امروزه با توجه به گسترش روزافزون استفاده از انرژی الكتریكی، مسئله انتقال قدرت الكتریكی اهمیت زیادی یافته و روز به روز در حال گسترش است گسترش خطوط انتقال نیرو با مشكلاتی روبرو است كه برای رفع آن طرح‌های مختلفی مطرح گردیده است یكی از این مشكلات، نوسانات ولتاژ و عدم تثبیت آن در طول شبكه می‌باشد

موضوع کارآموزی:آشنای با svcهای استفاده شده در بیمارستان امام خمینی(ره)شهرستان خلخال

 

چكیده

برای رفع این مشكل از شیوه جبران توان راكتیو سیستم استفاده شده است و انواع جبران‌كننده‌های توان راكتیو به بازار عرضه شده‌اند. در این رساله به دنبال معرفی انواع جبران‌كننده‌های توان راكتیو و ویژگی‌های آنان می‌باشیم. از اصلی‌ترین انواع آنان می‌توان به بانك‌های خازنی، ماشین‌های گردان و جبران‌كننده‌های ایستای توان راكتیو (SVC) اشاره كرد. با توجه به كاربرد بیشتر SVC‌ها در خطوط انتقال نسبت به دو نوع ذكر شده دیگر، تأكید خود را بر روی این نوع جبران‌كننده توان راكتیو معطوف داشته و مطالب بیشتری را در مورد SVCها بررسی خواهیم كرد.

 

كلمات كلیدی: توان راكتیو (Reactive Power)، جبران‌كننده ایستای توان راكتیو (Static var compensator) خازن (Capacitor)، سلف (Reactor)، جبران‌كننده ایستای توان راكتیو پیشرفته
 ASVC (Advance static Var compensator)، كندانسور ایستا STATCON
(Static Condenser)

 

مقدمه 

در عصر حاضر شاهد تحولی عمیق در سیستم‌های انتقال قدرت و همچنین گسترش خطوط انتقال و توزیع در سراسر دنیا می‌باشیم. از علل این امر می‌توان به رشد صنعت، افزایش مصارف غیرصنعتی و عدم امكان تولید انرژی در محل زندگی اشاره كرد.

از طرفی عواملی مانند مسائل زیست‌محیطی، بار سنگین مالی احداث خطوط جدید، مسائل زمین در كشورهائی كه دچار كمبود زمین می‌باشند جزو عوامل محدودكننده گسترش خطوط انتقال می‌باشند.

اما با توجه به همه عوامل ذكر شده شاهد گسترش روزافزون خطوط انتقال و پیشرفت فن‌اوری مربوط به آن می‌باشیم. از مشكلات فنی گسترش خطوط انتقال می‌توان، عدم قابلیت اعتماد بالا، بحث پایداری ولتاژ و فركانس در مكان‌های تغذیه و ... اشاره كرد.

در یك سیستم قدرت ایده‌آل، ولتاژ و فركانس در هر نقطه تغذیه ثابت و عاری از هارمونیك است. از آنجائی كه امپدانس‌های اجزاء قدرت بطور غالب راكتیو می‌باشند، انتقال توان اكتیو مستلزم وجود اختلاف زاویه فاز بین ولتاژ ابتدا و انتهای خط است. در حالی كه برای انتقال توان راكتیو لازم است كه اندازه این ولتاژها متفاوت باشد. بنابراین ثابت نگهداشتن فركانس توسط ایحاد توازن قدرت اكتیو بین منبع تولید و مصرف‌كننده تحقق می‌یابد و كنترل ولتاژ به وسیله نظارت بر میزان توان راكتیو مصرفی توسط بار حاصل می‌شود.

عدم توازن قدرت اكتیو از تأثیر آن بر سرعت یا فركانس ژنراتور حس می‌شود. در صورت كاهش بار و اضافه بودن تولید ژنراتور، ژنراتور تمایل به افزایش سرعت و فركانس خود دارد و در صورت افزایش بار و كمبود تولید، سرعت و فركانس ژنراتور رو به كاهش است. انحراف فركانس از مقدار نامی آن به عنوان سیگنالی جهت تحریك سیستم كنترل دور ژنراتور انتخاب می‌شود. به این ترتیب با ایجاد توازن قدرت اكتیو بین منبع تولید و مصرف‌كننده، فركانس سیستم ثابت نگه‌داشته می‌شود.

اما لازمه انتقال توان راكتیو وجود اختلاف در اندازه ولتاژ دو سرخط انتقال می‌باشد. بنابراین مصرف‌كننده‌های توان راكتیو عامل مهمی در ایجاد نوسان در اندازه ولتاژ هستند. به خصوص با سیستم‌های تغذیه با سطح اتصال كوتاه كوچك یا خطوط انتقال طولانی[1] سطح ولتاژ به شدت تحت تأثیر بارهای راكتیو مثل خازن‌ها، راكتورها و ترانسفورماتورهاست. نیروگاه‌ها دارای سیستم كنترل ولتاژ هستند كه كاهش ولتاژ را حس كرده و فرمان كنترل لازم برای بالا بردن تحریك ژنراتورها و در نتیجه افزایش ولتاژ ژنراتور تا سطح نامی را صادر می‌كنند. با بالابردن تحریك (در حالت فوق تحریك) قدرت راكتیو توسط ژنراتورها تولید می‌شود. لیكن قدرت راكتیو تولیدی ژنراتور به خاطر مسائل حرارتی سیم‌پیچ‌ها محدود بوده و ژنراتور نمی‌تواند به تنهائی تمام قدرت‌ راكتیو مورد نیاز سیستم را تأمین كند. همچنین در شرایط بروز اضافه ولتاژ، ژنراتورها می‌توانند به صورت زیر تحریك به كار افتاده، مقداری از قدرت راكتیو اضافی سیستم را مصرف نمایند. لیكن به لحاظ ملاحظات پایداری، قدرت راكتیو مصرفی ژنراتورها نیز محدود بوده و نمی‌توانند به تنها مسئله اضافه تولید قدرت راكتیو و افزیش ولتاژ ناشی از آن را حل كنند.

---

[1] . Wcak System

چكیده  1

مقدمه  2

فصل اول:

1- معرف جبران‌كننده ایستای توان راكتیوSVC 5

1-1- تعریفSVC 5

2-1- مزایایSVC 6

مزایای استفاده از SVC در سیستم توزیع  6

مزایای استفاده از SVC در سیستم انتقال 6

3-1- دسته‌بندی SVC‌ها 7

الف- SVC نوع امپدانس متغیر 7

ب- انواع SVC با استفاده از مبدل‌های الكترونیك قدرت 7

4-1- اصول و مدل SVC 7

فصل دوم:

2- انواع و ساختار SVC‌ها 10

1-2- انواع SVC امپدانس  11

الف) خازن سوئیچ شونده با تریستور TSC 11

ب) سلف كنترل شده با تریستور TCR 12

ج) سلف كنترل شده با تریستور همراه با خازن ثابت FC-TCR 15

د) سلف كنترل شده با تریستور همراه خازن سوئیچ شونده با تریستور 17

ه‍) خازن‌های سری با كنترل تریستور TCSC 17

2-2- انواع SVC با استفاده از مبدل‌های الكترونیك قدرت  18

الف) SVC با استفاده از مبدل مستقیم ac-ac 19

ب) SVC با استفاده از مبدل dc-ac 20

ب-1) SVC با استفاده از اینورتر منبع ولتاژ (VSI 21

ب-2) SVC با استفاده از اینورتر منبع جریان CSI 24

ب-3) اینورتر منبع ولتاژ چندتاتی 26

3-2- معرفی ساختاری جدید 27

                                                                                            

فصل سوم:

3- نمونه‌هائی از استفاده SVC در شبكه انتقال قدرت  29

1-3- نصب SVC از نوع STATCON با ظرفیت  30

2-3- SVC ادی‌كانتی (EDDY COUNTY 33

3-3- SVC كلافیم (CLAPHAM 36

4-3- SVC تحقیق MMTU 37

5-3- نصب SVC در استرالیا 39

فصل چهارم:

4- چگونگی انتخاب و نصب SVC 42

1-4- مقایسه اجمالی SVCها 42

2-4- موارد مؤثر در انتخاب نوع SVC 42

3-4- مكان نصب SVC 42

4-4- جمع‌بندی 43

فصل پنجم:

5- انواع دیگر جبران‌كننده‌های توان راكتیو 46

1-5- جبران‌كننده از نوع ماشین گردان 46

2-5- جبران‌كننده‌های ساكن (جبران‌كننده‌های خازنی 48

2-5-1- طرز كار 48

2-5-2- انواع جبران‌كننده‌های خازنی 49

2-5-3- روش محاسبة خازن مورد لزوم برای حذف توان راكتیو 52

2-5-4- رگولاتور چیست و چگونه كار می كند 53

3-5- جبران‌ توان راكتیو در كارخانجات 55

4-5- جبران توان راكتیو در شبكه انتقال انرژی 55

نتیجه‌گیری  62

مراجع 63