دانلود مقاله بررسی هارمونیک ها در سیستم توزیع انرژی الکتریکی و حدود مجاز آن

نظرات 0

دانلود پروژه شماره 207 :
 بررسی هارمونیک ها در سیستم توزیع انرژی الکتریکی و حدود مجاز آن

این مقاله 97 صفحه، به زبان فارسی و با فرمت ورد میباشد.


دانلود خلاصه پروژه هارمونیک ها در سیستم توزیع انرژی الکتریکی و حدود مجاز آن









 برای اطلاعات کامل و خرید اینترنتی این پروژه (207) اینجا کلیک کنید






لینک های پرطرفدار :

لیست تمامی پروژه ها در مورد هارمونیک ها


لیست تمامی پروژه های رشته برق - الکترونیک





فهرست مطالب:

تقدیر و تشکر
چکیده
فصل اول : مقدمه
تاریخچه هارمونیک
هارمونیک ها درشبکه قدرت
تعاریف و مفهوم هارمونیک ها
ارتباط بین هارمونیک ولتاژ و جریان
فصل دوم : منابع تولید هارمونیک
مقدمه
- مبدل های AC/DC
تحلیل مبدل شش پالسه در شرایط نامتعادل
روابط کلی جریان های هارمونیکی
 محاسبه جریان های هارمونیکی سمت  DC
محاسبه زوایای کموتاسیون
محاسبه مقاومت
توابع پله ای یکسو کننده و محاسبه
عوامل موثر در تولید هار مونیک های غیر مشخص
 جبران کننده های استاتیکی توان راکتیو
ترانسفورماتورهای قدرت
اشباع ناشی از افزایش ولتاژ
- جریان هجومی ترانسفورمرها
سایر منابع
فصل سوم : آثار هارمونیک
مقدمه
خازن ها
اثرات مستقیم
محاسبه تلفات دی الکتریک خازن ها
اثرات غیر مستقیم
پخش عادی جریان های هارمونیکی  در شبکه
تشدید موازی
 تشدید سری
لامپ ها ی روشنایی و المان های حرارتی
موتور های آسنکرون ( القایی )
ماشین های سنکرون
ترانسفورماتورها
افزایش  تلفات هیسترزیس
- کاهش توان نامی ترانسفورمر
عملکرد رله ها
وسایل اندازه گیری انرژی الکتریکی
توان حقیقی
- توان راکتیو
- توان ظاهری
کلیدهای فشار قوی
فیوزها
عایقها
سیستم های مخابراتی
- تاثیرات دیگر هارمونیک ها
فصل چهارم : اندازه گیری هارمونیک
مقدمه
هارمونیک سنج های اولیه
هارمونیک سنج های آنالوگ
نوع متوالی
نوع موازی
نوع جاروب فرکانس
نوع فشردگی زمان
هارمونیک سنج های دیجیتال
نوع فیلتر دیجیتال
نوع تبدیل فوریه گسسته
ترانسفورماتورهای اندازه گیری
رفتار  هارمونیکی ترانسفورمر ولتاژ
رفتار هارمونیکی ترانسفورمر جریان
تراسفورمرهای نوری
انتقال اطلاعات
نکات مورد توجه در اندازه گیری
محل اندازه گیری
اندازه گیری هارمونیک های ولتاژ
اندازه گیری هارمونیک های جریان
دوره زمانی اندازه گیری
شرایط مهم در شبکه
نمایش نتایج اندازه گیری
نمایش روند تغییرات زمانی
نمایش هیستوگرام
نمایش نمودار احتمال دامنه/زمان

فصل پنجم : تحلیل هارمونیکی
مقدمه
روش های تحلیل هارمونیکی
تحلیل غیر خطی در حوزه زمان
- تحلیل غیر خطی در حوزه فرکانس
- تحلیل خطی در حوزه فرکانس
الگوریتم تحلیل خطی در حوزه فرکانس
روابط حاکم
- پارامتر های اعوجاج هارمونیکی
امپدانس هارمونیکی از دید هر باس
محاسبه امپدانس هارمونیکی
تعیین فرکانس های تشدید
فصل شش : روشهای حذف هارمونیکها
مقدمه
روش های چند پالسه
چگونگی حذف هارمونیک ها
ترانسفورمرهای دو سیم پیچه
ترانسفورمرهای تک سیم پیچه
فیلتر های غیر فعال
انواع  فیلتر های غیر فعال
پارامتر های  فیلترهای غیر فعال
فرکانس قطع
کیفیت
ضریب عدم تنظیم
توان راکتیو تزریقی
طراحی فیلتر های تک تنظیمه
طراحی فیلتر های بالا گذر
ملاحظات لازم در طراحی و نصب فیلترهای غیر
- فیلترهای فعال
- فیلتر های فعال موازی
فیلترهای فعال هایبرید
سیستیم هایبرید سری
حذف هارمونیک ها در ترانسفورمر
نوع اتصال
استفاده از سیم پیچ سومین
فصل هفت : محدوده مجاز هارمونیکها
برخی استانداردها وضع شده در مورد هارمونیک ها
منابع

نمونه متن:
3-1- مقدمه
اعوجاجات هارمونیکی بصورت جریانهای هارمونیکی توسط بارهای غیر خطی به بقیه شبکه تزریق شده و باتوجه به امپدانس شبکه، بصورت اعوجاج ولتاژ هارمونیکی به تجهیزات مختلف اعمال می شود.
اعوجاجات هارمونیکی دارای اثرات متفاوتی بر روی تجهیزات و سیستم الکتریکی می باشند. به عنوان مثال، چنانچه خطوط انتقال انرژی در نزدیکی خطوط مخابرات قرار گیرند، وجود هارمونیک های جریان می تواند باعث ایجاد تداخلات در سیستم مخابراتی گردد. میزان تداخلات در چنین وضعیتی بستگی به مسیر و اندازه هارمونیک های جریان دارد. ضمناً هارمونیک های جریان باعث ایجاد تلفات اضافی سرگردان در ترانسفورمر ها گردیده و تلفات را در خطوط افزایش می دهند. از طرف دیگر، وسایل اندازه گیری موجود در سیستم قدرت نیز ممکن است در این حالت دچار خطای اندازه گیری شوند. به علاوه، هارمونیک ها می توانند باعث عملکرد نامناسب رله ها، کلیدها، فیوزها، سیستم های فرمان از راه دور و غیره در شبکه قدرت گردند.
3-2- خازن ها
اعوجاجات هارمونیکی به صورت مستقیم ولتاژ غیرمستقیم بر روی خازن ها اثر می گذارد.
3-2-1- اثرات مستقیم
خازن را به طور مستقل و به دور از تجهیزات تحت اعوجاجات هارمونیکی قرار داده تا عملکرد آن را ارزیابی کند، این عمل باعث افزایش جریان خازن، افزایش تنش الکتریکی، افزایش تلفات دی الکتریکی که هر یک از این موارد باعث خرابی عایق خازن وبالاخره خارج شدن خازن از مدار می گردد .
تجهیزات سیستم قدرت اغلب تحت تاثیر هارمونیک های ولتاژ هستند ،خازنها نیز تحت تاثیر هارمونیکهای ولتاژی قرار می گیرد. خازن های مورد استفاده درشبکه به منظور اصلاح ضریب قدرت می باشند یکی از مواردی که باعث آسیب رسیدن به خازن می گردد، گرم شدن ناشی از اضافه جریان شدید خازن که به    ولتاژهای هارمونیکی دو سر آن بستگی دارد و یا بالا بودن جریان ورودی به خازن حتی در صورت کم بودن هارمونیک ولتاژ امکان پذیر است.
از طرف دیگر مشکل عایقی خازن می باشد. در حقیقت اضافه ولتاژ ناشی از هارمونیک ها ممکن است به حدی برسد که بر روی خازن ها تاثیر بگذارد. این عمل موقعی اتفاق می افتد که پیک ولتاژ هارمونیک از لحاظ زمانی با پیک ولتاژ فرکانس اصلی یکی می شود. اغتشاشات ولتاژ در سیستم های قدرت به اندازه ای نیست که بطور مستقیم سبب آسیب عایق خازن گردد مگر در شرایط تشدید در سیستم پدید آید. اعوجاج هارمونیکی می توانند باعث افزایش تلفات دی الکتریک خازن ها قرار گیرد.
محاسبه تلفات دی الکتریک خازن ها
علاوه بر افزایش مقدار جریان موثر خازن وامکان بالا رفتن تنش الکتریکی بر روی عایق آن، اعوجاجات هارمونیکی می توانند باعث افزایش تلفات دی الکتریکی خازنها نیز گردند. تلفات دی الکتریکی یک خازن، P ، از رابطه زیر محاسبه می شود:
که در آن  مولفه ولتاژ هارمونیکی مرتبه  ،   ظرفیت خازن بر حسب فاراد،   ضریب تلفات در هارمونیک n-ام  و   سرعت زاویه ای متناظر با فرکانس اصلی می باشد.   
اگر ضریب تلفات در هارمونیک ها برابر در نظر بگیریم.
و از طرفی ، تلفات دی الکتریکی خازن مورد نظر در فرکانس اصلی،از رابطه زیر قابل محاسبه است.
طبق رابطه فوق، با افزایش اعوجاجات هارمونیکی ولتاژ اعمالی به خازن موجب افزایش تلفات دی الکتریکی خازن می شود که این موضوع می تواند منجر به شکست عایق خازن گردد. 
3-2-2- اثرات غیر مستقیم
خازن ها تجهیزاتی هستند که خود تولید هارمونیک نمی کند. اما بر روی هارمونیکهای ایجاد شده توسط بارهای غیر خطی تاثیر می گذارد. یکی از تاثیرات خازن، منابع تولید هارمونیک را به سمت شبکه می راند.
خازن همراه سلف دو نوع تشدید می تواند بوجود آورد که عبارتند از:
   تشدید موازی
   تشدید سری
در فرکانس تشدید، ترکیب موازی بانک خازنی و یا حتی اثر خازنی خطوط انتقال در کنار راکتانس سلفی سیستم منبع بصورت امپدانس بزرگی ظاهر می گردد. در این صورت اگر هارمونیک جریانی به این امپدانس تزریق شود، ولتاژ اعوجاج دار بزرگی به دلیل بالا بودن امپدانس ظاهر می گردد. بایستی توجه نمود که ولتاژ هارمونیکی بزرگ بوجود آمده به نوبه خود سبب تولید هارمونیک جریان در بانک خازنی می شود. به عبارت دیگر، اثر تشدید به صورت تقویت هارمونیک جریان تزریق شده ظاهر می گردد. در چنین حالتی اعوجاج ولتاژ  اعمال شده به خازن افزایش یافته و همانطور که در بالا اشاره شد می توان باعث آسیب رسیدن به خازنها شود.
پخش عادی جریان های هارمونیکی  در شبکه
اعمال یک ولتاژ سینوسی به مقاومت غیر خطی تولید جریان اعوجاجی میکند.اگر جریان سینوسی به یک بار غیر خطی تزریق شود، ولتاژ غیر سینوسی در دو سر آن بدست می آید. لذا در مدارهای غیر خطی ولتاژ و جریان دارای یک شکل نیستند.
اعوجاج هارمونیک بصورت، جریان های هارمونیکی توسط بارهای غیر خطی به بقیه شبکه تزریق شده و با توجه به امپدانس شبکه، بصورت اعوجاجات هارمونیکی به تجهیزات مختلف اعمال می شود.
امپدانس منبع تغذیه اغلب کوچکتر از امپدانس مسیرهای موازی است که بارهای ایجاد می کنند. با این وجود جریان هارمونیکی با توجه به نسبت این امپدانس ها تقسیم خواهد شد.
هارمونیک های مرتبه بالا به سمت این امپدانس ها تقسیم خواهد شد، زیرا خازن ها در فرکانس های بالا امپدانس کمی را از خود نشان می دهد و اکثریت جریان هارمونیکی (90تا95)% به سمت شبکه             می روند.(شکل 3-1( این موضوع را نشان می دهد.
تشدید موازی
هنگامی که در مدار موازی  LوC داشته باشیم ومقدار راکتانس سلفی و راکتانس خازنی یکسان باشد تشدید بوجود می آید، شکل(3-2) این مطب را نشان می دهد. در این حالت از تشدید است که سیستم امپدانس بسیار بزرگی را در برابر عبور جریان از خود نشان می دهد. در این حالت اگر هارمونیک جریانی به این امپدانس تزریق شود، هارمونیک ولتاژ بزرگی بدست می آید، این اعوجاج ولتاژی بر روی بانک خازنی قرار گرفته وتولید هارمونیک جریانی می کند. در حالت تشدید باعث تقویت هارمونیک جریان می شود. و اعوجاج ولتاژ نیز افزایش یافته وآسیب به دیدن خازن ها می شود.
 تشدید سری
هنگامی که در مدار سری  LوC  داشته باشیم ومقدار راکتانس سلفی و راکتانس خازنی یکسان باشد تشدید بوجود می آید، شکل(3-3) این مطب را نشان می دهد.
در این حالت امپدانس سیستم کوچکی ظاهر می شود. در این تشدید کلیه جریان های هارمونیکی هم مرتبه که نزدیک فرکانس تشدید هستند، به تله افتاده و از نفوذ آنها به سایر قسمت های شبکه جلوگیری می شود.
در تشدید سری بر خلاف تشدید موازی، هارمونیک جریان تقویت نمی گردد. اما جریان می تواند در موارد زیر آثار نامطلوبی را در پی داشته باشد:
   اگر خطی در شرایط تشدید سری قرار گرفته باشد و خطوط مخابراتی نیز با آن موازی باشند، آنگاه در چنین حالتی تداخلات شدید مخابراتی می تواند بروز کند.
   اعوجاج ولتاژ هارمونیکی به دلیل افزایش هارمونیک جریان در مسیر تشدید پدید می آید.