دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
مشخصات این فایل
عنوان: نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 105
این مقاله درمورد نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع می باشد.
خلاصه آنچه در مقاله نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع می خوانید :
فصل سوم:
خازن های سری
مقدمه
بانکهای خازنی سری و موازی ابزاری هستند که در بهبود بازده سیستم وافزایش توانایی انتقال توان خطوط نقش مفیدی دارند میزان رشد هر دوی آنها به طور قابل ملاحظه ای از میزان رشد تولید توان اکتیو بیشتر بوده است .
خازنهای موازی توان راکتیو تولید نموده و سعی می کنند مقدار توان راکتیو عبوری از شبکه را کاهش دهند . خازنهای موازی معمولاٌ نزدیک بار در یک شبکه نصب می گردند تا در کاهش تلفات سیستم و کنترل ولتاژ بیشتر مؤثر باشند .
از خازنهای سری بیشتر برای کاهش راکتانس اندوکتیو خط انتقال استفاده می گردد خازنهای سری معمولاٌ در محلی دور از بار مثلاٌ در نقطه میانی خط انتقال نصب می گردند ودارای فواید زیر می باشند :
1-بهبود پایداری ماندگار سیستم
2- بهبود پایداری گذرای سیستم
3-تقسیم بهتر بار بر روی خطوط موازی
4-کاهش افت ولت در نواحی بار در خلال اغتشاشات شدید
5-کاهش تلفات سیستم انتقال
6-تنظیم بهتر بار گیری خطوط
تاریخچه
خازنهای سری اولین بار در سال 1928 در پست Power & Light در Spa
New York Ballston نصب گردید .این خازن های سری یک بانک خازنی 1/25 MVAr شامل واحدهای خازنی 10KVAr بود که در مدار 33KV به منظور کنترل تقسیم بار بین مدارهای موازی به کار گرفته شد .
از آن زمان به بعد, تاسیسات خازنی موفقی تا ولتاژ خط 550KV و مقدار نامی بانک خازنی 800MVAr انجام گرفته است .همین طور مقدار نامی (ظرفیت) واحدهای خازنی افزایش یافته طوری که از نظر مقدار نامی می توان آنها را یکسان با آنچه در کاربردهای موازی است فراهم کرد .
شکل الف رشد اندازه واحدهای خازنی نصب شده در تاسیسات خازنهای سری را از سال 1920 نشان می دهد .
3-1- خازن های سری
1-3-1-طراحی تجهیزات
2-3-2 - واحدهای خازن
در طراحی خازن مسئله اقتصادی هنوز ایجاب می کند که در تجهیزات خازنی سری و موازی مقدار نامی توان راکتیو مورد لزوم را از طریق ترکیب سری- موازی واحدهای خازنی مجزا بدست آورد شکل 9 برش یک واحد خازن قدرت نمونه را نشان می دهد .
گر چه خازن سری و خازن موازی اساساٌ از نظر ساختمان با هم تفاوت چندانی ندارند, اما در طراحی واحد خازنی که در کاربردهای سری استفاده می شود, لازم است که در مقدار نامی آن – نسبت به خازن موازی – محتاطانه عمل کرد
شکل 9- روند خازنهای سری از سال 1920، که نشان دهنده رشد مداوم در ظرفیت نصب اندازه بانک خازنی و اندازه واحد خازنی است.
از سال 1914 که اولین خازنهای قدرت تولید شد, تاکنون بهبودهای متعددی در ساختمان آن انجام گرفته است . در اوایل سال 1930 با معرفی کاغذ سخت نازک و جایگزینی آن با لایه کتانی, و جایگزینی روغن با آسکارل مقدار نامی هر واحد خازنی مجزا به میزان 15KVAr ممکن گردید .
شکل 10- واحد خازن قدرت نمونه برای کاربردهای سری یا موازی
در سال 1960 با تصفیه های پر هزینه ای که در دی الکتریک کاغذ /آسکارل انجام گرفت مقدار نامی100KVAr معرفی گردید .
در سال 1965 جنرال الکتریک با استفاده از سیستم عایق که آسکارل/ پلی پروپیلن واحد 150KVAr را طراحی کرد .گرچه امروزه مقدارنامی اقتصادی برای هر واحد 200-300KVAr می باشد لیکن با انجام تصفیه های بیشتر می توان مقدار نامی هر واحد مجزا را به 600KVAr رساند . جایگزینی آسکارل با مایعات Non-PCB که در سال 1976 انجام گرفت چندان اثری بر روی اندازه و مقدار نامی واحد خازنی نگذاشت . واحدهایی که در آنها دی الکتریک تماماٌ از پلی پروپیلن تشکیل شده است علاوه بر بهبودی که در اندازه و مقدار نامی حاصل گردیده, در کاهش دادن تلفات و احتمال انفجار محفظه دارای مزیت آشکاری هستند .
3-2- حفاظت با فیوز
در آمریکا اغلب بانکهای خازنی اعم از خازنهای سری یا موازی بر اساس کاربرد فیوزهای خارجی (یک فیوز برای هر واحد) طراحی شده اند. البته کاربرد فیوزهای خارجی در نقطه مقابل کاربرد متداول فیوزهای داخلی قرار دارد . واحدهایی که توسط فیوز داخلی حفاظت می شوند دارای این مزیت هستند که با از کار افتادن عنصری در داخل واحد, منجر به از کار افتادن کل سیستم نمی گردد. اما, از آنجایی که در این نوع حفاظت نشانه مرئی از فیوز سوخته شده وجود ندارد, بازرسی دائمی –که شامل اندازه گیری دقیق کاپاسیتانس است –ضروری است چنین بازرسی معمولاٌ سالیانه انجام می گیرد کاربرد فیوزهای داخلی همچنین مقدار ولتاژ نامی خازن را محدود می نماید, به طور نمونه تا ولتاژ 5KV یا کمتر, بنابراین در طراحی بانک خازنی قابلیت انعطاف کمتری وجود دارد . این محدودیت ولتاژ به این دلیل است که بایستی تعداد شاخهای موازی در درون هر واحد خازنی, محدود باشد تا در هنگام از کار افتادن عنصر هر شاخه, اضافه ولتاژ بر روی عناصر باقیمانده در حد معقولی پایین باشد البته از چندین تاسیسات خازن سری 500KV با حفاظت فیوزهای داخلی در طول 10 سال به طور موفقیت آمیز بهره برداری شده است .
3-3- فاکتورهای جبران سازی
جبران سازی برای خطوط طویل تر از 200mi مقرون به صرفه خواهد بود,گر چه خازنهای سری را می توان در خطوط کوتاه تر نیز یافت در خطوط طولانی تر بار اقتصادی, باری است که به بار امپدانس ضربه ای خط نزدیک باشد .
اگر از مقاومت اهمی صرفنظر شود, حداکثر توان انتقالی ac به وسیله معادله زیر بدست می آید :
Pmax~(E1E2)/(Xl-Xc)
که در آن E2و E1 مقادیر ولتاژهای ترمینال خط می باشند . X1 راکتانس القائی بین ولتاژهای ترمینال, Xc راکتانس خازنهای جبران کننده است . در خطوط EHV به طور نمونه جبران سازی در محدوده%70-25 قرار دارد .البته عوامل دیگری وجود دارند که ممکن است محدودیتهای بر سطح جبران سازی اعمال نمایند, از آن جمله پایداری زیر هارمونیک, رزونانس زیر سنکرون و گذرای کلید زنی را می توان نام برد .
3-4- وسایل حفاظتی
از آنجایی که به طور تقریب هزینه متناسب با مجذور جریان افزایش می یابد, به لحاظ اقتصادی نمی توان تجهیزات خازن سری را طوری طراحی کرد که تمامی ولتاژهای غیر عادی ناشی از جریانهای فوق العاده خط و اتصال کوتاه, را تحمل نماید . بنابراین تجهیزات طوری طراحی می شوند که بتوانند ولتاژ های غیر عادی معینی که در خلال پاره ای از اغتشاشات سیستم تولید می شوند به خصوص وقتی که لازم است در آن زمان خازنهای سری عمل کنند (مثلاٌ, وقتی که لازم است پایداری گذرا را حفظ نمایند) را تحمل نمایند . گر چه استاندارد های صنعتی برای خازنهای سری وجود دارد (IEC-143 ANSIC55/2) اما کاربردها آنچنان متفاوت است که طراح بایستی در هر مورد پس از مطالعه کامل برروی تحلیل گر گذرا یا کامپیوتر, آنها را برای کاربرد معین مطابقت دهد .
تجهیزات خازن سری طوری طراحی می شوند که هنگامی که ولتاژ از سطح طراحی شده افزایش می یابد, قسمتهای از آنها به طور خودکار و لحظه ای بای پاس (کنارگذر)می گردند . این مشابه چیزی است که در موقع وقوع اتصال کوتاه خط انجام می گیرد . به سبک سنتی این کار به وسیله جرقه یا تریگر کردن فاصله الکترودهای موازی با خازن انجام می گرفته است . تکنولوژی واریستور اکسید روی در حفاظت اضافه ولتاژ, نسبت به روش سنتی, بهبود قابل ملاحظه ای را ارائه می کند .پس از رفع اتصال کوتاه, مدارهای کنترل, وارد کردن مجدد خازن به مدار, را آغاز می کنند . برای تجهیزاتی که در قسمتهای غیر اتصالی قرار دارند, این بدان معناست که وسایل حفاظتی بایستی جریان را قطع نموده وترکیبی از ولتاژهای ناشی از وارد کردن مجدد بانک خازنی بای پاس شده و اغتشاش سیستم الکترومکانیکی را بدون ایجاد جرقه تحمل نمایند .
در مورد بانک خازنی که اساساٌ برای بهبود پایداری گذرا نصب گردیده, رفع سریع اتصال کوتاه و وارد کردن سریع خازنها پس از رفع اتصال کوتاه, هر دو در افزایش ظرفیت بارگیری خط ضرورت دارند .
در الکترودهای جرقه با هوای فشرده,اگر چنانچه به محض تشخیص جریان عبوری از این مسیر هوای فشرده دمیده شود,عمل وارد کردن مجدد خازنها سریعتر انجام می گیرد از معایب این روش این است که جرقه بین الکترودها در هر نقطه صفر جریان خاموش می شود و به وسیله افزایش فشار هوا در فاصله الکترودها, مجدداٌ در ولتاژهای بالاتر از ولتاژ جرقه(تنظیم شده) روشن می شود .این جرقه های مکرر در مقایسه با وارد شدن خازن با تک جرقه, وظیفه سنگین تری را بر خازن اعمال می کند.
در سیستمی که از دو خط موازی تشکیل شده است در اثر وقوع اتصال کوتاه و بای پاس شدن قسمتهای بانک خازن, نوسان شدید جریان و ولتاژ,جریانهای اضافه بار و ولتاژ های گذرای ناشی از وارد شدن مجدد خازن, می تواند رخ دهد . با رفع قسمت خط اتصال کوتاه شده,این تجهیزات بایستی جریان نوسانی کامل سیستم را, که پس از وارد شدن مجدد خازن ایجاد می شود و بیش از دو برابر جریان عادی خط است,حمل نمایند. جریان اضافه بار پس از وقوع نوسان, ممکن است در حدود دو برابر جریان بار قبل از اتصال کوتاه باشد غالباٌ چنین اضافه باری مقدار نامی جریان پیوسته بانک خازن را مشخص می کند .
3-5- روش های وارد کردن مجدد خازن
همانطور که قبلاٌ بحث شد, تاخیر زمانی که از لحظه ای رفع اتصال کوتاه تا وارد کردن مجدد خازن وجود دارد, می تواند عامل بحرانی در عملکرد سیستم باشد هر قدر این تاخیر زمانی کوتاه تر باشد,حد پایداری گذرا بیشتر خواهد بود, تاخیر زمانی وارد کردن مجدد خازن به سرعت کنترل عملکرد رله, زمان باز شدن کلید بای پاس, و مشخصه ولتاژ برگشت (بازیافت ) الکترودهای جرقه حفاظتی بستگی دارد .
در سیستم وارد کردن مجدد خازن با سرعت کم معمولاٌ از الکترودهای جرقه ای که خود بخود جرقه را رفع نمی کنند, استفاده می شود, و وقتی که جرقه رخ می دهد کلید بای پاس شروع به مسدود شدن می نماید . پس از رفع اتصال کوتاه,تاخیر زمانی کافی برای غیر یونیزه کردن فاصله بین الکترودها و برقرار کردن مقاومت دی الکتریک فراهم می شود, پس از آن کلید مجدداٌ باز می شود . زمان وارد کردن مجدد خازن در سیستم با سرعت کم معمولاٌ یک ثانیه یا بیشتر است.
سیستم وارد کردن مجدد خازن با سرعت زیاد, سیستمی است که در آن چند سیکل پس از رفع اتصال کوتاه خازن مجدداٌ وارد مدار می شود اینکار با استفاده از کنترل و کلیدهای سریع و فاصله ای الکترودهای که به سرعت مقاومت عایقی خود را باز می یابند .- نظیر فاصله خلاء یا فاصله الکترودی که خود بخود جرقه را رفع می کند- انجام می گیرد .یک فاصله الکترودی که خود بخود جرقه را رفع می کند می تواند از هوایی با فشار زیاد یا کم استفاده نماید که در آن جریان هوا در موقع رفع اتصال کوتاه شروع می شود تاخیر زمانی وارد کردن مجدد خازن در فاصله های الکترودی که خود بخود جرقه را رفع می کنند تابعی از اندازه جریان اتصال کوتاه و مدت زمان آن است زیرا این پارامترها بر مشخصه های بازگشتی ( باز یافتی) تاثیر می گذارند .
وارد کردن لحظه ای خازن به وسیله ای ایجاد جریان هوا در فاصله ای الکترود در موقع وقوع جرقه و بازیافتن سریع مقاومت عایقی انجام می گیرد . فاصله ای الکترود پس از بازیافتن مقاومت عایقی خود سعی می کند که در خلال اتصال کوتاه در هر نقطه صفر جریان خازن را وارد مدار نماید تا اینکه ولتاژ خازن کمتر از ولتاژ تحمل فاصله ای الکترود گردد از معایب این روش اینست که واحدهای خازنی در معرض پالسهای مکرر ولتاژ بالا قرار می گیرند و ممکن است در حالی که جریان هوا برقرار است , ولتاژ خازن به طور خطرناک بیش از مقدار تنظیم جرقه افزایش یابد.
3-6- اثرات رزونانس با خازنهای سری
یک خازن سری با اندوکتانس خط انتقال تشکیل یک مدار رزونانس-سری با فرکانس طبیعی زیر می‌دهد.
fe=1/(2 3.14(LC)^.5)=f(Xcr/X1)^.5
که در آن XCr راکتانس خازن هر فاز و Xl راکتانس کل خط در فرکانس پایه است .از آنجایی که درجه جبران سازی ,Xcr/Xl معمولاٌ در محدوده %70-25 است ,fe معمولاٌ کوچکتر از فرکانس پایه است و ما اینطور بیان می کنیم که سیستم دارای رزونانس زیر هارمونیک یا (مد) است Xl بایستی در برگیرنده راکتانس سری ژنراتورها و بارهای متصل شده به ابتدا وانتهای خط باشد . در عمل این اجزاء همانند خط دارای مشخصه های پاسخ – فرکانس پیچیده ای هستند , و برای پیش بینی دقیق پدیده رزونانس بایستی از مدل مداری دقیق سیستم قدرت استفاده شود .
اولین اثر رزونانس زیر هارمونیک این است که در خلال هر اغتشاش , جریانهای گذرا در فرکانس رزونانس زیر هارمونیک fe تحریک می شوند , این جریانها بر روی جریان فرکانس پایه افزوده می شوند و معمولاٌ به واسطه مقاومت خط و مقاومت ژنراتورها وبارهای متصل به آن میرا می گردند .
به طور کلی, هر اغتشاشی به انضمام عمل کلید زنی تمامی مدهای طبیعی سیستم رابه درجات متفاوت تحریک می کنند . عموماٌ تمامی جریانهای گذرای ناشی از آن بطور مثبت و به درجات متفاوت میرا می گردند .
تحت شرایط معین مد زیر هارمونیک مربوط به خازنهای سری می تواند از ماشینهای گردان چند فازه ac تاثیر ناپایداری بپذیرد در بدترین حالت در صورتی که اقدامات تصحیح انجام نگیرد منجر به ناپایداری می گردد. تاثیر ناپایداری خود را به صورت مقاومت منفی در مدار معادل ماشینهای سنکرون و القائی نشان می دهد .
مد زیر هارمونیک الکتریکی به ندرت ایجاد مزاحمت می کند مگر در جایی که رزونانس زیر سنکرون (SSR) بتواند رخ دهد, از آنجایی که در جهت مخالف روتور و میدان اصلی می چرخد, میدان زیر هارمونیک گشتاور متناوبی با فرکانس f-fe بر روتور اعمال می نماید اگر این تفاضل فرکانس بر یکی از رزونانس های پیچشی طبیعی سیستم محور ماشین منطبق گردد, نوسانات پیچشی تحریک می گردد . این شرایط به رزونانس زیر سنکرون موسوم است SSR ترکیبی از مد طبیعی یا رزونانس الکتریکی /مکانیکی است و مشابه مد زیر هارمونیک الکتریکی خالص, براساس میزان میرای می تواند پایدار یا ناپایدار باشد گر چه مقاومت منفی در ماشینهای سنکرون می تواند تاثیر ناپایداری داشته باشد, ناپایداری مد زیر سنکرون به احتمال زیاد از جابجایی های فاز در مدار خارجی ژنراتوری که محور آن در نوسان است, نتیجه می شود نوسان منجر به تولید مدولاسیون فرکانسی از فرکانس پایه با باندهای جانبی هارمونیک و زیر هارمونیک می گردد و باندهای جانبی زیر هارمونیک ممکن است به وسیله این جابجایی ها فاز ناپایدار گردند .
پی آمدهای SSR می تواند در کوتاه مدت خطرناک باشد , اگر چنانچه نوسانات ناپایدار باشند و به قدر کافی تقویت شوند منجر به بریدن محور می گردد. اما حتی اگر نوسانات نسبتاٌ میرا شده باشند اغتشاشاتی (نظیر کلید زنی, رفع اتصال کوتاه و غیره )می توانند باعث خستگی محور گردند .
این اثر تخریبی کند , ((خستگی سیکل –پایین ))نامیده می شود و در سالهای اخیر کوشش قابل ملاحظه ای در جهت فهمیدن کمی آن انجام گرفته است .
اقدامات تصحیح SSR عبارتند از :
1- خارج کردن بخش های از خط , یا بای پاس کردن خازنهای سری , به کمک رله های حفاظتی که به سطوح کوچکی از جریان زیر هارمونیک حساس هستند .
2- نصب کردن مدارهای فیلتر زیر هارمونیک مخصوص .اینها می توانند به شکل فیلترهای مسدود کننده (از نوع رزونانس – موازی ) سری با خط انتقال, یا مدارهای میراکننده موازی با خازنهای سری باشند .
3- بکارگرفتن کنترل تحریک (مدوله کردن جریان تحریک ) در توربین – ژنراتورها طوری که در فرکانس زیر هارمونیک میرایی مثبت فراهم گردد.
4- به کار گرفتن جبران کننده استاتیک و مدوله کردن ولتاژ مرجع طوری که در فرکانس زیر هارمونیک میرایی مثبت فراهم گردد .
در موارد شدیدتر ترکیبی از روش های (1) الی (3) همراه با 4 فیلتر مسدود کننده موازی به منظور میرا کردن هر یک از 4 رزونانس زیر سنکرون در سیستمی که مجهز به خازنهای سری در نقاط متعددی از سیستم بوده است ,به طور موفقیت آمیز بکار رفته است.
خازن های سری:
1-3-7- کاربرد خازن های سری (متوالی):
خازن های سری سالهای زیادی در مدارهای توزیع و فوق توزیع در سطح محدودی مورد استفاده قرار گرفته اند . خازنهای موازی تقریباً به طور متداول در سیستم های قدرت به کار گرفته می شوند. زیراً عملاً در تمام نقاط سیستم، اثرات سود بخش آنها مطلوب است. خازن های متوالی وسیله ای از نوع اختصاصی تر بوده و گسترش کاربرد آن بسیار محدودتر است. کیلووار کل خازنهای موازی نصب شده برروی یک سیستم. اغلب توسط مطالعه تمام سیستم با محل های واقعی مشخص شده توسط مطالعه مشروح مناطق کوچک، تعیین می گردد. نصب خازنهای متوالی در تغذیه کننده ها و خطوط فوق توزیع به طور معمول در شرایط خاصی توصیه می شود به دلیل وجود مشکلات خاصی در رابطه با نصب خازنهای متوالی مقدار زیادی کار مهندسی و مطالعاتی لازم است. به همین دلیل نصب خازنهای متوالی با اندازه کوچک، به طور معمول توصیه فنی ندارد.
یک خازن متوالی مقداری مقاومت القایی را جبران می نماید، هنگامی که یک خازن متوالی در یک تغذیه کننده یا خط انتقال جاگذاری می شود، مقاومت القایی از دید دو نقطه که خازن را نیز شامل می گردد. با میزان مقاومت خازنی خازن کاهش می یابند. اثر خازنهای متوالی کاهش افت ولتاژ ناشی از مقاومت القایی در خط یاتغذیه کننده می باشد. این امر موجب می شود مقاومت القایی خط با تغذیه کننده پائین تر به نظر برسد.
برای این کاربرد معین بهتر است در مورد خازن متوالی بعنوان تنظیم کننده ولتاژ که تقویت ولتاژی متناسب با دامنه ضریب قدرت جریان گذرنده را ارائه می دهد، فکر کنیم. این اختلاف اساسی میان اثرات خازنهای متوالی در مقایسه با خازنهای موازی است. خازنهای معمولی موازی طی مدتی که جریان گذرنده، تغییرات قابل ملاحظه ای را در ولتاژ موجب نمی شود، تقویت ولتاژ ثابتی را مستقل از جریان عبوری ارائه می دهد. اگر جریان بار موجب افت ولتاژ قابل ملاحظه ای گردد. تقویت ولتاژ خازن کاهش می یابد این یک تغییر در جهت ناخواسته است. بنابراین، یک خازن موازی ممکن است تنظیم ولتاژ را واقعاً بی ارزش سازد. خازنهای موازی زمانی که با کنترل های مناسب کلید زنی شوند، همانند یک تنظیم کننده ولتاژ عمل می نمایند. از طرفی خازن متوالی با افزایش بار، ولتاژ را افزایش می دهد. بعلاوه در ضریب قدرتهای پائین تر که موجب افت بیشتر خط می گردد. خازن متوالی افزایش ولتاژ خالص تری را ارائه می دهد. از طرفی خازن متوالی را می توان بعنوان تنظیم کننده ولتاژ در نظر گرفت. عملکرد خازن متوالی برای کاهش افت ولتاژ در شکل 11 نشان داده شده است.
افت ولتاژ در یک تغذیه کننده تقریباً برابر است با:
V = RICos + IXlSin
در جایی که R، مقاومت اهمی تغذیه کننده، XL مقاومت القایی تغذیه کننده و زاویه ضریب قدرت می باشد. اگر جمله دوم، بزرگتر یا مساوی مقدار اصلاح ولتاژ دلخواه باشد، خازن های متوالی را می توان بکار برد. دامنه جمله دوم بخش نسبتاً بزرگتری از کل افت ولتاژ است. در جایی که ضریب قدرت پائین بوده و نسبت مقاومت اهمی تغذیه کننده به مقاومت غیر حقیقی کوچک می باشد. با یک خازن متوالی جایگزین شده شکل (11-ب)، افت ولتاژ برابر می شود با:
IRCos + I(XL – XC) Sin
و یا به سادگی زمانی که XC با XL مساوی است، افت ولتاژ برابر IRSin می گردد.
شکل 11- نمایش های برداری برای یک مدار با ضریب قدرت تأخیری
الف) بدون خازن متوالی
ب) با خازن متوالی، خازن متوالی ولتاژ نقطه دریافت را افزایش داده و بدین ترتیب از افت ولتاژ می کاهد.
در بیشتر کاربردها، مقاومت خازن کوچکتر از مقاومت غیر حقیقی تغذیه کننده است. عکس این موضوع نیز صادق است یعنی وضعیت فوق جبران نیز وجود دارد فوق تحریک در جایی مشهود است که مقاومت تغذیه کننده نسبتاً بالا بوده و I(XL – XC) را منفی می سازد. هر چند که اگر میزان ظرفیت خازن برای بار عادی انتخاب شده باشد، حالت فوق جبران وضعیت مطلوبی نخواهد بود. زیرا در طول راه اندازی یک موتور پر قدرت جریان تأخیری ممکن است موجب افزایش ولتاژ به میزان بیش از حد گردد. این وضعیت برای روشنایی مضر بوده و موجب سوسو زدن لامپها می گردد. ضریب قدرت جریان بار عبوری از یک مدار بایستی به منظور کاهش قابل ملاحظه ای افت ولتاژ بین نقاط ارسال و دریافت، برای یک خازن متوالی پس فاز باشد. اگر ضریب قدرت پیش فاز باشد، ولتاژ نقطة دریافت با افزودن خازن متوالی کاهش می یابد. اگر ضریب قدرت نزدیک به واحد باشد. Sin و به دنبال آن جمله دوم معادله (30) به صفر نزدیک می شود. در چنین مواردی خازنهای متوالی مقادیر نسبتاً کمی دارند. زمانی که یک خازن متوالی بطور مناسب در شبکه به کار می رود، مقاومت ظاهری را کاهش داده و به موجب آن ولتاژ تحویلی افزایش می یابد این حالت ظرفیت کیلوولت آمپر تغذیه کننده شعاعی را افزایش داده و برای همان کیلوولت آمپر بار، جریان خط را کمی کاهش می دهد، هر چند که یک خازن متوالی جایگزین برای مس خط نمی باشد.
1-3-8- کاربرد خازن های متوالی در مدارهای فوق توزیع:
خازن های متوالی ممکن است در مدارهای فوق توزیع برای تغییر تقسیم بار میان خطوط موازی یا کاهش تنظیم ولتاژ مورد استفاده قرار گیرند. خاصیت القایی یک خط فوق به میزان کمی تحت تأثیر اندازه هادی قرار می گیرد.
اگر دو خط هر دو به یک شینه وصل شوند، پخش قدرت ما بین آنها، بطور معکوس با طول نسبی دو خط رابطه دارد. اغلب یک خط انتقال با ظرفیت حرارتی بالاتر با خط قدیمی تر موازی خواهد شد. این امکان وجود دارد که بتوان خط جدید را بدون اضافه بار کردن خط قدیمی تا ظرفیت نهایی آن بارگذاری نمود. در موقعیتی مشابه این دو راه حل وجود دارد. ممکن است از یک مبدل جابجایی فاز برای تنظیم پخش قدرت حقیقی استفاده نمود یا ممکن است یک خازن متوالی برای جبران بخشی از مقاومت غیرحقیقی خط با ظرفیت حرارتی بالاتر ، مورد استفاده قرار گیرد. هر یک از این راه حل ها تقسیم بار مناسب میان دو خط را موجب می گردد. این امر امکان پذیر است، زیرا پخش قدرت در یک خط انتقال با رابطه زیر داده می شود:
.....
بخشی از فهرست مطالب مقالهنقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع
چکیده: ۰
فصل اول: ۱
جبران بار ۱
مقدمه ۲
۱- جبران بار ۴
۱-۱- اهداف درجبران بار: ۴
۲-۱- جبران کننده ایده ال ۷
۳-۱- ملا حظات عملی ۷
۱-۳-۱- بارهائیکه به جبران سازی نیاز دارند. ۷
۴-۱- مشخصا ت یک جبران کننده بار : ۸
۵-۱- تئوری اسا سی جبران ۹
۱-۵-۱- اصلاح ضریب توان و تنظیم ولتاژ در سیستم تکفاز : ۹
۲-۵-۱- ضریب توان و اصلاح آن : ۱۰
۶-۱- بهبود ضریب توان : ۱۳
۷-۱- جبران برای ضریب توان واحد ۱۵
۸-۱- تئوری کنترل توان راکتیو در سیستم های انتقال الکتریکی در حالت ماندگار ۱۵
توان راکتیو: ۱۵
۹-۱- نیازمندیهای اساسی در انتقال توان AC ۱۷
۱۰-۱- خطوط انتقال جبران نشده ۲۰
۱-۱۰-۱پارامتر های الکتریکی ۲۰
۱۱-۱- خط جبران نشده در حالت بارداری : ۲۱
۱-۱۱-۱- اثر طول خط توان بار و ضریب توان بر ولتاژ و توان راکتیو ۲۱
۱۲-۱- جبران کننده های اکتیو و پاسیو ۲۳
۱۳-۱- اصول کار جبران کننده های استاتیک ۲۷
۲-۱۳-۱- موارد استعمال جبران کننده ها ۲۷
۳-۱۳-۱- مشخصا ت جبران کننده های استاتیک ۲۷
۱۴-۱- انواع اصلی جبران کننده ۲۸
۱۵-۱- TCRهمراه با خازنهای موازی ۳۰
فصل دوم: ۳۳
وسایل تولید قدرت راکتیو ۳۳
۲-۱- مقدمه ۳۴
۲-۳- ساختمان خازن ها ۳۶
۲-۴- محل نصب خازن ۳۷
۲-۵- اتصال مجموعه خازنی ۳۸
۲-۶- حفاظت مجموعه خازنی ۴۰
۲-۷- اشکالات مخصوص خازنهای موازی و شرایط آنها ۴۰
۱-۲-۷- جریان لحظه ای اولیه Inruch current ۴۰
۲-۲-۷- استفاده از راکتور برای محدود کردن جریان لحظه ای اولیه ۴۱
۳-۲-۷- هارمونیکها ۴۲
۴-۲-۷- قوس مجدد در دیژنکتورها ۴۳
۵-۲-۷- تخلیه Discharge ۴۳
۶-۲-۷- تهویه ۴۴
۷-۲-۷- ولتاژ کار ۴۵
۸-۲-۷- کلیدهای کنترل خارجی (دیژنکتور) ۴۶
۹-۲-۷- کنترل خودکار خازنها ۴۶
۲-۸- آزمایش خازنها ۴۷
۱-۲-۸- آزمایش نمونه ای ۴۷
۲-۲-۸- آزمایش های جاری ۴۸
۲-۹- اطلاعاتی که در زمان سفارش و یا خرید به سازنده باید داده شود. ۴۸
فصل سوم: ۵۱
خازن های سری ۵۱
مقدمه ۵۲
۳-۱- خازن های سری ۵۳
۱-۳-۱-طراحی تجهیزات ۵۳
۲-۳-۲ – واحدهای خازن ۵۳
۳-۲- حفاظت با فیوز ۵۵
۳-۳- فاکتورهای جبران سازی ۵۵
۳-۴- وسایل حفاظتی ۵۶
۳-۵- روش های وارد کردن مجدد خازن ۵۷
۳-۶- اثرات رزونانس با خازنهای سری ۵۸
خازن های سری: ۶۰
۱-۳-۷- کاربرد خازن های سری (متوالی): ۶۰
۱-۳-۸- کاربرد خازن های متوالی در مدارهای فوق توزیع: ۶۳
ظرفیت نامی خازن: ۶۴
۱-۳-۹- کاربرد در مدارهای تغذیه کننده های فشار متوسط: ۶۶
فصل چهارم: ۶۸
جبران کننده های دوار ۶۸
مقدمه ۶۹
۴-۱- جبران کننده های دوار: ۷۰
۱-۴-۱- ژنراتورهای سنکرون: ۷۰
۲-۴-۱- کندانسورهای سنکرون: ۷۰
۳-۴-۱- موتورهای سنکرون: ۷۰
۴-۲- خازن ها: ۷۰
۴-۲-۱- کلیات: ۷۰
۳-۴-۲- اندازه گیری قدرت راکتیو و ضریب قدرت: ۷۲
– تعیین قدرت خازن: ۷۳
۲-۴-۱- بهای قدرت راکتیو مصرفی: ۷۴
۲-۴-۲- کاهش تلفات ناشی از اصلاح ضریب قدرت: ۷۴
۲-۴-۳- مصارف جدید (اضافی) که می توان به پست ها، کابل ها و ترانسفورماتورها متصل نمود: ۷۴
۲-۴-۴- انتقال اقتصادی تر قدرت در یک سیستم برق رسانی جدید در صورت منظور نمودن خازن اصلاح ضریب: ۷۵
۲-۴-۵- خازن های مورد نیاز جهت کنترل ولتاژ: ۷۵
۲-۴-۶- راه اندازی آسان تر ماشین های بزرگ که در انتهای خطوط شبکه با مقطع نامناسب قرار دارند: ۷۵
۴-۵- نکاتی پیرامون نصب خازن: ۷۵
۴-۶- جبران کننده ها: ۷۶
۴-۶-۱-جبران کننده مرکزی: ۷۷
۴-۶-۲- جبران کننده گروهی: ۷۷
۴-۶-۳- جبران کننده انفرادی: ۷۸
۴-۷- بانک های خازن اتوماتیک: ۷۹
فصل پنجم: ۸۱
ترجمه متن انگلیسی ۸۱
۱-۵-مدل سرنگی ( اینجکش ) ۸۲
۲-۵- کاربرد ابزار FACTS در جریان برق ۸۴
۳-۵ : نتایج : ۸۵
تغییر دهنده فاز : ۹۰
۲-۵- نتایج ۹۱
۳-۵-کنترلگر جریان برق یکنواخت ۹۳
۱-۳-۵-مدل سرنگی UPFC ۹۴
۲-۳-۵- نتایج ۹۷
۴-۵-شبکه هال ۱۰۳
منابع و مآخذ: ۱۰۴
