بررسی اقتصادی مونیتورینگ کیفیت برق در نگهداری تجهیزات الکتریکی - 12

بررسی اقتصادی مونیتورینگ کیفیت برق در نگهداری تجهیزات الکتریکی - بخش دوازدهم 

نامتعادلی ولتاژ  voltage  imbalance
Voltage imbalance را گاهی اوقات voltage unbalance هم گفته میشود که بنا بر استاندارد IEEE 1159 اینطور تعریف میشود:
نسبت مقدار مولفه توالی منفی به مقدار توالی مثبت که بر حسب درصد بیان میگردد . این تعریف را میتوان برای هردو پارامتر ولتاژ یا جریان استفاده نمود اما موضوع مورد بحث نامتعادلی ولتاژ میباشد:
voltage imbalance=|Vneg| / |Vpos| ×100


نامتعادلی ولتاژ بنابر عوامل مهم ذیل اتفاق میافتد:
الف )نامساوی بودن امپدانس سه فاز خطوط سیستم توزیع
ب )توزیع نابرابر برای بارهای تکفاز
ج )سوختن فیوزهای بانک خازنی


اثر نامتعادلی ولتاژ بر عملکرد موتورهای القایی
موتورهای القایی سه فاز یکی از بیشترین بارها در شبکه ها و محیط های صنعتی میباشد بطوریکه 3/2 انرژی مصرفی صنایع را بخود اختصاص داده است اما بنابر گزارش ها بیشترین تاثیری نامتعادلی ولتاژ بر روی موتورهای القایی اتفاق میافتد که عبارتند از:
1- کاهش گشتاور و سرعت و افزایش گشتاور منفی :
اساسا نوع کارکرد موتورهای القایی در مقابل مولفه مثبت ولتاژ مشابه رفتار آن در مقابل ولتاژ نرمال ( نامی) می باشد که باعث لغزشs1 در روتور و تولید گشتاور مثبت می نماید اما عدم برابري ولتاژ سه فاز تغذيه به الكتروموتور از نظر دامنه و فاز، باعث توليد جريان نامتعادل در سيم پيچي استاتور خواهد شد و همچنین باعث توليد ولتاژهاي با مولفه منفي ميگردد و آن هم باعث توليد يك ميدان دوار كه جهت آن مخالف جهت ميدان اصلي الكتروموتور ميباشد، ميگردد و منجر به لغزش 2-s در روتور و گشتاور معکوس می شود در چنین شرایطی موتور بصورت دو منظوره و در قالب دو موتور مجزا کار میکند یکی با لغزش (s) و با ولتاژ ترمینال v برای هر فاز و دیگری چرخش با لغزش (2-s) و با ولتاژ ترمینال v برای هر فاز، در نتیجه گشتاور خالص و سرعت کاهش پیدا میکند و گشتاور منفی و سروصدا نیز( نویز) در موتور افزایش می یابد.
2- افزایش تلفات اضافی و کاهش ظرفیت بهره داری :
افزایش نامتعادلی ولتاژ باعث افزایش تلفات اضافی و کاهش ظرفیت بهره برداری الکتروموتورها میگردد که در این رابطه استاندارد NEMA ( انجمن ملی تولید کنندگان برقی امریکا) منحنی 1 را که نشانگر رابطه بین درصد نامتعادلی ولتاژ و ظرفیت بهره برداری می باشد ارایه نموده است مطابق منحنی 1 هرالکتروموتور با ولتاژ نامتعادل 1 درصد در ظرفیت نامی خود کار میکند و بقیه ظرفیت های بهره برداری بستگی به درصد نامتعادلی ولتاژ دارد.


                                                               منحنی 1

  

 

3- افزایش دما

نامتعادلی ولتاژ باعث نامتعادلی جریان و در نتیجه باعث افزایش گرمای سیم پیچ استاتور ، روتور ، کاهش عمر عایق و اتلاف انرژی بصورت گرما میشود. افزایش دما مطابق رابطه زیر تقریبا با دو برابر توان دوم درصد نامتعادلی ولتاژ برابر میباشد ، مطابق با منحنی 2 درصد نامتعادلی ولتاژ بر حسب درصد افزایش دما نشان داده است.
²(درصد ولتاژ متعادل ) 2= درصد افزایش دما
                                                           منحنی  2

با پایش مستمر ولتاژ شبکه و مدیریت آن در بخش نگهداری تجهیزات الکتریکی میتوان در روش قابلیت اطمینان نگهداری قرار گرفته و از مزیت مهم آن که افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه هاست برخوردار شویم.  

بازدید 2477 دفعه