چه عاملی باعث کاهش ولتاژ میشود هنگامی که بار روی دستگاههای الکتریکی مانند ترانسفورماتورها و موتورها افزایش مییابد
هنگامی که بار روی موتورها و ترانسفورماتورها افزایش مییابد، کاهش ولتاژ (فولتافت) معمولاً به دلایل مختلفی است:
مقاومت خط
دلیل
افزایش جریان: با افزایش بار، جریان عبوری از خط قدرت افزایش مییابد.
قانون اهم: بر اساس قانون اهم (V=IR)، افزایش جریان منجر به افزایش فولتافت میشود. در اینجا
V نشاندهنده فولتافت است،
I نشاندهنده جریان است،
R نشاندهنده مقاومت سیم است
توضیح
چون مقاومت خاصی در خط قدرت وجود دارد، هنگامی که جریان از سیم عبور میکند، فولتافت ایجاد میشود. این فولتافت متناسب با جریان و مقاومت سیم است.
در حالت افزایش بار، جریان افزایش مییابد و در نتیجه فولتافت افزایش مییابد که منجر به کاهش ولتاژ در سمت بار میشود.
مقاومت داخلی ترانسفورماتور
دلیل
مقاومت داخلی ترانسفورماتور: ترانسفورماتور خود دارای مقاومت داخلی خاصی (از جمله مقاومت پیچشی و واکنش لیکیج) است، هنگامی که بار افزایش مییابد، جریان عبوری از ترانسفورماتور افزایش مییابد و در نتیجه فولتافت در دو طرف ترانسفورماتور افزایش مییابد.
توضیح
مقاومت داخلی ترانسفورماتور باعث فولتافت میشود، به ویژه در حالت بار سنگین، این فولتافت بیشتر قابل مشاهده است.هنگامی که بار افزایش مییابد، ترانسفورماتور نیاز به انتقال جریان بیشتری دارد و مقاومت داخلی ترانسفورماتور باعث فولتافت میشود که ولتاژ در سمت بار را کاهش میدهد.
شروع موتور
دلیل
جریان شروع: موتور در لحظه شروع، مقدار زیادی جریان مصرف میکند که به آن جریان شروع گفته میشود.
جریان شروع باعث فولتافت میشود: جریان شروع بسیار بیشتر از جریان معمولی عملکرد موتور است، بنابراین فولتافت در لحظه شروع قابل توجهتر است.
توضیح
هنگام شروع موتور، چون گشتاور نیاز دارد تا نیروی اصطکاک ساکن را غلبه کند، نیاز به جریان شروع بزرگی دارد.
این جریان شروع بزرگتر فولتافت بزرگتری در خطوط قدرت و ترانسفورماتورها ایجاد میکند که منجر به کاهش ولتاژ میشود.
پایداری سیستم
دلیل
ظرفیت کلی سیستم ناکافی: اگر ظرفیت کلی سیستم برای مدیریت افزایش ناگهانی بار کافی نباشد، ولتاژ کاهش مییابد.
نداشتن ظرفیت تنظیم کافی: اگر سیستم ظرفیت تنظیم کافی برای حفظ پایداری ولتاژ نداشته باشد، ولتاژ با افزایش بار کاهش مییابد.
توضیح
در یک سیستم شبکه، اگر ظرفیت کلی برای پشتیبانی از عملکرد همزمان تمام بارها کافی نباشد، سیستم قادر به ارائه ولتاژ کافی در زمان افزایش بار نخواهد بود.
علاوه بر این، اگر ظرفیت تنظیم سیستم کافی نباشد، مانند عدم وجود دستگاههای جبرانکننده قدرت واکنشی کافی، ظرفیت تنظیم ولتاژ محدود است و ولتاژ با افزایش بار کاهش مییابد.
قدرت واکنشی
دلیل
افزایش تقاضای قدرت واکنشی: هنگامی که بار افزایش مییابد، به ویژه بار موتور القایی، تقاضای قدرت واکنشی نیز افزایش مییابد.
قدرت واکنشی باعث فولتافت میشود: قدرت واکنشی نیز در حین انتقال باعث فولتافت میشود.
توضیح
دستگاههایی مانند موتورهای القایی نیاز به قدرت واکنشی برای ایجاد میدانهای مغناطیسی در زمان عملکرد دارند که منجر به افزایش تقاضای قدرت واکنشی در سیستم میشود.
قدرت واکنشی نیز در حین انتقال فولتافت ایجاد میکند، به ویژه در صورت عدم جبران کافی قدرت واکنشی در شبکه، فولتافت بیشتر قابل مشاهده است.
طراحی سیستم
دلیل
طراحی غیرمنطقی: اگر سیستم به طور کامل برای در نظر گرفتن افزایش بار طراحی نشده باشد، ممکن است منجر به فولتافت شود.
انتخاب دستگاههای نامناسب: اگر ظرفیت دستگاههای انتخاب شده (مانند ترانسفورماتورها، سیمها و غیره) کافی نباشد، ولتاژ با افزایش بار کاهش مییابد.
توضیح
در هنگام طراحی سیستمهای الکتریکی، باید شرایط بیشینه بار که ممکن است رخ دهد را در نظر بگیرید و مطمئن شوید که سیستم ظرفیت و حاشیه کافی برای مقابله با افزایش بار دارد.
اگر دستگاهها به درستی انتخاب نشوند، مانند مقطع سیم کوچک یا ظرفیت ترانسفورماتور ناکافی، فولتافت با افزایش بار ایجاد میشود.
خلاصه
هنگامی که بار موتورها و ترانسفورماتورها افزایش مییابد، فولتافت عمدتاً به ترکیب عواملی مانند مقاومت خط، مقاومت داخلی ترانسفورماتور، جریان شروع موتور، نداشتن ظرفیت کافی سیستم، افزایش تقاضای قدرت واکنشی و طراحی غیرمنطقی سیستم مربوط است. برای کاهش تأثیر فولتافت، میتوان اقداماتی مانند افزایش مقطع هادی، انتخاب ترانسفورماتور با ظرفیت مناسب، طراحی منطقی سیستم و تقویت جبران قدرت واکنشی انجام داد.
