پدیده رزوناس و فرزوناس در شبکه های توزیع

0
3073

درمدارهای الکتریکی متشکل ازخازن با خاصیت خازنی Cوسیم پیچی با خاصیت القایی L در شرایط خاص,کمیات ولتاژ وجریان مداربرای درازمدت از مقادیر قابل ملاحضهای برخورداراست. افزایش قابل ملاحضه مقادیر ولتاژ وجریان با توجه به وجود خازنی C وخاصیت القلیی L از بروز پدیده موسوم به رزوناس (تشد ید) ناشی می شود .


پدیده رزوناس و فرزوناس در شبکه های توزیع

مقدمه
با توجه به خصوصیات مناسب شبکه های توزیع بروز پدیده های رزوناس وفرزناس در این شبکه ها بسیار معمول است. به عنوان مثال استفاده عمده از فیوز وFuse-cut-out , استفاده از کابلهای با خاصیت خازنی قابل ملاحضه در مقایسه با خطوط هوایی شرایط بروز دو پدیده را دراین شبکه ها فراهم می سازد. با سوختن فیوز در یک فاز ویا قطع یک فاز توسط Fuse-cut-out , شرایطمناسب بروز پدیده فراهم می شود.
بروزپدیده فرزوناس در شبکه های توزیع با افزایش ولتاژ وصدمه به ایزولاسیون تجهیزات فشار قوی از جمله برقگیرها کابلها و ترانسفورماتورها همراه است که ترکیدن سر کابلها انفجاربرقگیرها را موجب میشود.به علاوه جریان نشتی برقگیرهاع غیر خطی را افزایش میدهد و از عمر ودوام انها میکاهد.

خصوصیات و شرایط بروز پدیده در شبکه های توزیع :
همانطور که میدانیم پدیده فرو رزنانس در برابر خاصیت خازنی مناسب C و اندوکتانس به ازای مقادیر اسمی ولتاژ و جریان روی میدهد.هنگامی که هسته های فرو مغناطیسی تجهیزات فشار قوی اشباع و در مدار با خاصیت خازنی C واقع شوند شرایط بروز پدیده فراهم خواهد بود.در شبکه های ترانسفورماتورها به طور عمده توسط کاباهاع kv 30-6 تغذیه می شوند و کاباها از خاصیت خازنی بالا بر خوردارند به طور سری با سیم پیچی ترانسفورماتورهامجهز به هسته فرومغناطیسی واقع می باشند.کابلها به شرح فوق در محل انشعاب از خط اصلی به فیوز یا Fuse -cut- out مجهزند. در صورت سوختن فیزها یا قطع یک یا دو فاز نرانسفورماتور و کابل تغذیه ان به صورت تکفاز یا دوفاز تحت ولتاژ واقع می شوتد. در این حالت شرایط بروز رزنانس در مدارهای بسته دو فاز و یا تک فاز فراهم می شوند.مدار به شرح فوق تنها در شبکه های توزیع kv 30-6 مشاهده می شود.خصوصیات مدارها به شرح فوق ا زنظر بروز پدیده فرورزنانس در این جا مورد بحث قرار میگیرد و روش مقابله با شرح داده میشود . از انجا که ودارها شامل کابلها با خاصیت خازنی بالا و اتصال مستقیم به ترانسفورماتورها از طریق فیوز و یا Fuse -cut- out تنها در شبکه های توزیع معمول بوده است در پی سوختن فیوز در شرایط یک فاز بروز پدیده فراهم . شرایط بروز پدیده در طی رژیم گذرا و ظهور اضافه ولتاژهای موقت بادامنه بالا در پی بروز عیب و یا بروز رزنانس و افزایش قابل ملاحظه مقدار جریان و اشباع هسته های مغناطیسی فراهم می شود . در صورت بروز پدیده روزنانس و افزایش قابل ملاحظه ولتاژهسته مغناطیسی سیم پیچها اشباع گشته بروز پدیده فرو رزنانس را موجب می شود.اشباع هسته سیم پیجها و بروز پدیده فرورزنانس با اضافه ولتاژها از نوع موقت همراه بوده دارای دامنه ضربه ای با فرکانس چند سیکل بر ثانیه خواهند بود . افزایش ولتاژ به شرح یالا با توجه به مدت طولانی خود بالغ بر چند سیک فرکانس ۵۰ایزولاسیون داخلی تجهیزات فشار قوی از جمله ترانسفورماتورها کابلها سر کابلها ترانسفور ماتورهای ولتاژ را تهدید می کند و شرایط بروز قوس و تخلیه را در برقگیرهابدون فاصله هوایی فراهم می سازد . در برقگیر های غیر خطی اضافه ولتلژ به شرح فوق جریان تخلیه برقگیر را تا چند امپر افزایش می دهد و انرژی حرارتی حاصل ازان دمای المانهای غیر خطی را به سرعت افزونی می بخشذ و از عمر ودوام انها تا چندین برابر کاهش میدهد . بر طب قمطالعلت صورت گرفته درصد عمده بروز عیب و اسیب در برقگیرهای غیر خطی د رشبکه های توزیع از بروز پدیده فرورزنانس ناشی میشود . به همین علت در شبکه ها و مدارها با هسته های فرومغناطیسی که احتمال بروزه پدیده بالاست حتی الامکان از برق گیرهای غیر خطی استفاده نشده استو از برق گیرها با فواصل هوایی استفاده می شود.

به طور کلی بروز پدیده فرو رزنانس در شبکه های توزیع مستلزم تشکیل مدار بسته به صورت مستقل از شبکه با خصوصیات زیر است:
۱-مدار بسته شامل خاصیت القایی ناشی از هسته مغناطیسی خاصیت خازنی و نیروی الکتروموتوریمناسب
۲-برقراری جریان در مدار بسته با مقدار بالا و کافی به منظوز اشباع هسته مغناطیسی سیم پیچها
۳-امپدانس معادل شبکه از سمت سیم پیچها با مشخصه خازنی (وجود خاصیت خازنی قابل ملاحظه در مدار)
وجود مولفه فعال در امپدانس دیده شده (بند۳) ضربات و نوسانات پدیده را در ولتاژ شبکه مستهلک می کند. به همین علت بالاترین مقدار اضافه ولتاژ ناشی از پدیده فرو رزنانس در شرایط بی باری و یا بار اکتیو خالص مشاهده می شود. در شرایط معمول و متقارن بهره برداری که در ان تجهیزات با خاصیت خازنی نظیر خطوط بی بار و یا کابلهای زمینی موجودند و یا بانگهای خازنی به منظور جبران قدرت راکتیو نصب شده اند خاصیت خازنی مدار با سیم پیچی مجهز به هسته فرو مغناطیسی به طور موازی واقع بوده احتمال بروز پدیده فرورزنانس به علت عدم اشباع هسته مغناطیسی نا چیز خواهد بود . با این همه احتمال بروز پدیده فرورزنانس در حالت نا متقارن کمیات مدار افزایش می یابد عدم تقارون به طور عمده در هنگام قطع یک یا دو فاز شبکه روی می دهد.به عنوان مثال هنگامی که در پی ووصل کلید به علت اشکال و نقص فنی در کلید تنها یک یا دو فاز وصل شوند و یا در خط در حال بهره برداری با سوختن فیوز و یا کار دستگاه Fuse -cut- out یک یا دو فاز قطع شوند. بروز نقص و اشکال میکانیکی در کلید د رهنگام وصل در هر دو ردیف ولتاژهای توزیع و انتقال امکان پذیر استول یعدم تقارن ناشی از سوختن فیوز و یا کار Fuse -cut- out تنها در شبکه های توزیع مشاهد می شود . در این شبکخه ها از فیو زو فیوز cut- out استفاده می شود به همین علت احتمال بروز پدیده در شبکه های توزیع بالاست. احتمال بروز پدیده هنگامی که نقطه نول د رشبکه توزیع ویا نقطه نول د رترانسفورماتور مورد تغذیه زمع شده باشد کاهشمی یابد و احتمال بروز پدیده با افزایش خاصیت خازنی مدا رافزونی می یابد. در شبکه های توزیع که بطور عمده به کابلهای زمینی مجهز اند به علت خاصیت خازنی بیشتر کابلها نسبت به خطوط هوایی احتمال برو زپدیده نسبت به شبکه های توزیع نوع هوایی فزونی می یابد.


www.kamalkamali.blogfa.com

دیدگاه خود را بیان کنید

لطفا پیام خود را وارد نمایید
لطفا نام خود را در این قسمت وارد نمایید