چگونه می‌توان مشکلات کیفیت توان در ترانسفورماتورهای سیستم قدرت را حل کرد
تبدیل‌کننده‌ها و نظارت بر کیفیت برق
تبدیل‌کننده مولفه اصلی سیستم برق است. نظارت بر کیفیت برق برای تضمین ایمنی تبدیل‌کننده، بهبود کارایی سیستم و کاهش هزینه‌های عملیاتی و نگهداری، مستقیماً بر قابلیت اطمینان و عملکرد کل شبکه برق تأثیر می‌گذارد.
چرا آزمون کیفیت برق را روی تبدیل‌کننده‌ها انجام می‌دهیم؟
تضمین عملکرد ایمن تبدیل‌کننده
مسائل کیفیت برق مانند هارمونیک‌ها، نوسانات ولتاژ و عدم تعادل بار می‌تواند منجر به گرم شدن زائد، پیری عایق، کاهش کارایی و حتی خرابی زودرس شود.شناسایی آلودگی هارمونیک و جلوگیری از بیش‌باری
در سیستم‌های برق مدرن از بارهای غیرخطی (مانند سیستم‌های UPS، الکترونیک قدرت، انواع ترانسفورماتورها) به طور گسترده استفاده می‌شود که جریان‌های هارمونیک تولید می‌کنند. این جریان‌ها زیان‌های فولادی و مسی در تبدیل‌کننده‌ها را افزایش می‌دهند. وقتی کل تحریف هارمونیک (THD) بیش از ۵٪ باشد، تبدیل‌کننده‌ها در معرض خطر بیش‌باری قرار می‌گیرند.جلوگیری از خرابی تجهیزات به دلیل نوسانات ولتاژ
نوسانات ولتاژ مکرر یا لرزاندن می‌تواند تبدیل‌کننده و تجهیزات پایین‌دست را ناپایدار کند و منجر به خطاهای عملیاتی شود.کنترل عدم تعادل بار برای جلوگیری از گرم شدن محلی
عدم تعادل بار سه‌فاز باعث جریان بیش از حد در مرکزی می‌شود که منجر به گرم شدن محلی، کاهش کارایی و خرابی بالقوه تبدیل‌کننده می‌شود.تضمین ایمنی سیستم زمین‌سازی و جلوگیری از مشکلات ولتاژ N-G
طراحی نامناسب زمین‌سازی می‌تواند منجر به حرکت نقطه میانی شود و ولتاژ غیرعادی N-G را ایجاد کند که عملکرد تبدیل‌کننده و دستگاه‌های محافظ را اختلال می‌دهد.
چگونه می‌توان نظارت سیستماتیک کیفیت برق را روی تبدیل‌کننده‌ها انجام داد
کنترل هارمونیک و کاربرد عامل K
استفاده از تبدیل‌کننده‌های با عامل K: بر اساس مشخصات هارمونیک بار، عامل K مناسب (مانند K-4، K-13، K-20) را انتخاب کنید تا توانایی تحمل جریان‌های هارمونیک تبدیل‌کننده 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 منبع هارمونیک نصب کنید تا تزریق هارمونیک به سیستم کاهش یابد.
کاهش تحریف و نوسان ولتاژ
استفاده از تجهیزات پایدارسازی ولتاژ: از تنظیم‌کننده‌های ولتاژ خودکار (AVR) یا تولیدکننده‌های Var ثابت (SVG) برای پایدارسازی ولتاژ استفاده کنید.
بهینه‌سازی برنامه‌ریزی بار: از شروع همزمان تجهیزات قدرت بالا خودداری کنید تا سقوط ولتاژ کاهش یابد.
اجرای نظارت و هشدار: سیستم‌های نظارت بر کیفیت برق را برای تشخیص و هشدار دادن به موقع در مورد ناهماهنگی‌های ولتاژ نصب کنید.
کاهش عدم تعادل بار
بهینه‌سازی توزیع بار: جریان‌های سه‌فاز را متعادل نگه دارید.
استفاده از توازن‌کننده‌های بار: در کاربردهایی که تعدیل دستی غیرعملی است، بار را به صورت خودکار متعادل کنید.
بازرسی و تعدیل منظم: از تحلیل‌گرهای کیفیت برق برای نظارت و اصلاح سطح عدم تعادل به طور دوره‌ای استفاده کنید.
روش‌های زمین‌سازی تبدیل‌کننده
طراحی و نگهداری صحیح سیستم زمین‌سازی
زمین‌سازی میانی: در سیستم‌های مشتق شده جداگانه (SDS)، نقطه میانی باید مطابق با استانداردهایی مانند NEC 250 به درستی زمین‌سازی شود تا از "زمین شناور" جلوگیری شود.
کنترل ولتاژ N-G: از طریق زمین‌سازی صحیح پتانسیل میانی را پایدار کنید تا ولتاژ N-G کاهش یابد.
مقاومت زمین‌سازی مطابق با استاندارد: اطمینان حاصل کنید که مقاومت زمین‌سازی مطابق با الزامات کد (مانند ≤۴Ω) باشد.
اجتناب از مخلوط شدن زمین‌سازی: زمین‌سازی سیگنال و برق را جدا نگه دارید تا تداخل کاهش یابد.
آزمون‌های منظم: از دستگاه تست مقاومت زمین برای تأیید دوره‌ای تمامیت سیستم استفاده کنید.
تعیین ظرفیت با اصلاح عامل تحریف
حساب کردن عامل قله (CF) و عامل کاهش هارمونیک (HDF): ظرفیت تبدیل‌کننده را بر اساس مشخصات بار واقعی 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 اضافه را برای تطبیق با بارهای آینده و تأثیرات هارمونیکی در نظر بگیرید.
