اثرات هارمونیک ها بر تجهیزات شبکه برق و سیستمهای قدرت

برق، الکترونیک، مخابرات
دانلود مقاله رشته برق اثرات هارمونیک ها بر تجهیزات شبکه برق و سیستمهای قدرت مقدمه: بروز هارمونیك در سیستم‎های برق اولین پیامد عناصر غیرخطی در شبكه است. به‎‎‎خاطر گسترش فزاینده استفاده از عناصر غیرخطی در سیستم‎‎های برق، مانند راه‎‎اندازها (درایورهای تنظیم سرعت) و مبدل‎‎های الكترونیكی قدرت، مقدار هارمونیك شكل موج جریان و ولتاژ به‎‎‎طور چشمگیری افزایش یافته است و بنابراین اهمیت موضوع كاملاً مشخص است. بررسی مسائل هارمونیك‎‎ها منجر به تحقیقاتی گردید كه نتایج آن نقطه ‎‎نظرات متعددی درمورد كیفیت برق بود. به ‎‎نظر برخی از محققین، اعوجاج هارمونیكی هنوز مهمترین مسئلـه كیفیت برق می‎‎باشد. مسائل هارمونیكی با بسیاری از قوانین معمولی طراحی سیستم‎های قدرت و عملكرد آن تحت فركانس اصلی مغایر است. بنابراین مهندس برق با پدیده‎‎های ناآشنایی روبرو می‎‎شود كه نیاز به ابزار پیچیده و تجهیزات پیشرفته برای حل مشكلات و تجزیه و تحلیل آنها دارد. گرچه تحلیل مسائل هارمونیكی می‎‎تواند دشوار باشد، ولی خوشبختانه همة سیستم قدرت دارای مشكل هارمونیكی نیست و فقط درصد كمی از فیدرهای مربوط به سیستم‎های توزیع تحت‎‎تأثیر عوامل ناشی از هارمونیك‎‎ها قرار می‎‎گیرند. مشتركین برق در صورت وجود هارمونیك‎ها مشكلات زیادتری از شركت‎های برق را تحمل می‎كنند. مشتركین صنعتی كه از محركه‎‎های موتور با قابلیت تنظیم سرعت، كوره‎‎های قوس الكتریكی، كوره‎‎های القایی، یكسوكننده‎‎ها ، اینورترها، دستگاه‎‎های جوش و نظایر آن استفاده می‎‎كنند، نسبت به مسائل ناشی از اعوجاج هارمونیكی ضربه‎‎پذیرتر از بقیة مشتركین می‎باشند. اعوجاج هارمونیكی یك پدیده جدید در سیستم‎های قدرت به شمار نمی‎رود. نگرانی ناشی از اعوجاج در بسیاری از دوره‎ها درسیستم‎های قدرت الكتریكی جریان متناوب وجود داشته و دنبال شده است. جستجوی منابع و مطالب تكنیكی دهه‎های قبل نشان می‎دهد كه مقالات مختلفی در رابطه با این موضوع انتشار یافته است. اولین منابع هارمونیكی شناخته‎‎شده، ترانسفورماتورها بودند و اولین مشكل نیز در سیستم‎های تلفن پدید آمد. استفاده گروهی از لامپ‎های قوس الكتریك به‎‎‎دلیل مؤلفه‎های هارمونیكی توجهات خاصی را برانگیخت ولی این مسائل به اندازه اهمیت مسئله مبدل‎های الكترونیك قدرت در سال‎های اخیر نبوده است. کلمات کلیدی: هارمونیک ها اثرات هارمونیک ها بر سیستمهای قدرت اثرات هارمونیک ها بر تجهیزات شبکه برق فهرست مطالب اثرات هارمونیک ها بر تجهیزات شبکه برق و سیستمهای قدرت 1 اثرات هارمونیک : 2 نسبت THD به مقدار جریان هارمونیك 4 ولتاژ و جریان پایه در یک سیستم سه فازه متعادل به صورت زیر می‌باشد: 4 شرایط غیر بالانس نا متقارن سیستم : 7 گرم شدن اضافی ماشین‌ها و خرابی بانک‌های خازنی 8 بررسی اثر هارمونیک‌ها بر تجهیزات شامل موارد زیر می‌باشد: 9 اثر هارمونیک بر خازن‌ها : 10 اثر هارمونیک‌ها بر تلفات دی الکتریک خازن‌ها: 12 بررسی عملکرد خازن در محیط هارمونیکی : 12 دیتای گرفته شده بدون حضور خازن 13 رابطه امپدانس با فركانس(خازن در مدار نیست) 14 اثر هارمونیک بر ماشین‌های آسنکرون : 16 اثر هارمونیک‌ها بر ترانسفورماتورها: 16 مقدار بار هارمونیكی برای مقایسه 18 منحنی تغییرات دمای روغن ترانس برحسب زمان برای بارخطی و غیر خطی 19 اثر هارمونیک بر عملکرد رله‌ها : 20 اثر هارمونیک بر وسایل اندازه گیری: 23 اثر هارمونیک بر کنتورها: 24 تاثیر هارمونیک بر کلیدها: 27 موج جریان یك مبدل 27 اثر هارمونیک‌ها بر عایق‌ها: 27 اثر هارمونیک بر فیوزها : 28 اثر هارمونیک‌ها بر سیستم‌های مخابراتی : 28 تاثیرات دیگر هارمونیک‌ها : 39