۲-۲
حال ما می خواهیم با خازن گذاری در خط این افت ولتاژ را بطور ۱۰۰ درصد جبرانسازی نماییم،
شبکه توزیع به همراه خازن جبرانساز موازی
که شکل ۳-۲ این مورد را نشان می دهد.
از طرفی می دانیم که خازن به اندازه ولتاژ شینه B را نسبت به حالت بدون خازن افزایش میدهد، که این رابطه بصورت زیر بدست می آید:
۲-۴ حالت بدون خازن
۲-۵ حالت با خازن
در رابطه ۲-۴ و ۲-۵ منظور از به ترتیب جریان خط انتقال در حالت با خازن و بدون خازن می باشد.
که برای آنها داریم:
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
و
مشاهده می شود که مقدار از مقدار کمتر می باشد.
با کم کردن دو رابطه۲-۴ و۲-۵ از یکدیگر داریم:
۲-۶
نتیجه ای که می توان گرفت این است که خازن موازی ثابت طراحی شده به منظور جبرانسازی ۱۰۰ درصد در شرایطی که درصد بار سلفی شبکه کاهش یابد موجب ایجاد اضافه ولتاژ و افزایش تلفات می گردد. دلیل افزایش تلفات توان انتقالی، افزایش توان راکتیو انتقالی از خازن به سمت منبع می باشد و در نتیجه این افزایش، جریان خط بیشتر شده و تلفات توان انتقالی نیز که با توان دوم جریان رابطه دارد افزایش می یابد.
خازن گذاری سوییچ شونده
یکی از انواع خازنگذاری که، برای رسیدن به اهداف ذکر شده در فصل اول به کار می رود، استفاده از بانکهای خازنی سوئیچ شونده به داخل شبکه قدرت می باشد. این نحوه استفاده از بانکهای خازنی ضمن حذف مشکلات خازنگذاری ثابت می تواند مشکلاتی را در حالت گذرا برای اجزاء شبکه قدرت و مصرف کننده ها ایجاد نماید، بطوریکه کلید زنی یک بانک خازنی موازی با شبکه قدرت، ولتاژها و جریانهای گذرایی را به همراه دارد که می تواند در پست و دیگر جاهای شبکه، مشکلاتی را ایجاد نماید.
یکی از دیگر مشکلات گذرای مربوط به کلید زنی بانک خازنی زمانی اتفاق می افتد که یک بانک بعد از یک بانک خازنی که قبلاً وارد مدار شده است، به درون مدار کلید زده شود (این حالت از کلید زنی را اصطلاحاٌ کلید زنی پشت به پشتBack To Back ). این مورد نیز روی شینه محلی یک ولتاژ گذرای اولیه ایجاد می کند، که مقدار آن با توزیع مجدد بار روی بانکهای از قبل برقدار شده و بانک کلید زده شده تعیین می شود، پس از آن شبکه به همراه همه بانکهای خازنی، به یک ولتاژ حالت مانای جدید می رسد.
با توجه به توضیحات قبل، مشکلات گذرای مربوط به کلید زنی بانک خازنی موازی را می توان بصورت زیر مطرح نمود:
جریان هجومی ( Inrush Current )،
اضافه ولتاژ شینه ( Bus Overvoltage )،
افزایش ولتاژ ( Voltage Magnification )،
اضافه ولتاژ گذرای سریع،
اضافه ولتاژ در ترانسفورماتور تغذیه شعاعی و انتهای خطوط باز.
( O.V in radial fed transfoemer & end of Open Line )
جریان هجومی:
یکی از اثرات کلید زنی بانک خازنی جریان هجومی می باشد، که با توجه به مقدار اندازه و فرکانس آن، با جریان در شبکه می تواند موجب تحریک و عملکرد تجهیزات حفاظتی پست شود.جریانهای هجومی ناشی از کلیدزنی بانک خازنی منفرد، معمولاً به دلیل اندازه و فرکانس متعادل (عموماً کمتر از ۵ کیلو آمپر و ۱ کیلو هرتز) می باشند، مشکلی را ایجاد نمی کنند. اما در کلید زنی پشت به پشت بانکهای خازنی، اندازه و فرکانس جریان هجومی در حدود ده ها کیلو آمپر و ده ها کیلو هرتز می باشند و در نتیجه می توانند مشکلاتی را برای شبکه اجاد نمایند.
اضافه ولتاژ شینه:
وقتی که یک بانک خازنی در شینه مربوطه اش برقدار می شود، ابتدا ولتاژ شینه دچار افت شدید (نزدیک به صفر) می شود و پس از آنکه می خواهد به یک حالت مانای جدید برسد اورشوت ایجاد شده یک اضافه ولتاژی را ایجاد می کند که اگر کنترل نشود می تواند به حدود ۱.۶ پریونیت برسد. این اضافه ولتاژ برای شبکه قدرت مشکلی ایجاد نمی کند، اما می تواند موجب خروج ناخواسته بارهای الکترونیکی حساس شده و یا بدتر از آن خرابی این تجهیزات شود.
افزایش ولتاژ:
استفاده از بانکهای خازنی در شبکه هایی که دارای خازنهای تصحیح ضریب توان هستند می تواند باعث شود که قسمتی از شبکه قدرت، با فرکانسهای گذرای سینوسی بانک کلید زده شده، در نزدیکی تشدید قرار بگیرد. این اتفاق می تواند امکان ایجاد افزایش ولتاژ را بالا ببرد و در نتیجه افزایش ولتاژ شینه خود را در اندازه های گذرای بزرگ، در ناحیه نزدیک به تشدید شده شبکه قدرت، نشان دهد.
در بسیاری از مواقع این افزایش ولتاژ می تواند موجب خروج ناخواسته وسایل حساس به ولتاژگردد.
اضافه ولتاژ گذرای سریع:
فروپاشی اولیه ولتاژ در حین برقدار کردن بانک خازنی که کاملاً سریع و ناگهانی می باشد، می تواند به تغییرات با رنج خیلی زیاد در ولتاژ در زمانی کوتاه، منجر شود.
این تغییرات سریع می تواند در دورهای انتهایی سیم پیچی ترانسفورماتور اضافه ولتاژی را ایجاد کند که اندازه آن به فشار متمرکز ایجاد شده روی سیم پیچها، ناشی از ولتاژ گذرا دارد،که این فشار بر روی هر یک از دورهای سیم پیچیهای اولیه و ثانویه توزیع می شود. گذرای سریع همچنین می تواند با اتصال به ترانسفورماتور، به نسبت تعداد دورهای آن به طرف ثانویه منتقل شود و در صورتیکه ترانسفورماتور افزاینده باشد، افزایش یابد و این امر می تواند مشکلاتی را ایجاد نماید.
اضافه ولتاژ درترانسفورماتور تغذیه شعاعی و انتهای خطوط باز:
در صورت کلید زنی خازنی، امکان وقوع شکست عایقی در ترانسفورماتور تغذیه شعاعی وجود دارد. فروپاشی تند وتیز ولتاژ در شینه ای که خازن روی آن قرار دارد یک ولتاژ گذرای سریع را از طریق محل اتصال به خط، به شبکه انتقال می دهد. امپدانس نشتی هر دور ترانسفورماتور تغذیه شعاعی، شبیه یک مدار باز برای این موج گذرا عمل می کند و طبق معادلات حالت گذرا، این موج پس از رسیدن به انتهای آن دور از سیم پیچی، با دو برابر مقدار قبلی، به طرف شینه همراه خازن منعکس می شود و بانک خازنی برای این موج منعکس شده به عنوان یک مدار اتصال کوتاه عمل نموده و آن را با علامت منفی نسبت به حالت قبل برمی گرداند.
این رفت وبرگشت موج بین ترانسفورماتور و شینه، می تواند قبل از از بین رفتن و میرا شدن موج، چند بار صورت بگیرد. این رفت و برگشتها که در هر بار انعکاس دارای مقدار بیشتری می شوند می تواند با ورود به ترانسفورماتور مشکلاتی را برای سیم پیچیهای آن درست کند.
روش های کنترل گذراهای ناشی از کلید زنی بانکهای خازنی موازی:
