برچسب: تحقیق در مورد نقش توان راكتيو در شبكه هاي انتقال و فوق توزيع

همانطوري كه ملاحظه مي شود توازن قدرت راكتيو در سيستم تضميني بر ثابت بودن ولتاژ و كنترل قدرت راكتيو به منزله كنترل ولتاژ مي باشد.

به طور كلي كنترل قدرت راكتيو ولتاژ از سه روش اصلي زير انجام مي گيرد.

1- با تزريق قدرت راكتيو  سيستم توسط جبران كننده هائي كه به صورت موازي متصل مي شوند مانند خازن- راكتيو كندانسور كردن و جبران كننده هاي استاتيك

2- با جابجا كردن قدرت راكتيو  در سيستم توسط ترانسفورماتورهاي متغير ازقبيل پي و تقويت كننده ها

3- از طريق كم كردن راكتانس القائي خطوط انتقال با نصب خازن سري

خازنها و راكتورهاي نشت و خازنهاي سري جبرانسازي غير فعال را فراهم مي آورند اين وسايل با به طور دائم به سيستم انتقال و توزيع وصل مي شوند يا كليد زني مي شوند كه با تغيير دادن مشخصه هاي شبكه به كنترل ولتاژ شبكه كمك مي كنند.

كندانسورهاي سنكرون و SVC ها جبرانسازي فعال را تأمين مي كنند  توان راكتيو توليد شده يا جذب شده به وسيله آنها به طور خودكار تنظيم مي شود به گونه اي كه ولتاژ شينهاي متصل با آنها حفظ شود به همراه واحدهاي توليد اين وسايل ولتاژ را در نقاط مشخصي از سيستم تثبيت مي كنند ولتاژ در محلهائي ديگر سيستم باتوجه به توانهاي انتقالي حقيقي و راكتيو از عناصر گوناگون دارد ازجمله وسايل جبرانسازي غيرفعال تعيين مي شود.

خطوط هوائي بسته به جريان بار توان راكتيو را جذب يا تغذيه مي كنند در بارهاي كمتر از بار طبيعي (امپدانس ضربه اي) خطوط توان راكتيو خالص توليد مي كنند و در بارهاي بيشتر از بار طبيعي خطوط توان راكتيو جذب مي نمايند كابلهاي زيرزميني به علت ظرفيت بالاي خازني، داراي بارهاي طبيعت بالا هستند اين كابلها هميشه زير بار طبيعي خود بارگذاري مي شوند و بنابراين در تمام حالتهاي كاري توان راكتيو جذب مي كنند ترانسفورمرها بي توجه به بارگذاري هميشه توان راكتيو جذب مي كنند در بي باري تأثير راكتانس مغناطيس كننده شنت غالب است و در بار كامل تأثير اندوكتانس نشتي سري اثر غالب را دارد بارها معمولاً توان راكتيو جذب مي كنند يك شين نوعي بار كه از يك سيستم قدرت تغذيه مي شود از تعداد زيادي وسايل تشكيل شده كه بسته به روز فصل و وضع آب و هوايي تركيب وسايل متغير است معمولاً مصرف كننده هاي صنعتي علاوه بر توان حقيقي به دليل توان راكتيو نيز بايد هزينه بپردازند اين موضوع آنها را به اصلاح ضريب توان با استفاده از خازنها شنت ترغيب مي كند معمولاً جهت تغذيه يا جذب توان راكتيو و در نتيجه كنترل تعادل توان راكتيو به نحوه مطلوب وسايل جبرانگر اضافه

مي شود.

1- جبران بار

1-1- اهداف درجبران بار:

جبران بارعبارتست از مديريت توان راكتيوكه به منظور بهبود بخشيدن به كيفيت تغذيه در سيستم هاي قدرت متناوب انجام مي گيرد.اصطلاح جبران بار در جايي استعمال مي شود كه مديريت توان راكتيو براي يك بار تنها (يا گروهي از بارها ) انجام مي گيرد و وسيله جبران كننده معمولا در محلي كه در تملك مصرف كننده قرار دارد , در نزديك بار نصب مي شود. پاره اي از اهداف و روشهاي به كار گرفته شده در جبران بار با آنچه كه در جبران شبكه هاي وسيع تغذيه (جبران انتقال) مورد نظر است , به طور قا بل ملاحظه اي تفاوت دارد. در جبران بار اهداف اصلي سه گانه زير مورد نظر است. 

– جبران بار

1-1- اهداف درجبران بار:

جبران بارعبارتست از مديريت توان راكتيوكه به منظور بهبود بخشيدن به كيفيت تغذيه در سيستم هاي قدرت متناوب انجام مي گيرد.اصطلاح جبران بار در جايي استعمال مي شود كه مديريت توان راكتيو براي يك بار تنها (يا گروهي از بارها ) انجام مي گيرد و وسيله جبران كننده معمولا در محلي كه در تملك مصرف كننده قرار دارد , در نزديك بار نصب مي شود. پاره اي از اهداف و روشهاي به كار گرفته شده در جبران بار با آنچه كه در جبران شبكه هاي وسيع تغذيه (جبران انتقال) مورد نظر است , به طور قا بل ملاحظه اي تفاوت دارد. در جبران بار اهداف اصلي سه گانه زير مورد نظر است. 

1-اصلاح ضريب توان 

2- بهبود تنظيم ولتاژ

3- متعادل كردن بار 

خاطر نشان مي كنيم كه اصلاح ضريب توان ومتعادل كردن بار حتي درمواقعي كه ولتاژ تغذيه فوق العاده((محكم)) است (يعني ثابت و مستقل از بار است ) مطلوب خواهند بود.

اصلاح ضريب توان به اين معنا ست كه توان راكتيو مورد نياز به جاي آنكه از نيروگاه دور تامين گردد, در محل نزدبك بار توليد گردد. اغلب بارهاي صنعتي داراي ضريب توان پس فاز هستند. يعني توان راكتيو جذب مي نمايند. بنا براين جريان بار مقدارش از آنچه كه براي تامين توان واقعي ضروري است بيشتر خواهد بود. تنها توان واقعي است كه سر انجام در تبديل انرژي مفيد بوده و جريان اضافي نشان دهنده اتلاف است كه مشتري نه تنها بايستي بها هزينه اضافي كابلي كه آن را انتقال مي دهد بپردازد .بلكه تلفات ژولي اضافي ايجاد شده در كابل تغذيه را نيز مي پردازد.موسسات توليد كننده همچنين دليل كافي براي عدم ضرورت انتقال توان راكتيو غير ضروري از ژنراتورها به بار, را دارند و آن اين است كه ژنراتورها و شبكه هاي توزيع قادر نخواهند بود در ضريب بهره كامل كار كنند و كنترل ولتاژ در سيستم تغذيه بسيار مشكل خواهد شد. تعرفه هاي برق تقريباٌ همواره مشتريان صنعتي را به واسط بارهاي با ضريب توان پايين آنها جريمه مي نمايند. و اين عمل ساليان متمادي انجام گرفته و در نهايت منجر به توسعه گسترده كاربرد سيستم هاي اصلاح ضريب توان در مراكز صنعتي شده است . تنظيم ولتاژ در حضور بارهايي كه توان راكتيو مصرفي آنها تغيير مي كند,  يك موضوع مهم ودر مواردي يك مساله بحراني خواهد بود. توان راكتيو مصرفي كليه بارها تغيير مي كند , گر چه مقدار و ميزان تغييرات آنها كاملا متفاوت است. اين تغييرات توان راكتيو در تمامي موارد منجر به تغييرات ولتاژ (يا تنظيم ولتاژ)در نقطه تغذيه مي گردد.و اين تغييرات ولتاژ بر عملكرد مفيد و مؤثر كليه وسايل متصل به نقطه تغذيه مداخله نموده ومنجر به امكان تداخل در بارهاي مصرف كننده هاي مختلف مي گردد .به منظور جلوگيري از اين مساله موسسات توليد كننده برق معمولا موظف مي شوند كه ولتاژ تغذيه را در يك حد قانوني نگاه دارند. امكان دارد اين حد از مقدار مثلا %5+ ميانگين در يك فاصله زماني چند دقيقه يا چند ساعت  تا يك مقدار بسيار محدودتر تغيير نمايد اين مقدار محدودتر از ناحيه بارهاي بزرگ و داراي تغييرات سريع كه منجر به ايجاد فرورفتگي در ولتاژ و اثر نامطلوب بر عملكرد وسايل حفاظتي يا چشمك زدن لامپ و آزار چشم مي گردد, تحميل مي شود . وسايل جبران كننده نقش اساسي را در نگاهداشتن ولتاژ در محدوه مورد نظر بازي

 مي كنند .

بديهي ترين روش بهبود ولتاژ ((قوي تر كردن ))سيستم قدرت به كمك افزايش اندازه و تعداد واحد هاي توليد كننده برق وبا هر چه متراكم كردن شبكه هاي به هم پيوسته , مي باشد اين روش عموماٌ غير اقتصادي بوده ومنجربه افزايش سطح اتصال كوتاه و مقادير نامي كليدها مي شود . راه عملي تر و با صرفه تر اين است كه اندازه سيستم قدرت بر حسب ماكزيمم تقاضاي توان واقعي طراحي شود و توان راكتيو به وسيله جبران كننده ها- كه داراي قابليت انعطاف بيش از مولدها بوده و در تغيير سطح اتصال كوتاه دخالت ندارند-فراهم گردد.

مساله سومي كه در جبران بار مد نظر است متعادل كردن بار است . اكثر سيستمهاي قدرت متناوب سه فاز بوده و براي عملكرد متعادل طراحي مي شوند.  عملكرد نامتعادل منجر به ايجاد مولفه هاي جريان توالي صفر ومنفي مي گردد. اينگونه مولفه هاي جريان اثرات نامطلوبي چون ايجاد تلفات اضافي در موتورها ومولدها , گشتاور نوساني در ماشين متناوب افزايش ريپل در يكسو كننده ها , عملكرد غلط انواع تجهيزات , اشباع ترانسفورماتورها وجريان اضافي سيم زمين را به دنبال خواهند داشت.انواع خاصي از وسايل (منجمله تعدادي از انواع جبران كننده)در عملكرد متعادل, هارمونيك سوم را كاهش مي دهند. در شرايط كار    نا متعادل اين هارموني نيز درسيستم قدرت ظاهر

مي شود محتوي هارمونيك در شكل موج ولتاژ تغذيه پارامتر مهمي در كيفيت تغذيه محسوب مي شوداما اين مساله اي است كه به واسطه اين حقيقت كه طيف تغييرات كاملا بالاتر از فركانس پايه است, مستلزم توجه خاص جداگانه 

مي گردد.