ناشی از افزایش ولتاژ
  •  جریان هجومی ترانسفورمرها
  •  لامپهای تخلیه ای
  • فصل سوم: آثار هارمونیکها
  •  خازنها
  •  اثرات مستقیم و  اثرات غیر مستقیم
  • بررسی موتورها و  ماشنیهای آسنکرون
  • ترانسفورماتورها افزایش تلفات گردابیدر هادیها
  • افزایش تلفات هیسترزیس
  •  افزایش تلفات گردابی در هسته
  •  کاهش توان نامی ترانسفورماتور
  •  وسایل اندازه گیری الکتریکی
  •  توان حقیقی و توان راکتیو
  •  عایق ها
  •  فیوزها
مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش پروژه بررسی هارمونیکها در انتقال برق:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 72
قالب: فایل word
توضیحات: فهرست دارد

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *