تبلیغات
تخصصی برق - هارمونیک ها
تخصصی برق
جمعه 8 آذر 1387

هارمونیک ها

جمعه 8 آذر 1387

نوع مطلب :
نویسنده :سجاد غلامی

امروزه استفاده از بارهای غیر خطی روبه افزایش است و به تبع آن مقادیر هارمونیک­ها نیز افزایش می­یابد استاندارد برای کیفیت برق تحویل شرکتهای توزیع برق را ملزم به رعایت حدودی نموده که با توجه به آن مقادیر هارمونیک­ها از میزان تعیین شده نباید بیشتر باشد

بررسی تأثیرات هارمونیک هابر شبکه­های قدرت

مقدمه

از آنجا که شکل موج در شبکه­های قدرت کاملاً سینوسی نیست و با شکل موج سینوسی کامل تفاوت دارد و با توجه به تعریف ریاضی سری فوریه این موضوع را به صورت زیر تغییر می­کنند.

سری فوریه

هر شکل موج متناوب را می­توان به صورت حاصل جمع چند تابع سینوسی،  نمایش داد.

:

 

به هر یک از جملات این سری به اصطلاح ،هارمونیک گفته می­شود.

این بدین معناست که در شبکه­های قدرت شکل موج از تعدادی موج سینوسی که مضرب صحیحی از فرکانس پایه می­باشند، تشکیل شده است.

موج با فرکانس قدرت ۵۰ یا ۶۰ هرتز، هارمونیک اصلی یا Fundamental گویند و به همین ترتیب موج با فرکانسهای۱۰۰ یا ۱۲۰ و ۱۵۰ یا ۱۸۰ به ترتیب هارمونیک دوم و سوم موج گویند .

برای بیان اثر هارمونیک­ها روی یک شکل موج از معیاری به نام اعوجاج کلی هارمونیک یا THD (Cigre یا Iec-555-1) استفاده می­شود.

حال با این پیش فرض و زمینه که نسبت به هارمونیک­ها پیدا کردیم می­رویم به سراغ شبکه های قدرت.

بارهای شبکه قدرت

بار شبکه­های قدرت را می­توان به دو گروه بارهای خطی و غیرخطی تقسیم­بندی نمود.

۱- بارهای خطی بارهای هستند که با اتصال به منبع ولتاژ سینوسی جریان سینوسی از شبکه می­کشد مثل بارهای مقاومتی (هیترها) سلفی (ماشین­های القایی) و خازنی (بانک­های خازنی).

۲- بارهای غیرخطی بارهای هستند که در صورت اتصال به منبع ولتاژ سینوسی جریان متناوب اما غیرسینوسی از شبکه می­باشد.

به طور کلی بارهای الکترونیک قدرت (یک سو کننده­ها، درایورهای سرعت، Ups و اینورترها)، فرومغناطیس (ترانسها به خاطر مشخصه غیرخطی هستند و ا بزارهای قوس (تجهیزات کوره) را شامل می­شود.

اثرات نامطلوب هارمونیک­ها:

۱- قطع فیوزها و کلیدها

(تلفات ناشی از اثرات Skin effect یا اثر پوسته) با فرکانس متناسب است و با حضور هارمونیک­ها این تلفات افزایش یافته است و حرارت ناشی از آن باعث قطع کلیدهای حفاظتی می­شود.

۲- تلفات

۳- اضافه بار خازن­ها

راکتانس خازن با فرکانس نسبت عکس دارد و با افزایش فرکانس راکتانس خازن کاهش و در نتیجه جریان آن افزایش می­یابد و اضافه بار خازن­ها را موجب می­شود.

۴- تلفات کابلها و باسبارها

این تلفات نیز ناشی از Skin effect هستند.

۵- لرزش و سروصدا

این اثر در موتورها ظاهر ­شده و موجب کاهش عمر موتور می­شود.

۶- تداخل مخابراتی

هارمونیک­ها به دلیل فرکانس بالایی که دارند اگر خطوط قدرت در کنار خطوط مخابراتی قرار داشته باشند، می­توانند باعث اختلال و نویز در شبکه مخابراتی گردند.

۷- افزایش جریان سیم نول

حدود هارمونیک

امروزه استفاده از بارهای غیر خطی روبه افزایش است و به تبع آن مقادیر هارمونیک­ها نیز افزایش می­یابد استاندارد برای کیفیت برق تحویل شرکتهای توزیع برق را ملزم به رعایت حدودی نموده که با توجه به آن مقادیر هارمونیک­ها از میزان تعیین شده نباید بیشتر باشد لذا هم مصرف کننده و هم تولید کنندگان ملزم به رعایت حدود استاندارد هستند به طوری که اگر میزان هارمونیک تزریقی به شبکه از طرف مصرف کنندگان از حد مجاز فراتر رود ، باید نسبت به رفع آن اقدام کنند، در غیر این صورت جریمه به آنها تعلق می­گیرد.

Voltage THD%

Voltage

5%

Up to 20KV

2.5%

20KV Up to 132KV

1.5%

Over 132 KV

تولید کنندگان هارمونیک:

۱- کانورتورها:

عبارتند از پل­های یک سو کننده یا به طور کلی مبدلهای استاتیک که از دیودها و ترانزیستورها را تشکیل شده­ا ند.

۲- کوره­ها:

که به دو گروه AC و DC تقسیم می­شوند.

۳- روشنایی:

لامپ­های تخلیه و فلورسنت منابع هارمونیک جریان هستند در اینگونه بارها هارمونیک ۳ تا ۲۵% هارمونیک اصلی نیز می­رسد.

۴- ترانسها:

به طور کلی کلیه تجهیزاتی که دارای هسته مغناطیسی هستند.

راه حلهای کاهش اثرات هارمونیکی:

۱- خازن­های مقاوم در برابر هارمونیک (Harmontc Proof)

2- فیلترهای Active

3- فیلترهای Passive در دو نوع جذب کننده Tune و دفع کننده Detune

4- محدود کردن خروجی منابع هارمونیک

۵- کاهش ضریب همزمانی منابع هارمونیک




How did the Achilles tendon get it's name?
دوشنبه 16 مرداد 1396 04:25 ق.ظ
Hello to all, the contents existing at this site are really remarkable
for people knowledge, well, keep up the nice work fellows.
Can better posture make you taller?
یکشنبه 15 مرداد 1396 01:08 ب.ظ
I have read so many articles or reviews about the blogger lovers however this piece of writing is truly a pleasant article, keep
it up.
http://felicia8lucas55.jimdo.com/2015/07/02/hammertoe-repair-without-surgery
جمعه 13 مرداد 1396 10:19 ب.ظ
Hi! I know this is kinda off topic but I was wondering which blog platform are
you using for this website? I'm getting fed up of Wordpress because
I've had problems with hackers and I'm looking at alternatives for another platform.

I would be fantastic if you could point me in the direction of a good platform.
mirnanunemaker.hatenablog.com
شنبه 7 مرداد 1396 03:07 ب.ظ
Hey there just wanted to give you a quick heads up.
The words in your article seem to be running off the screen in Chrome.
I'm not sure if this is a format issue or something to do with web
browser compatibility but I thought I'd post to
let you know. The design and style look great though!
Hope you get the issue fixed soon. Kudos
Mildred
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 12:01 ق.ظ
Thanks for one's marvelous posting! I quite enjoyed reading it, you will be a great author.I will be sure to bookmark your
blog and may come back in the future. I want to encourage that you continue your great writing, have a nice day!
حیدر اسماعیلی
سه شنبه 24 آذر 1394 06:26 ب.ظ
سعید جان ترانس در لحظه وصل دقیقن در زمان بی باری هارمونیک تولید میکنه...چون در چند ثانیه اول معادل هفت یا هشت برابر جریان نامی بی باری رو بر خط تحمیل میکنه که شکل موجش هم کاملن سینوسی نیست...فدات.
m.l
یکشنبه 26 مرداد 1393 10:10 ب.ظ
چرا از سایت 3phase کپی کردی؟!بدون ارجاع!!!
سعید
سه شنبه 9 مهر 1392 03:05 ب.ظ
با سلام خوب بود.ولی در مورد ترانسها اشتباه کردید چون سبب کاهش هارمونیکها میشوند.
مرتضی
سه شنبه 22 فروردین 1391 05:45 ب.ظ
تشکر از این که اطلاعاتتون رو به اشتراک گذاشتین .
خوب بود مختصر و مفید
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر