صفحه 1:
صفحه 2:
۱ - شناخت و بررسی مقدماتی هارمونیکها
۱-۱- کلیات
۲-۱- اعوجاج هارمونیکی
۲- منابع تولید هارمونیک
۱-۳- منابع تغذیه تکفاز
۲-۲- مبدلهای قدرت سه فاز ۸6 و DC
۳- اثر اعوجاج هارمونیکی بر روی عملکرد تجهیزات قدرت
| ۶ ۱-۳ - اثر بر روی خازنها
۲-۳- اثر بر روی ترانسفورماتورها
۳-۳- اثر بر روی موتورها
صفحه 3:
۴- پاسخ سیستم قدرت به منابع هارمونیکی
۱-۴- امپدانس سیستم
۲-۴- امپدانس خازن
۳-۴ تشدید موازی
۵-۴- اثر بار مقاومتی
۵- شناسایی محل منابع هارمونیکی
۶- کنترل هارمونیکها
۱-۶- کاهش حریانهای هارمونیکی ناشی از بارها
۲-۶- فیلترگذاری
ل ۳-۶- اصلاح پاسخ فرکانسی سیستم
صفحه 4:
۶-۴- تجهیزات فیلترکردن هارمونیکها- فیلترهای اکتیو, پسیو و
هیبرید
0-5- طراحی فیلترها
۷- برنامه های کامپیوتری برای محاسبه هارمونیکها
۱-۷ - مدلسازی منابع هارمونیکی
۳-۷- برنامه های کامپیوتری برای محاسبه هارمونیکها
۳-۷- قابلیت برنامه های تحلیل هارمونیکی
۸- اصول و شرایط عمومی محدودکردن هارمونیکها
۱-۸- کلیات
۲-۸- عوامل تاثیر گذار بر تعیین حدود مجاز هارمونیکها
۳-۸- فلسفه تعیین محدودیتها
صفحه 5:
- مقررات استاندارد حدود مجاز هارمونیکها در برخی از کشورهای
جهان
۰ - استاندارد مجاز هارمونیکها در شبکه برق ايران (استاندارد
توانیر)
صفحه 6:
شناختو بررسیم قدماتی-1
هارمونیکها
صفحه 7:
< یکی از مسائل و مشکلات مهم کیفیت برق در سیستمهای توزیع و
انتقال مسئله هارمونیکها می باشد.
7 اعوجاجهای هارمونیکی در سیستمهای قدرت مشکلات خاصی را بدنبال
دارند که عدم عملکرد مناسب تجهیزات. کاهش عمر و پایین آمدن
راندمان از مهمترین آنهاست.
< شرکتهای برق بایستی ضمن مانیتورینگ میزان اعوجاجهای هارمونیکی
در شبکه محدودیتهایی را ارائه نمایند تا از آسیب دیدگی تجهیزات
مشترکین خانگی و صنعتی جلوگیری گردد.
> در اغلب مواقع. اعوجاج ولتاژ در سیستمهای انتقال کمتر از یک درصد
است و هرچه به سمت مشترکین نزدیکتر می شویم, میزان اعوجاجهای
هارمونیکی بیشتر می شود.
صفحه 8:
< اعوجاج هارمونیکی در شبکه های قدرت ناشی از عناصر (و بارهای)
غیرخطی است. جریان عنصر غیرخطی, درحالیکه ولتاژ اعمال شده به آن
سینوسی است, بصورت غیر سینوسی می باشد.
اله
—
صفحه 9:
هرشکل موج اعوجاجی را می توان بصورت ترکیبی از موجهای
سینوسی با فرکانسهای و دامنه های مختلف نشان داد. اين موجهای
سینوسی که فرکانس آنها ضریب صحیحی از فرکانس اصلی (۵۰ هرتز)
باشد. هارمونیکهای مولفه اصلی می نامند. درصورتیکه فرکانس آنها
ضریبی صحیح از فرکانس اصلی (۵۰ هرتز) نباشد. هارمونیکهای میانی
نامیده می شوند.
صفحه 10:
Tee er
< وقتی که دو نیم سیکل مثبت و منفی یک موج شبیه بهم باشند. سری فوریه فقط
دارای هارمونیکهای فرد خواهد بود و در اغلب موارد شاهد حضور هارمونیکهای زوج
در سیستم قدرت نیستیم.
2 وجود هارمونیکهای زوج در سیستم اغلب نشان دهنده اشکالی در سیستم است.
7 بارهای غیرخطی منبع تولید هارمونیکهای جریان هستند و هارمونیکها را به سیستم
قدرت تزریق می کنند. اعوجاج ولتاژ نیز در اثر عبور جریان اعوجاجی از امپدانس
سری و خطی شبکه ایجاد می شود.
7 جریانهای هارمونیکی عبور کننده از امپدانس سیستم باعث ایجاد افت ولتاژ برای
SAAR Ba AB alee Seats ie ایجاد ولتاژ هارمونیکی در دو سر بار می
دد.
[+]
۱ 1 شعل ۳-۶؛چریانهای هارمونیکی که از امدانس سیستم عبور کرده و روى بارء ولقاق
هارموتيكى ايجاد مي كنتد
صفحه 11:
منابع تولید -2
هارمونیک ها
صفحه 12:
Le ee ee ees
- جریان مغناطیسی ترانسفورماتورها
- بارهای غیرخطی مانند دستگاههای جوشکاری
- کوره های قوس الکتریکی و القایی
- سیستمهای ۳۲۷106 (انتقال برق فشار قوی 10)
- تجهیزات بکار رفته در کنترل کننده های سرعت ماشینهای الکتریکی
- تجهیزات مورد استفاده در حمل و نقل برقی مانند اتوبوسهای برقی و متروها
- اتصال نیروگاههای خورشیدی و بادی به سیستمهای توزیع
کاربرد /5۷6 بعنوان کنترل کننده استاتیک توان راکتیو شبکه
- صنایعی نظیر مجتمعهای شیمیایی پتروشیمی, ذوب که نیاز به یکسوکننده های
|" | _ پرقدرت برایتولید برق 106 مورد نیاز خود.
صفحه 13:
< در حال حاضر بارهای تغذیه شده از طریق مبدلهای الکترونیک قدرت مهمترین بارهای
غیرخطی را تشکیل می دهند.
> ادوات الکترونیک قدرت بکار رفته در صنعت :
- راه آندازی موتورهای جریان مستقیم
- شارژرها
- بالاستهای الکترونیکی
- یکسوکننده ها
2 ادوات الکترونیک قدرت در ساختمانهای تجاری : ۱
- وجود تجهیزات الکترونیکی تکفاز بیشماری همچون کامپیوترهای شخصی
- تامین ۴۰ تا ه ۶ درصد روشنایی توسط لامپهای فلورسنت
صفحه 14:
> منایع تغذیه تکفاز به دو گروه عمده تقسیم می شوند:
۱) تکنولوژٍی قدیمی, کنترل ولتا در طرف متناوب توسط تر انسفورماتور
بود تا ولتاژ را در سطح مورد نظر طرف مستقیم کاهش دهد که بدلیل
وجود ترانس, هارمونیکها کاهش می يابند.
۲) در تکنولوژی جدید از منابع تغذیه سوئیچینگ (تبدیل 0/100)
استفاده می کنند که مزایای ّن عبارتند از وزن aS اندازه کوچک؛
راندمان بالا؛ عدم نیاز به ترانسفورماتور و عیب عمده آنها تولید
هارمونیکهای سوم جریان است که در نوترال باهم جمع می شوند.
صفحه 15:
i
i
4
3
۱
93
;
صفحه 16:
00 Pry Ree eo
2 میدلهای الکترونیک قدرت سه فاز برخلاف مبدلهای قدرت تکفاز
دارای هارمونیک سوم نیستند و به دو دسته محرکه های DC g AC
تقسیم می شوند.
۱) محرکه های 10 : یکسوسازی تنها عمل مورد نیاز در محرکه های DC
است. اغلب محرکه های 120 از یکسو کننده های ۶ پالسه و محرکه های
بزرگتر از یکسوکننده های ۱۲ پالسه استفاده می کنند.
1 درایوهای ۶ پالسه هارمونیکهای ۵ و ۷ بالاتر و درایوهای ۱۲ پالسه
هارمونیکهای ۱۱۱ و ۱۳ قابل ملاحظه ای دارند.
صفحه 17:
۲-۳ میدلهای قدرت سه فاز ۸ و ۳
يكسوساز لربستورى اباس
د =
3 جربا مدا ([ عمين
she poe
ah eas
شکل ۱۱۶ محرکه با قابليت تنظیم سرعت یک موتور 126 شش پالس
صفحه 18:
۲-۳ میدلهای قدرت سه فاز ۸ و ۳
۲) محرکه های ۸ : در محرکه های ۸6 از خروجی یکسوکننده Gly
تولید ولتاژ ۸6 استفاده می شود که این ولتاژ با فرکانس قابل تنظیم
برای تغذیه موتورها بکار می رود. اینوترها به دو دسته اینورتر ولتاژ
([۷5) و اینورتر جریان ([5)) تقسیم می شوند.
۶ برای ورودی یک ۷5۲ احتیاج به منبع ولتاژ 106 ثابت (با ریپل کم)
است که این امر توسط یک فیلتر (خازن و سلف) صورت می گیرد. ورودی
یک 051) احتیاج به یک منبع جریان ثابت (با ریپل کم) دارد که توسط
یک سلف انجام می شود.
| * عمومی ترین نوع محرکه های ۸6 از نوع یک ]۷5 همراه با تکنیک
1 کنترل آن است.
صفحه 19:
۲-۲ 3
مبدلهای قدرت سه فاز ۸ و ۳
شکل ۶ ۱۳:
محرکههای با قدرت بالا
صفحه 20:
۲-۳ میدلهای قدرت سه فاز ۸ و ۳
صفحه 21:
< این دسته شامل کوره های قوس الکتریکی, دستگاههای جوشکاری,
لامپهای روشنایی (فلورسنت, بخار سدیم» بخار جیوه) با بالاست مغناطیسی
است.
< مشخصه ولتاژ- جریان قوسهای الکتریکی غیرخطی می باشد. بدنبال
جرقه زدن. جریان قوس افزایش و ولتاژ آن کاهش می یابد و مقدار
جریان توسط امپدانس سیستم محدود می شود.
7 کوره های قوس الکتریکی بعنوان منبع ولتاژ هارمونیکی دارای جریان
متداول بیش از ۶۰ کیلو آمپر بوده و امپدانس محدود کننده آتها شامل
کابل و سیمهای رابط, امپدانس سیستم و ترانسفورمر است.
< در لامپهای روشنایی, قسمت عمده هارمونیکها مربوط به رفتار IIS
۳ قوس است و بالاستهای الکترونیکی هارمونیکهای کمتری نسبت به
ا بالاستهای مغناطیسی تولید می کنند.
صفحه 22:
س_م تجهيزات قوس زننده
شعل .۱۷ جريان لامي فلورسنت وطيف هارموئيكى أن
صفحه 23:
۱
< ترانسفورماتورها و موتورها بدلیل دارا بودن هسته فولادی در
دسته تجهیزات فوق قرار می گیرند.
< هارمونیکها در این تجهیزات بدلیل مشخصه مغناطیس کنندگی
غیرخطی آهن تولید می شوند.
< گرچه جریان تحریک ترانسفورمر دارای هارمونیک زیادی در سطوح
ولتاژ کاری است ولی این میزان در حدود ۶6۱ جریان بار کامل است و
مانند وسایل قوس زننده دارای هارمونیکی در حدود 0۲۰ بار نامی
فسات .
> با اين وجود بدلیل اینکه در سیستمهای توزیع صدها ترانسفورمتور
بکار می روند. اثر آن خصوصاً در زمان کم باری شبکه قابل ملاحظه
خواهد بود.
صفحه 24:
صفحه 25:
cer) م ا ا er Re بت
بررسی شده
جدول ۶ ۵ در صد اعوجاج هار مو نیکی نمونه تولید شده توسط منابع هار مونیکی
مرسوم (هار مونیکهای فرد مرتبه ۱ تا ۱۳]
مرتبه مارمولیک محرکه موتور ۶ محرکه پا نکتیک روشنایی از نوج منابم تقذیه
نسم قوس Sede
+
صفحه 26:
ثر اعو 4
es
نیکی-3
بر ر9
ی عملکرد ت
تجهیزات
ت قدرت
صفحه 27:
آثار سوء هارمونيكها بر سيستم قدرت و تجهيزات أن :
- شکست عایقی بانکهای خازنی و افزایش جریان و توان راکتیو آنها
- افزایش تلفات اهمی و تلفات اضافی در هسته و ایجاد حرارت اضافی
در ترانسها و موتورها
- افزایش تلفات در کابلها و خطوط هوایی و کاهش میزان بارگذاری آنها
- شکست عایقی کابلها
- عملکرد نامناسب و پاسخ اشتباه رله ها
- ایجاد خطا در دستگاه های اندازه گیری
ca - ایجاد نویز و تداخل با سیستمهای مخابراتی و ۳16
صفحه 28:
۳-۱ اثر بر خازن ها
< اصولاً خازنها در معرض
دو نوع هارمونیکهای ۵ و ۷
می باشند.
> اغتشاش ۴ درصدی
Pog pay هارمونیک
درصدی هارمونیک هفتم
باعث می گردد ۲۰ درصد
هارمونیک پنجم جریان و
۱ درصد هارمونیک هفتم
جریان را بدنبال دارد.
صفحه 29:
< بعنوان یک قاعده عمومی, ترانسی که اعوجاج جریان در آن بیش از
۵ باشد. توان نامی آن کاهش می یابد.
> موارد مختلف ناشی از هارمونیکهای جریان بار كه باعث افزایش
دمای ترانسفورماتور می گردد عبارتند از:
- افزایش جریان مجاز به بیشتر از حد مجاز
- تلفات ناشی از جریانهای گردابی
- افزایش تلفات هسته ناشی از هارمونیکها (کمتر از موارد قبلی)
صفحه 30:
PEE Rae
توذيع مارموتيكى جرم بار تواتسقورماتور
Ze + (LExn) p,
BCR
_ (xh?)
2
fare و
مک
وم ! ضریب تلفات جریان گردابی
« : مرتبة هارمونیک
: هارمونيك جريان
صفحه 31:
Oe ie oe ee
~ موتورها در مقابل اعوجاج هارمونیکی ولتاژ ضربه پذیر می باشند. اعوجاج
هارمونیکی ولتاژ در ترمینالهای خروجی موتور موجب ایجاد فلوهای هارمونیکی در
داخل موتور می گردد.
7 اثر هارمونیکها روی روتور شبیه به آثر جریان توالی منفی در فرکانس اصلی است.
2 اثرات هارمونیکها بر روی موتورها عبارتند از:
- افزایش تلفات موتور
- کاهش راندمان
- لرزش (تنش مکانیکی) و سروصدا
< هنگامیکه اعوجاج ولتاژ بیش از 96۵ گردد. تلفات حرارتی اضافی ایجاد مشکل می
کند.
2 موتورهای با قدرت پایین در میرایی مولفه های هارمونیکی نقش بازی می کنند و
بسته به نسبت 1/1 موتور باعث تضعیف تشدید هارمونیکی می شوند. (برخلاف
موتورهای بزرگ بدلیل 26/1 بزرگ)
صفحه 32:
به منابع هارمونیکی
صفحه 33:
< در فرکانس اصلی (۵۰ هرتز) سیستمهای قدرت اصولاً بسورت
اندکتیو ند.
< در مطالعات هارمونیکی سیستم قدرت. این فرض که مقاومت
سیستم تا فرکانس کمتر از مرتبه ٩ تغییر زیادی نمی کند. قابل قبول
است.
sly ~ کابلها و خطوط با در نظر گرفتن اثر پوستی مقاومت بصورت
تقریبی با مربع فرکانس تغییر می کند.
< مقاومت معادل ترانسهای بزرگ بدلیل تلفات جریان گردابی متناسب
با فرکانس افزایش می یابد.
2 در ولتاژهای پایین وجه غالب راکتانس معادل سیستم ناشی از
امپدانس ترانسها است (در حدود 909۰)
صفحه 34:
GA
شکل ۶ ۲۴ امپداتس برحسب قرکانس برای یک سپستم اندوکتبو
صفحه 35:
2 خازنهای موازی که برای تصحیح ضریب توان بکار می روند. در
فرکانسهای مختلف امپدانس سیستم را شدیداً تحت تاثیر قرار می
دهند.
2 خازنها خود عامل تولید هارمونیک نیستند ولی اعوجاج هارمونیکی
گاهی اوقات بدلیل حضور خازنها تشدید می شود.
< درحالیکه راکتانس اندکتیو با افزایش فرکانس و متناسب با آن
افزایش می یابد. راکتانس خازن متناسب با فرکانس کاهش می یابد.
صفحه 36:
< مدارهای شامل سلف و خازن دارای چندین فرکانس طبیعی هستند که
هنگامیکه یکی از این فرکانسها برابر فرکانس سیستم قدرت گردد.
پدیده تشدید بوجود می آید و جریان و ولتاژ در آن فرکانس مقدار بالایی
را خواهد داشت.
شعل ۵-۶ ۲ تأثیر اندازه خازن روی فرکانس تشدید موازی
صفحه 37:
۴-۴ اثر بار مقاومتی
* میزان میرایی ایجاد شده توسط مقاومت یا بارهای مقاومتی در سیستم
قدرت باعث کاهش ولتاژ و جریان در حالت تشدید می گردد بطوریکه تنها
افزایش 96۱۰ بار مقاومتی تاثیر بسزایی در کاهش پیک امپدانس
سیستم دارد.
< اگر طول خط یا کابلهای بین شینه خازنی و نزدیکترین ترانسفورمر زياد
باشد. بدلیل افزایش مقاومت سیستم ناشی از کابلها و خطوط پدیده
تشدید اثر نامطلوب کمتری را ایجاد می کند.
صفحه 38:
۴-۴ اثر بار مقاومتی
< بدترین شرایط تشدید زمانی است که خازنها در پستهای توزیع
اصلی یا پستهای واحدهای صنعتی باشند که در اين حالت امپدانس
ترانسفورماتور وه غالب را داشته و نسبت 26/1 بالاست. لذا مقاومت
نسبی کم شده و پیک امپدانس تشدید موازی تیزتر و اين پدیده
خرابی خازنهاء ترانسها و سایر تجهیزات را در پی دارد.
J ( شکل ۶ ۲۶ تأثیر بارهای مقاومتی روی پدیدف تشدید موازی
صفحه 39:
شناساییمحل منایع طرمونیکی-5
صفحه 40:
در فیدرهای توزیع شعاعی و کارخانجات صنعتی. تمایل اصلی
هارمونیکهای تولید شده. جریان یافتی از محل تولید (بارهای هارمونیک
(Ij بطرف منبع تغذیه سیستم است. زیرا امپدانس سیستم کمترین
امپدانسی است که جریانها در مقابل خود داشته و میل به اتشار بدان
سمت دارند.
ry
| افو
شكل 1۷-۶ مسیر عمومی جریانهای هارمونیکی در شبکههای شعاعی
صفحه 41:
کارهای اصلی در شناسایی
:محل منابع هارمونیکی
ن بت جهیزاناندازه -1 سح
گیریک یفینتوان 7
مانیتورینگسیستم-2 شعل ۲۸۶ خازنهای تصحیح ضریب قدرت قارب تغیر مسیر يكى از مؤلفههاى
بررسینتایج اندازه -3 هارمونیکیجریان هستند
صفحه 42:
عا
<مدت زمان لازم براى اندازه كيرى هارمونيك :
كل مدت زمان اندازه كيرى برابر يك هفته ميباشد.
7 بازه های زمانی اندازه گیری :
بازه زمانی بسیار کوتاه مدت : برابر با ۳ ثانیه
بازه زمانی کوتاه مدت : برابر با ه | دقیقه
شاخص هارمونیک شینه :
- حداکثر هارمونیک اندازه گیری شده در بازه زمانی کوتاه مدت
- احتمال تجمعی ٩۵ درصد هارمونیک اندازه گیری شده در بازه زمانی بسیار کوتاه
مدت
(از میان دو مقدار فوق مقدار بزرگتر به عنوان شاخص شیده انتخاب میشود.)
مکانهای اندازه گیری :
- در پستهای فوق توزیع و انتقال : دو بار در سال
- در پستهای توزیع : يك بار در سال ( پستهای با مشترکین هارمونیک زا)
- در صورت شکایت مشترکین
صفحه 43:
كنترلهرمونيكها -6
صفحه 44:
١ -؟ كاهش حريان هارمونيكى ناشى از بارها
7 راهکارهای کاهش هارمونیک در منابع مختلف تولید هارمونیک شبکه :
- کاهش ولتاژ اعمالی به ترانس برای خارج شدن از ناحیه اشباع مغناطیسی و تولید
هارمونیک کمتر
- اضافه نمودن یک راکتور (سلف) سری در خط 126 تغذیه کننده محرکه های ۸6
- تبدیل مبدلهای ۶ پالسه به ۱۲ پالسه برای کاهش 9۸۹۰ هارمونیکهای ۵ و ۷
- استفاده از ترانسهای مثلث برای انتشار هارمونیکهای مضرب ۳ بارها by شبکه
- استفاده از ترانسهای زیگزاگ و زمین کرد آنها برای انتقال هارمونیکهای مضرب ۳
به زمين
تأثیر اتصال ترانسفورماتور روی نیازهای مدلسازی جهت تحلیل
هار مونیکی شبته
صفحه 45:
۶ فیلترهای موازی با اتصال کوتاه کردن جریان هارمونیکی تا حد امکان
اعوجاج را کاهش می دهند. این روش معمولترین نوع فیلترگذاری بوده و
بدلیل مسائل اقتصادی بیشتر ترجیح داده می شود.
استفاده از فیلترهای سری برای سد کردن هارمونیکهای جریان روش
دیگر فیلتر گذاری است.اين نوع فیلتر از آنجائیکه موجب اعوجاجی شدن
ولتاژ بار می شود. کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد عملی آن»
قرار گرفتن در مسیر اتصال نقطه ستاره بانک خازنی به زمین است تا
هارمونیکهای مرتبه ۳ سد شوند.
فیلترهای اکتیو (فعال) نیز با وارد کردن مولفه هارمونیکی جریان به
یک بارغیرخطی» عمل حذف هارمونیکها را انجام می دهند.
صفحه 46:
7 با روشهای زیر می توان پاسخ سیستم به هارمونیکها را بهبود بخشید :
- اضافه کردن فیلتر موازی (برای حذف هارمونیکها)
- اضافه کردن راکتور برای تنظیم مجدد سیستم (برای جلوگیری از تشدید)
- تغییر اندازه خازن با استفاده از خازنهای سوئیچ شونده و کنترل کننده های
اتوماتیک (ارزانترین روش)
- نصب خازنها در مراکز صنعتی در محلهای بسیار نزدیک به بارها (جهت کاهش
احتمال تشدید)
- جابجاکردن محل نصب خازن به نقاطی با امپدانس اتصال کوتاه متفاوت (برای
مشترکان صنعتی امکان پذیر نیست)
- حذف خازن (قبول تلفات بیشتر, ولتاژ پایین تر و پرداخت جریمه اقتصادی
مصرف توان راکتیو)
صفحه 47:
ع-ء تجهيزات فيلتركردن هار مونيكها
< سه دسته از انواع فیلترها برای حذف هارمونیکها بکار می روند :
۱) فیلترهای پسیو (غیرفعال) ل seeesessseeesaeeeeeeee ۱
Filters
۲) فیلترهای اکتیو (فعال) لمم ممم 0000ل ACTIVE
Filters
س) فيلترهاى هيبريد (تركيبى) عه م سه دو دده Hybrid ١
Filters
صفحه 48:
ع-ء تجهيزات فيلتركردن هار مونيكها
: فيلترهاى يسيو )١
- فيلترهاى يسيو از اندوكتانس و خازن (و مقاومت) ساخته مى شوند.
- اين فيلترها در روش سنتى بهبود كيفيت توان مورد استفاده بودند.
- مقاديرشان با توجه به اميدانس سيستم بكونه اى انتخاب مى كردد تا
امكان حذف يك هارمونيك خاص يا يك يهناى هارموتيكى را از طريق
كاهش هارمونيكها يا سد عبور آنها بکار فراهم آورد.
- این فیلترها بصورت سری و یا موازی با بار بکار می روند.
14 OQ
شکل ۶ ۲۹ آرایشهای معمول برای فیلترهای غیرفعال
صفحه 49:
ع-ء تجهيزات فيلتركردن هار مونيكها
9 مزایا : قیمت بسیار کم و ساختمان ساده
© معايب :
- احتمال تشديد هارمونيكها ناشى از اميدانس فيلتر و منبع
- نياز به يك فيلتر يسيو براى حذف هر هارمونیک خاص می باشد.
اكر تغييراتى بصورت تصادفى در اندازه دامنه و فركانس جريانهاى داراى
اعوجاج رخ دهد. استفاده از آن فیلتر پسیو دیگر موثر نمی باشد.
صفحه 50:
ع-ء تجهيزات فيلتركردن هار مونيكها
شعل ۶ ۳۰ ساختن يك فيلقر برشى براى حذف هارمونيك بنجم و تأثبر آن
روی پاسخ سیستم
صفحه 51:
ع-ء تجهيزات فيلتركردن هار مونيكها
۲) فیلترهای اکتیو :
- پیشرفت ادوات الکترونیک قدرت و بوجود آمدن روشهای جدید کنترل
- فیلترهای اکتیو دارای ساختار یک اینورتر بمنظور حذف هارمونیکها و
جبرانسازی توان راکتیو بکار گرفته شده اند.
- مجموعه بار غیرخطی و فیلتر اکتیو بسورت یک بار خطی از دید شبکه
خواهد بود.
- این فیلترها نیز بصورت موازی یا سری با بار قرار می گيرند. فیلتر اکتیو
سری برای تصحیح ولتاژ و فیلترهای اکتیو موازی برای جبران obs?
هارمونیکی بکار می روند.
صفحه 52:
ع-ء تجهيزات فيلتركردن هار مونيكها
9 مزایا :
- جبران تمامی هارمونیکها توسط یک وسیله برخلاف فیلترهای پسیو
- تطبیق دینامیک با تغییرات شبکه
© معا.
- فيلترهاى اكتيو بدليل اينكه همواره ولتارٌ و جريان زيادى را در دو
سر خود می بینند. بایستی توان نامی زیادی داشته باشند و اين
امر موجب افزایش حجم و افزایش قیمت می گردد.
شكل * +١ كاربرد فيلتر قعال در يك يار
صفحه 53:
ع-ء تجهيزات فيلتركردن هار مونيكها
۳) فیلترهای هیبرید :
ترکیب فیلترهای پسیو و اکتیو
9 مزایا :
- قیمت و توان نامی کمتر
- جبران تمامی هارمونیکها توسط یک وسیله (اکتیو)
- تطبیق دینامیک با تغییرات شبکه (اکتیو)
- عدم حساسیت زیاد به تغییرات المانها و امپدانس منبع (پسیو)
- بازدهی بیشتر و امکان استفاده با آرایشها و سیستمهای کنترلی
متعدد
در ادامه چندین آرایش متداول فیلترهای هیبرید در سیستمهای
قدرت
آورده شده است.
صفحه 54:
۶-۴ تجهیزات فیلترکردن هارمونیکها
<< فيلتر اكتيو و يسيو و بار هر سه باهم موازى
- كار فيلتر اكتيوء جبران جريان هارمونيكى بعد از فيلترهاى يسيو مى
باشد.
- فیلتر هیبرید بعنوان یک منبع جریان تلقی می شود که با بار غیر خطی
که منبع هارمونیک است. موأزی می باشد.
- فیلتر اکتیو بگونه ای کنترل می شود که همانند یک امپدانس بینهایت
در فرکانس اصلی و یک مقاومت کم در فرکانس هارمونیکها از خود
رفتار نماید.
صفحه 55:
ع-ء تجهيزات فيلتركردن هار مونيكها
< فيلتر يسيو موازى و اكتيو سرى با بار
فيلتر اكتيو توسط ترانسهاى كويلينك به شبكه متصل بوده و با بار
غيرخطى سرى مى باشد درحاليكه فيلتر يسيو با بار موازى است.
اين ساختار بدليل توان نامى كم فيلتر اكتيو كه در حدود ه96 توان نامى
بار است. مورد توجه بیشتری قرار داشته و همانند یک ایزولاتور
هارمونیکی بین بار و منبع عمل می نماید.
عمل اصلی فیلتر اکتیو در این ساختار جبران سازی مستقیم
هارمونیکها نبوده بلکه ایزولاسیون هارمونیکهای موجود بین بار و منبع
مى باشد. قن كي ب
5 x ald
5 5
10
ak قبلرپسیو
یت ار
صفحه 56:
۶-۴ تجهیزات فیلترکردن هارمونیکها
< فیلتر اکتیو و پسیو سری باهم و موازی با بار
- فیلتر اکتیو و پسیو باهم سری شده و مجموعه با بار غیرخطی موازی بسته
شده است.
- فیلتر پسیو برای جبران سازی هارمونیکهای مرتبه های دلخواه تنظیم می
گردد.
- فیلتر اکتی و نیز مانند یک منبع ولتاژ کنترل شده با جریان بوده و
هارمونیکهای جبران کننده را به مدار تزریق می نماید.
صفحه 57:
ع-ء تجهيزات فيلتركردن هار مونيكها
فيلتر اكتيو و يسيو سرى باهم و موازى با بار داراى سلف موازى با
ترانس کوپلینگ
- یک سلف بصورت موازی با فیلتر اکتیو و ترانس کوپلینگ استفاده شده
- در صورت بروز عیب در فیلتر اکتیو و خارج شدن آن از مدار به کمک
فیوز, فیلتر پسیو و سلف موازی همچنان در مدار باقی مانده و به حذف
هارمونیکها می پردازند.
- با اضافه شدن سلف موازی به
سیستم. ولتاژ و جریان کمی
بر روی فیلتر اکتیو افتاده و
این موضوع موجب کاهمش
توان نامی فیلتر اکتیو می
گردد.
صفحه 58:
ع-ء تجهيزات فيلتركردن هار مونيكها
< فیلتر اکتیو و پسیو سرى باهم و موازى با بار بهمراه فيلتر يسيو
كنترل شده
- فيلتر يسيو كنترل شده تريستورى بموازات فيلتر يسيو در مدار قرار
دارد.
- فيلتر يسيو هارمونیکهای مراتب تنظیم شده را حذف نموده و برای رفع
مشکلات رزونانس فیلتر پسیو از یک فیلتر اکتیو بصورت سری با تن
استفاده می شود.
-باروشن و خاموش
شدن تریستورهاء
جبران توان راکتیو
بصورت دینامیکی و
)2( بر اساس نیازهای
سیستم صورت می
گیرد.
صفحه 59:
جدول *؟ مثالى از طراحى فيفئر هارمونيعي
ع8
۱ 3
عسيب ۲
Bas
شعل ۳۱2 متای از ید آایش التری ولاز ی
صفحه 60:
برنامه هایک امپیوتری-7
برای تحلیل هارمونیکها
صفحه 61:
۷-۱ مدلسازی منابع هارمونیکی
مدلسازی منابع
هارمورنیک ولتاژ
بصورت یک منبع ولتاژ
سری با شبکه قدرت و
منبع هارمونیک جریان
بصورت یک منبع جریان
موازی با شبکه قدرت
می باشد که اندازه آنها
برابر مجموع میزان
aa ee شعل ۴۵۶ جاپکزینی مدل ساده منبع جریان با مدار معادل تونن پا تورتن برای بهبود|
1 1 و مدلسازی سیستم در شرابط تشدید
مربوطه است.
صفحه 62:
-/ا برنامه هاى كامييوترى تحليل هارمونيكى
< با كسترش نرم افزارهاى تخصصى در تحليل و آثاليز سيستمهاى قدرت
كه بر اساس مدلسازى تجهيزات شبكه بصورت مدارهاى الكتريكى معادل
آنها می باشد. برخی به آنالیز هارمونیکی (Harmonic Analysis) oS
می پردازند
ETAP || ۲ i
* سه مورد از این نرم افزارها که در ایران نیز وجود دارند. عبارتند از :
صفحه 63:
6-1 قابليت برنامه هاى تحليل هارمونيكى
۶ توانایی حل شبکه های بزرگ با حداقل چند صد گره
۶ قابلیت حل سیستمهای چند فاز در حالات نامتعادل
< قابلیت تعبین امپدانس سیستم در فرکانسهای مختلف و بدست
آوردن مشخصه فرکانسی سیستم
7 تحلیل همزمان چندین منبع هارمونیکی مختلف در شبکه
قابلیت مدلسازی تمامی تجهیزات شبکه با انواع اتصالات رایج موثر
در تحلیل شبکه
و ساير امکانات متداول در نرم افزارهای مشابه جهت تحلیل و مدلسازی شبکه های
قدرت (توزیع» انتقال و صنعتی)
صفحه 64:
اصولو شرایط عمومی-5
محدودکردن هارمونیکها
صفحه 65:
on رابطه با حل مسائل هارمونیکی بایستی مسائل زیر را درنظر
فت:
- کلیه تجهیز ات بایستی تحمل هارمونیکهای ولتارُ تا حد منطقی و
قابلیت کار در آن را دارا باشند.
- امکان اتصال تجهیزاتی که تولید هارمونیک می کنند با قبول شرایطی
وجود داشده باشد.
- در تعیین حد مصونیت یا مقدار مجاز هارمنیکهاء بایستی احتمالی
بودن هارمونیکها را در نظر گرفت.
- بررسی اثر تکی و تجمعی هارمونیکهای مختلف در شبکه قدرت
صفحه 66:
جدول ۷-۶ حه سازگاری هاررموتیعهای ونتاژ در کیعههای فشار ضعیف و
متوسط به مرصم
عارمويكهاى فره كه مضرب | هارسونيكهاى نره كه مضرب مارسوتیگهای روج
aes pate
ey ee Oe
pas
صفحه 67:
عه مقاديز سطوح طراحى هارمونيكهاى ولقاز در سيستمهاى
مخاف یه بوصد
Dieters | مارسویگهای قره كه مضرب | حارصوليكهاى فره كه مضرب
| at ar
wel lm v7] se] a تترییی ]رب (آنت
feet ۱ يقد | مس
6| «| ؟ | > | ٠ | ؟* ]أ
| | |
0 ٠ | 7 ۱ ۱۰۱ | ۶ ۴
wo} ج. | | ۶ | هم | wo | ve |
9 & n\n | on] ve
| ۸ اصح| «
| ۱ ۷
| ow |
Ban Sire cor | mt
srt 5p 1d bd Ip Wy I Sipe عرحاح
صفحه 68:
۸-۲ عوامل تاثیر گذار بر تعیین حدود مجاز هارمونیکها
<همانطور که اشاره گردید پارامترهای مختلفی در تعیین حدود مجاز
هارمونیکها موثرند. بطورکلی در تعیین محدودیت هارمونیکی, طبقه
بندی مشترکین می تواند عامل مهمی باشد. برای این مسئله توجه به دو
نکته زیر الزامی است :
۱) اطمینان از اینکه کلیه تجهیزات مورد استفاده تحت تاثیر قرار نمی
گيرند.
۲) مقدار تجمعی هارمونیکها ناشی از بارهای مختلف در حد قابل قبولی
قرار بگیرد.
صفحه 69:
ل له
+ فلسفه تعيين حدود مجاز هارمونيكها در دو مقوله مختلف قرار مى
كيرد:
)١ بايد حدود هارمونيكهاى جريان هر مشترك و همجنين حداكثر
هارمونیکهای ولتاژ در هر شینه تعیین و توصیه گردد. (برای مدنظر
قراردادن اثرات بارهای تکی و نیز تجمعی بارها)
۲) از آنجانیکه حذف کامل هارمونیکها مقدور نیست. لذا بایستی بین
عوامل اقتصادی و کاهش هارمونیکها تعادلی برقرار نمود. (منافع
همگانی مشترکان و شرکتهای برق)
> همچنین در تعیین حدود مجاز اعوجاج ولتاژ و جریان بایستی عدم
همزماتی بین عوامل ایجاد کننده جریان هارمونیکی را از دیدگاه زمانی
مدنظر قرار داد.
صفحه 70:
راتاستاندارد حدود مجلز طرمونیکها -9
در برخی از کشورهای جهان
صفحه 71:
< کلیه تجهیزاتی که نسبت قدرت اتصال کوتاه شینه محل تغذیه آنها به
شبکه کمتر از 9۱ باشد احتیاج به بررسی هارمونیکی نبوده و جهت
اتصال مجاز است.
< نسبت ظرفیت بار غیرخطی به کل بار مشترک کمتر از 90۳۰ باشد.
2 مقدار هارمونیکهای ولتاژ در شینه مشترک برای هارمونیکهای پنجم و
هفتم کمتر از 96۵ و برای هارمونیکهای یازدهم و سیزدهم کمتر از مو
باشد.
صفحه 72:
< کلیه تجهیزاتی که نسبت قدرت اتصال کوتاه شینه محل تغذیه آنها به
شبکه کمتر از 90۱ و یا ظرفیت نامی مشترک کمتر از ۵۰۰ کیلو ولت آمپر
باشد. احتیاج به بررسی هارمونیکی نبوده و جهت اتصال مجاز است.
< مقدار مجاز جمع هارمونیکهای ولتاژ یک مشترک بایستی کمتر از 16۶/۱
و مقدار هریک از هارمونیکهای زوج مشترک نبایستی بیش از 9۰۶/۰ و
مقدار مجاز جمع هارمونیکهای ولتاژ شبکه فشار متوسط بایستی کمتر از
۳مو باشد.
صفحه 73:
۶ ماکزیمم ظرفیت یک مبدل سه فاز که می تواند به شبکه توزیع وصل شود برابر
۳ قدرت اتصال کوتاه شینه محل اتصال باشد.
2 در شرایط زیر بایستی حدود استاندارد مورد بررسی قرار گیرد:
- حداقل سطح اتصال کوتاه شبکه های فشار ضعیف و متوسط بترتیب کمتر از ۵ و ۵۰
مگاولت آمپر باشد.
- ظرفیت دستگاه نصب شده در شبکه های فشار ضعیف و متوسط بترتیب بیش از ۷۵
و ۵۰۰ کیلوولت آمپر باشد.
- مجموع هارمونیکهای تولید شده بیش از مقادیر مجاز باشد.
جدول * 1١ هد مجاز هارمونيتهاى ولذاز در شيته عشور اسئرالیا
انوع شبکه THD Ieee] WRI) | اموجاج تكى واتائزيه مرصد|
عارمونيك فره_هارمونيك نوج |
صفحه 74:
< ماکزیمم ظرفیت مبدل سه
فاز متصل به شبکه های توزیع
مطابق جدول باشد.
2 ماکزیمم ظرفیت مبدل تکفاز
برای ولتاژ ۲۴۰ ولت کمتر از ۵
کیلوولت آمپر و برای ولتاژ
۵یا ۴۸۰ ولت کمتر از ۵/۷
کیلوولت آمپر باشد.
~ اتصال تجهیزات تولید کننده
هارمونیکهای زوج و تزریق
کننده جریان 00 به شبکه های
ممنوع است.
جدول 1١ :ماعزيمم فلرفيت ميدلهابراى ينيرش الوماتيك در شور انكلسنان
۳7 Seen | ere
صفحه 75:
۶ اتصال تجهیزات تزریق کننده جریان 26 به شبکه های ۸6 ممنوع
است.
جدول ۱۵-۶ ماکزیمم مقدار مجاز جمع هارمونیکها و مقدار هر نوع ها رمونیک ولتاژ
ابر عشور قتلائد
اعوجاج كلى وقتئ به مرصد_| الموجاج تكى ولال به درسد |
3
جدول 18 ماعزيمم مقدار مجاز هارمونيكهاي جريان بر مشترك در كشور فنلائد.
Sis أجيع مارمونيكهاى جريان seem | مقدار هر هارموليك جربا به
سبت هبار ای مشترک | فوصد نيت به بر الى مفترك
۳ کیلوولت | 7 | ۸
| ۷ | ۶
٠١ ۰ كيلو ولت ۵ | ۲
صفحه 76:
جدول ۱۲ مکزیمظرفیت مدا رای پذرش انوماتک در کشور بلژیک
ماکزیمم قرفيت مبدلهاي سه فاز ۷۸ | BB ea Se ركولاتررهاي سدقاز 101۸
صفحه 77:
< چنانکه ظرفیت مبدل ۶ پالسی کمتر از 90۲ قدرت اتصال کوتاه محل
تغذیه و ظرفیت مبدل ۱۲ پالسی کمتر از 9۵۵/۳ قدرت اتصال کوتاه محل
eee باشد. اجازه وصل مشترک بدون بررسیهای هارمونیکی صورت می
ليرت
< درصورتیکه مشترک در 96۹۰ ساعات مقادیر هارمونیکهای ولتاژی بیش از
مقادیر جدول ذیل را ایجاد ننماید. اجازه کار داده می شود. مشترک می
تواند در 9۱۰ ساعات دیگر روز, تا دو برابر اعداد داده شده در جدول را
توليد نمايد. چدول 19 ماكزيمم مقدار مجاز جمع هارمونيكهاى ولقاز در كشور لهستان
صفحه 78:
استاندارد مجلز طرمونیکهل -10
در شبکه برق ایران
(استاندارد توانیر)
صفحه 79:
حداكثر هارمونيك ولتازمجاز در شيندهاى با ولتازهاى مختلف به درد
ولتاژ فینه
lyst steel te
کیلوولت ۱۳۱ ۳
کلورات ۴۰۰ ۰
نسبت به وتا نامی By be AAU
اعوجاج نکی ولتاز
زج
1
“Ny
oh
اعوجاج کل ولتاژ
(THD)
0
صفحه 80:
هارمونیک جریان
صفحه 81:
هارمونیک جریان
صفحه 82:
بزركى مشتركة با
درصد ماكزيمم
جريان مصرفى (دبمائد)
بدونهارمونيك
بدجرياناتصال
كوتاه محل
Baie
Roy
RSy
فرد
>"
Yl
ماكزيمم اعوجاج جريان مجاز هر مشترک به درصد
اعوجاج تکی جریانهر هارمونبک مرنبه
tysn<w] a<iy
ذوج | نيد إذوج
oft | ale | fo
ofp | viol
فرد
oN
۳
۲۳۹۵۴۵ ۹۵۴
زیج | فرد زیچ
لفك
oly} eit | elt
نسبت به ماکزبمم جریان مصرف یا دیماند بدون هارمونیک مشترک
22۳۵
رد | زیج
۳
۵۲
حدود مجاز اعوجاج جریان برای شبکههای انتقال فشارتوی ۲۳۰ ر ۴۰۰کپلوولت ایراذ
امرجاج
جریان
vio
vie
صفحه 83: