چگونه می‌توان مشکلات کیفیت برق را در ترانسفورماتورهای سیستم برق حل کرد
تبدیل کننده ها و نظارت بر کیفیت برق
تبدیل کننده بخش اصلی سیستم برق است. نظارت بر کیفیت برق برای تضمین ایمنی تبدیل کننده، بهبود کارایی سیستم و کاهش هزینه‌های عملیاتی و نگهداری ضروری است—که مستقیماً بر قابلیت اطمینان و عملکرد کل شبکه برق تأثیر می‌گذارد.
چرا باید آزمون کیفیت برق روی تبدیل کننده انجام شود؟
تضمین عملیات ایمن تبدیل کننده
مسائل کیفیت برق—مانند هارمونیک‌ها، نوسانات ولتاژ و عدم تعادل بار—می‌توانند باعث گرم شدن بیش از حد، پیری عایق، کاهش کارایی و حتی خرابی زودرس شوند.شناسایی آلودگی هارمونیک و جلوگیری از بار بیش از حد
در سیستم‌های برق مدرن از بارهای غیرخطی (مانند سیستم‌های UPS، الکترونیک قدرت، انواع ترانسفورماتور) به طور گسترده استفاده می‌شود که جریان‌های هارمونیک تولید می‌کنند. این جریان‌ها زیان‌های آهنی و مسی در تبدیل کننده را افزایش می‌دهند. وقتی که کل تحریف هارمونیک (THD) بیش از ۵٪ باشد، تبدیل کننده در معرض خطر بار بیش از حد قرار می‌گیرد.جلوگیری از خرابی تجهیزات به دلیل نوسانات ولتاژ
نوسانات ولتاژ مکرر یا فلکر می‌توانند تبدیل کننده و تجهیزات پایین‌دست را ناپایدار کنند و منجر به خطاهای عملیاتی شوند.کنترل عدم تعادل بار برای جلوگیری از گرم شدن محلی
عدم تعادل بار سه‌فاز باعث جریان بیش از حد در فاز میانه می‌شود که منجر به گرم شدن محلی، کاهش کارایی و خطر خرابی تبدیل کننده می‌شود.تضمین ایمنی سیستم زمین‌بندی و جلوگیری از مشکلات ولتاژ N-G
طراحی نامناسب زمین‌بندی می‌تواند باعث حرکت نقطه میانه شود و منجر به ولتاژ غیرعادی N-G شود که عملکرد تبدیل کننده و دستگاه‌های محافظ را مختل می‌کند.
چگونه نظارت سیستماتیک بر کیفیت برق روی تبدیل کننده انجام شود
کنترل هارمونیک و کاربرد عامل K
استفاده از تبدیل کننده‌های K-Factor: بر اساس مشخصات هارمونیک بار، رتبه K مناسب (مانند K-4، K-13، K-20) را انتخاب کنید تا توان تبدیل کننده برای تحمل جریان‌های هارمونیکی افزایش یابد.
محدود کردن THD (کل تحریف هارمونیک): THD را زیر ۵٪ حفظ کنید، مطابق با استاندارد IEEE 519.
نصب تجهیزات فیلتر: فیلترهای فعال یا غیرفعال را نزدیک به منابع هارمونیک نصب کنید تا تزریق هارمونیک به سیستم کاهش یابد.
کاهش تحریف و نوسان ولتاژ
استفاده از تجهیزات ثبات ولتاژ: از تنظیم‌کننده‌های ولتاژ خودکار (AVR) یا ژنراتورهای Var استاتیک (SVG) برای ثبات ولتاژ استفاده کنید.
بهینه‌سازی برنامه‌ریزی بار: از شروع همزمان تجهیزات با قدرت بالا خودداری کنید تا فروافتادگی ولتاژ کاهش یابد.
اجرای نظارت و هشدار: سیستم‌های نظارت بر کیفیت برق را نصب کنید تا ناهماهنگی‌های ولتاژ را در زمان واقعی تشخیص دهید و هشدار دهید.
کاهش عدم تعادل بار
بهینه‌سازی توزیع بار: جریان‌های سه‌فاز را متعادل نگه دارید.
استفاده از توازن‌دهنده‌های بار: در کاربردهایی که تعدیل دستی غیرعملی است، از توازن‌دهنده‌های بار برای تعدیل خودکار استفاده کنید.
بازرسی و تعدیل منظم: از تحلیل‌گرهای کیفیت برق برای نظارت و اصلاح سطح عدم تعادل به صورت دوره‌ای استفاده کنید.
روش‌های زمین‌بندی تبدیل کننده
طراحی و نگهداری صحیح سیستم زمین‌بندی
زمین‌بندی میانه: در سیستم‌های جداگانه مشتق شده (SDS)، نقطه میانه باید مطابق با استانداردهایی مانند NEC 250 به درستی زمین‌بندی شود تا از "زمین شناور" جلوگیری شود.
کنترل ولتاژ N-G: از طریق زمین‌بندی صحیح پتانسیل میانه را ثابت کنید تا ولتاژ N-G کاهش یابد.
مقاومت زمین‌بندی مطابق با استاندارد: اطمینان حاصل کنید که مقاومت زمین‌بندی مطابق با الزامات کد (مانند ≤4Ω) باشد.
جلوگیری از اختلاط زمین‌بندی: زمین‌بندی سیگنال و برق را جدا نگه دارید تا تداخل کاهش یابد.
آزمون منظم: از تست‌کننده مقاومت زمین برای تأیید دوره‌ای تمامیت سیستم استفاده کنید.
تعیین ظرفیت با تصحیح عامل تحریف
محاسبه عامل Crest (CF) و عامل کاهش هارمونیک (HDF): ظرفیت تبدیل کننده را بر اساس مشخصات واقعی بار تنظیم کنید.
پیروی از ANSI/IEEE C57.110: از عوامل کاهش استاندارد برای انتخاب دقیق ظرفیت استفاده کنید.
ارائه حاشیه ظرفیت: در طراحی ۱۰–۲۰٪ ظرفیت اضافی را برای تأمین بارهای آینده و تأثیرات هارمونیکی در نظر بگیرید.
