کاهش هارمونیک توسط تابلوهای برق

هنگام تأمین بارهای هارمونیک ، اجزای سیستم برق باید کاهش یابد. تجاری
در سال های اخیر به دلیل افزایش استفاده از ساختمان ها بیشترین توجه را به خود جلب کرده اند
بارهای غیرخطی مطابق فرهنگ لغت IEEE ، کاهش ارزش به عنوان "عمدی" تعریف شده است

http://barghschool.com/order-pakage-eplan-p8-drawing
کاهش نسبت تنش / قدرت (به عنوان مثال ، قدرت واقعی یا ظاهری) در استفاده از
مورد (مثلاً کابل ها ، ترانسفورماتور ، ماشین های الکتریکی) ، معمولاً به منظور کاهش
وقوع نارسایی مربوط به استرس (به عنوان مثال ، کاهش طول عمر به دلیل افزایش دما
فراتر از دمای نامی). " همانطور که در بخش 1.5 بحث شد ، جریانهای هارمونیک و
ولتاژها منجر به تلفات هارمونیکی دستگاههای مغناطیسی می شوند و باعث افزایش دمای آنها می شوند
[62] همانطور که بحث خواهد شد ، این افزایش بیش از مقدار نامی منجر به کاهش طول عمر می شود
چندین روش برای تعیین عوامل کاهش دهنده (عملکردها) وجود دارد
لوازم خانگی برای شرایط کار غیر سینوسی (همانطور که در فصل 2 بحث شد) ، از جمله:
• از جداول استاندارد و تحقیقات منتشر شده (به عنوان مثال ، ANSI / IEEE Std C57.110 [63] برای
کاهش ترانسفورماتور) ،
• از تلفات اندازه گیری شده (یا محاسبه شده) ،
• با تعیین عامل K ، و
• بر اساس فاکتور FHL.
1.8.6 فیلترهای هارمونیک ، APLC ها و UPQC ها
یک وسیله برای اطمینان از این که جریان هارمونیکی اجزای غیرخطی نخواهد بود

یا نزدیک به بارهای غیرخطی است. عملکرد اصلی فیلتر یا دور زدن هارمونیک است
جریان را از ورود آنها به سیستم قدرت جلوگیری کرده و یا به صورت محلی آنها را جبران کنید
تأمین جریان هارمونیک. با توجه به امپدانس پایین فیلتر در مقایسه
تا امپدانس سیستم ، جریانهای هارمونیک بین بار و
فیلتر و کل سیستم را تحت تاثیر قرار نمی. این را رزونانس سری می نامند. اگر دیگری
فرکانس ها باید کنترل شوند (به عنوان مثال ، کوره های قوس) ، فیلترهای تنظیم شده اضافی
مورد نیاز هستند.
فیلترهای هارمونیک به طور گسترده ای به ساختارهای منفعل ، فعال و ترکیبی طبقه بندی می شوند.
این فیلترها فقط می توانند جریان هارمونیک و یا ولتاژهای هارمونیکی را در جبران کنند
اتوبوس نصب شده و کیفیت برق دیگر اتوبوس ها را در نظر نگیرید. نسل های جدید
از فیلترهای فعال تهویه مطبوع با خط فعال هستند که قادر به حداقل رساندن
مشکلات کیفیت برق کل سیستم.
فیلترهای غیرفعال از اجزای غیرفعال (القا ، ظرفیت و مقاومت) ساخته شده اند
با فرکانس های هارمونیکی که باید ضعیف شوند ، تنظیم شده است. مقادیر سلف ها
و خازن ها انتخاب می شوند تا مسیرهای امپدانس پایین در محل انتخاب شده فراهم شود
فرکانس ها فیلترهای غیرفعال معمولاً برای حذف یک یا دو هارمونیک طراحی شده اند
(به عنوان مثال ، 5 و 7). در مقایسه با سایر روش ها نسبتاً ارزان هستند
برای از بین بردن اعوجاج هارمونیک ، اما همچنین از برخی محدودیت های ذاتی رنج می برند ،
شامل:
تعاملات با سیستم قدرت ؛
• تشکیل مدارهای رزونانس موازی با امپدانس سیستم (در اساسی و / یا)
فرکانس های هارمونیک) این ممکن است در وضعیتی بدتر از شرایط به وجود آید
اصلاح شدن همچنین ممکن است منجر به خرابی سیستم یا تجهیزات شود.
• تغییر ویژگی ها (به عنوان مثال ، فرکانس شکاف آنها) به دلیل تغییرات پارامتر فیلتر.
عملکرد نامناسب تحت تغییرات پارامترهای بار غیرخطی.
جبران تعداد محدود هارمونیک ها.
عدم در نظر گرفتن کیفیت برق کل سیستم ؛ و
• ایجاد رزونانس موازی. این فرکانس تشدید وماً نباید همزمان باشد
با هر هارمونیک قابل توجه سیستم. فیلترهای غیرفعال معمولاً کمی پایین تنظیم می شوند
از هارمونیک ضعیف شده برای ایجاد حاشیه ایمنی در صورت وجود برخی
تغییر در پارامترهای سیستم (به دلیل تغییرات دما و / یا خرابی ها). برای این
به همین دلیل فیلترها با کمترین هارمونیک نامطلوب به سیستم اضافه می شوند. برای
به عنوان مثال ، نصب فیلتر هارمونیک هفتم معمولاً نیاز به فیلتر هارمونیک پنجم دارد
نیز نصب شود.
طراحی فیلترهای غیرفعال موضوعی نسبتاً ساده اما خسته کننده است. برای تنظیم مناسب
از فیلترهای غیرفعال ، مراحل زیر را باید دنبال کنید:
• برای نشان دادن محل هارمونیک ، سیستم برق (از جمله بارهای غیر خطی) را مدل کنید
منابع و دستورات هارمونیک تزریق شده. یک جریان هارمونیک (بار)
الگوریتم (فصل 7) باید استفاده شود. با این حال ، برای بیشتر برنامه های کاربردی با یک
منبع هارمونیک غالب ، یک مدل معادل ساده و محاسبات دست
مناسب هستند؛ فیلتر (هارمونیک) های فرضی را در مدل قرار دهید و سیستم را دوباره بررسی کنید.
فیلتر (ها) باید به درستی با فرکانس های هارمونیک غالب تنظیم شوند. و
• اگر نتایج غیر قابل قبولی (به عنوان مثال ، رزونانس موازی درون سیستم) بدست آمد ، تغییر دهید
مکان (ها) را فیلتر کنید و مقادیر پارامتر را اصلاح کنید تا نتایج رضایت بخش باشد.
علاوه بر بهبود کیفیت برق ، فیلترهای هارمونیک را می توان به پیکربندی کرد
اصلاح ضریب قدرت را ارائه دهید. برای چنین مواردی ، فیلتر برای رسونانس طراحی شده است
جریان هارمونیک ، و همچنین جریان اساسی.
فیلترهای فعال برای جبران موارد نامطلوب به تهویه مطبوع فعال متکی هستند
جریانهای هارمونیک. آنها در واقع بخشی از موج سینوسی را که از دست رفته است ، جایگزین می کنند
در جریان بار غیرخطی با شناسایی جریان تحریف شده و استفاده از قدرت الکترونیکی
سوئیچینگ دستگاه ها برای تزریق جریان های هارمونیک با اندازه های تعریف شده ،
فرکانس ها ، و فاز به سیستم قدرت منتقل می شود. مزیت اصلی آنها نسبت به منفعل
فیلترها پاسخ مناسب آنها به تغییر بارها و تغییرات هارمونیک است. فعال
از فیلترها می توان در شرایط بسیار دشواری که فیلترهای غیرفعال کار نمی کنند استفاده کرد
با موفقیت به دلیل تشدید موازی در سیستم. آنها همچنین می توانند مراقبت کنند
بیش از یک هارمونیک در یک زمان و بهبود یا کاهش سایر مشکلات کیفیت برق
مانند سوسو زدن. به ویژه برای غیرخطی های بزرگ و تحریف پذیر بسیار مفید هستند
بارهایی که از نقاط نسبتاً ضعیف سیستم قدرت که در آن امپدانس سیستم است تغذیه می شوند
نسبتاً بزرگ است فیلترهای فعال نسبتاً گران هستند و برای کوچک امکان پذیر نیست
امکانات
بهبود کیفیت برق با استفاده از فیلترها ، تهویه مطبوع واحد کیفیت
(UPQCs) ، و قرار دادن بهینه و اندازه گیری خازن های شنت ، در فصل ها بحث شده است
به ترتیب 9 و 10.
1.8.6.1 مثال کاربرد 1.7: محاسبه دست سازگاری تولید شده توسط
مبدل های دوازده پالسی
شکل E1.7.1 یک کارخانه بزرگ صنعتی مانند پالایشگاه نفت یا کارخانه شیمیایی را نشان می دهد [64]
در حال سرویس دهی از یک شرکت با ولتاژ خط انتقال به خط ولتاژ 115 کیلوولت.
تقاضا از سیستم مطلوب 50 MVA است و 50٪ از بار آن یک قدرت استاتیک دوازده پالسی است
بار مبدل.
جدول E1.7.1 جریانهای هارمونیکی (Ih) داده شده در pu جریان اصلی را فهرست می کند
بر اساس راکتانس تخلیه Xc
h ¼ 0.12 pu و زاویه شلیک α¼30 درجه شش نبض
و مبدل های دوازده پالسی. در یک مبدل ایده آل دوازده پالسی ، مقدار
برخی از هارمونیک های فعلی (با ضخامت جدول E1.7.1) صفر است. با این حال ، برای دوازده پالس واقعی
مبدل ها ، اندازه این هارمونیک ها به طور معمول است تحلیل سیستم
در فرکانس های هارمونیک ، مدار شکل E1.8.1 را می توان با معادل آن تقریبی داد
مدار نشان داده شده در شکل E1.8.2. این مدار باید در هر فرکانس تجزیه و تحلیل شود
بهره با محاسبه تشدیدهای سری و موازی.
برای رزونانس سری ~ I fh بزرگ است در حالی که برای رزونانس موازی ~ I fh و ~ I sysh بزرگ هستند.
عناصر اصلی امپدانس در مدار با تغییر فرکانس متفاوت عمل می کنند.
امپدانس خط انتقال Zlineh یک رابطه پیچیده بین است
واکنش های القایی و خازنی. با استفاده از مقاومت فرکانس اساسی R و
القایی از خط انتقال ، نتایج قابل قبولی می دهد. برای بیشتر صنعتی
در صورت کم فرکانس بودن سیستم های Zth و Zlineh را می توان با امپدانس اتصال کوتاه تقریب زد
پدیده ها در نظر گرفته می شوند.
ویژگی امپدانس در برابر فرکانس یک ترانسفورماتور
ویژگی امپدانس در برابر فرکانس ترانسفورماتور به طراحی آن بستگی دارد ،
اندازه ، ولتاژ و غیره. افت بار آن ، I2R ، 75 تا 85٪ از کل افت ترانس را تشکیل می دهد
و حدود 75٪ این وابستگی به فراوانی (اثر پوستی) ندارد. باقیمانده متفاوت است
با مربع فرکانس اتلاف بدون بار (اتلاف هسته) بین 15 است
و 25٪ از کل تلفات و بسته به تراکم شار ، افت از 3/2 تا 3 به 3 تغییر می کند.
تعامل نامناسب با قسمت باقیمانده سیستم قدرت قرار دادن فیلترها در نزدیکی است کیفیت برق را می توان به عنوان "اندازه گیری ، تجزیه و تحلیل و بهبود ولتاژ گذرگاه تعریف کرد
برای حفظ شکل موج سینوسی در ولتاژ و فرکانس نامی. " دلایل اصلی
اختلالات و مشکلات کیفیت برق حوادث غیر قابل پیش بینی است ، برق و برق
مشتری ، و سازنده.
نمودار بزرگ مدت-مدت را می توان برای طبقه بندی رویدادهای کیفیت برق ، جایی که
مقدار ولتاژ به سه منطقه تقسیم می شود (به عنوان مثال ، وقفه ، ولتاژ کم و ولتاژ اضافی)
و مدت زمان این رویدادها به چهار منطقه تقسیم می شود (به عنوان مثال ، بسیار کوتاه ، کوتاه ،
طولانی و بسیار طولانی) با این حال ، استانداردهای IEEE از چندین اصطلاح اضافی برای طبقه بندی استفاده می کنند
رویدادهای کیفیت برق به هفت دسته از جمله: ولتاژ گذرا ، کوتاه مدت
تغییر ، تغییر ولتاژ طولانی مدت ، عدم تعادل ولتاژ ، اعوجاج شکل موج ، ولتاژ
نوسان (و سوسو زدن) و تغییر فرکانس نیرو. منابع اصلی فرمول بندی ها
و معیارهای اندازه گیری کیفیت توان IEEE Std 100 ، IEC Std 61000-1-1 و
CENELEC Std EN 50160. برخی از اصلی ترین اثرات مخرب کیفیت پایین برق
شامل افزایش یا کاهش م voltageلفه ولتاژ اساسی ، تلفات اضافی ،
گرمایش و سر و صدا ، کاهش طول عمر دستگاه و تجهیزات ، سوf عملکرد و خرابی
اجزا، ، کنترل کننده ها و بارها ، تشدید و فرو تشدید ، سوسو زدن ، هارمونیک
ناپایداری و گشتاورهای نامطلوب (هارمونیک ، هارمونیک و بین هارمونیکی).
اسناد کنترل کیفیت توان در سه سطح کاربردی و
اعتبار: رهنمودها ، توصیه ها و استانداردها. IEEE-Std 519 و IEC 61000
(یا EN 61000) بیشترین مرجع مورد استفاده برای کیفیت برق در یونایتد هستند
به ترتیب ایالت ها و اروپا.
سه روش برای تجزیه و تحلیل هارمونیک استفاده می شود: شبیه سازی حوزه زمان ، فرکانس
(هارمونیک) مدل دامنه و رویه های تکراری.
بسیاری از تکنیک های تعدیل برای کنترل کیفیت توان ، از جمله ارائه شده است
طراحی تجهیزات با کیفیت بالا ، لغو هارمونیک ، خط یا ترانسفورماتور اختصاصی ،
قرار دادن و اندازه گیری بهینه بانک های خازن ، کاهش کیفیت دستگاه ها ، هارمونیک
فیلترها (منفعل ، فعال ، ترکیبی) و دستگاه های قدرت سفارشی. عمل به این صورت است که اگر
در جریان هارمونیک PCC در حد مجاز نیست ، مصرف کننده با
بار غیرخطی برای مطابقت با استاندارد باید اقدامات لازم را انجام دهد. با این حال ، اگر هارمونیک باشد
ولتاژ بالاتر از حد توصیه شده است - و جریان هارمونیک تزریق شده مطابقت دارد
استانداردها - این شرکت باید اقدامات مناسب را برای بهبود کیفیت برق انجام دهد.
نه نمونه کاربرد با راه حل برای توضیحات بیشتر در مورد ارائه شده است
https://www.oempanels.com/electrical-control-panel-design-basics